基于51單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)
2024-11-20 07:18 本頁(yè)面
【正文】 1 基于 51 單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 前 言 ： 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，溫度測(cè)量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個(gè)越來(lái)越重要的角色，它對(duì)人們的生活具有很大的影響，所以溫度采集控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究有十分重要的意義。 本次設(shè)計(jì)的目的在于學(xué)習(xí)基于51 單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本流程。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理與控制單元，為了進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)控制數(shù)字溫度傳感 2 器，把溫度信號(hào)通過(guò)單總線從數(shù)字溫度傳感器傳遞到單片機(jī)上。單片機(jī)數(shù)據(jù)處理之后，發(fā)出控制信息改變報(bào)警和控制執(zhí)行模塊的狀態(tài)，同時(shí)將 當(dāng)前溫度信息發(fā)送到 LED 進(jìn)行顯示。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多路溫度信號(hào)采集與顯示，可以使用按鍵來(lái)設(shè)置溫度限定值，通過(guò)進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理，發(fā)出控制信號(hào)達(dá)到控制蜂鳴器和繼電器的目的。 我所采用的控制芯片為AT89c51，此芯片功能 較為 強(qiáng)大，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)對(duì)電路的設(shè)計(jì)，對(duì)芯片的外圍擴(kuò)展，來(lái)達(dá)到對(duì) 某 3 一 車 間 溫度的控制和調(diào)節(jié)功能。 關(guān)鍵詞： 溫度 多路溫度采集 驅(qū)動(dòng)電路 正文 ： 溫度控制器電路設(shè)計(jì) 本電路由 89C51 單片機(jī)溫度傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC080竄入并出移位寄存器 74LS16數(shù) 碼管、和 LED顯示電路等組成。由熱敏電阻溫度傳感器測(cè)量環(huán)境溫度，將其電壓值送入ADC0809 的 IN0 通道進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量由數(shù)據(jù)端 D7D0輸出到 89C51 的 P0 口，經(jīng)軟件處理后 4 將測(cè)量的溫度值經(jīng)單片機(jī)的 RXD 端竄行輸出到 74LS164，經(jīng) 74LS164 竄并轉(zhuǎn)換后，輸出到數(shù)碼管的 7 個(gè)顯示段，用數(shù)字形式顯示出當(dāng)前的溫度值。89C51 的 、 、 分別接入ADC0809 通道地址選擇端 A、 B、 C，因此 ADC0809 的 IN0 通道的地址為F0FFH。輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)由 輸出， 4 個(gè) LED 為狀態(tài)指示，其中， LED1為輸出驅(qū)動(dòng)指示， LED2 為溫度正常指示， LED3 為高于上限溫度指示， LED4為低于下限溫度指示。當(dāng)溫度高于上限溫度值時(shí)，有 輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外設(shè)電路工作，同時(shí) LED1 亮、LED2 滅、 LED3 亮、 LED4 滅。外設(shè)電 5 路工作后，溫度下降，當(dāng)溫度降到正常溫度后， LED1 亮、 LED2 亮、 LED3滅、 LED4 滅。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)溫度降到下限溫度值時(shí)， 信號(hào)停止輸出，外設(shè)電路停止工作，同時(shí) LED1滅、 LED2 滅、 LED3 滅、 LED4 亮。當(dāng)外設(shè)電路停止工作后，溫度開(kāi)始上升，接著進(jìn)行 下一工作周期。 溫度控制器程序設(shè)計(jì) 本軟件系統(tǒng)有 1 個(gè)主程序， 6 個(gè)子程序組成。 6 個(gè)子程序?yàn)槎〞r(shí) /計(jì)數(shù)器 0 中斷服務(wù)程序、溫度采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序 ADCON、溫度計(jì)算子程序CALCU、驅(qū)動(dòng)控制子程序 DRVCON、十 6 進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序 METRICCON及數(shù)碼管顯示子程序 DISP。 （ 1） 主程序 主程序進(jìn)行系統(tǒng)初始化操作，主要是進(jìn)行定時(shí) /計(jì)數(shù)器的初始化。 （ 2） 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 中斷服務(wù)程序 應(yīng)用定時(shí)計(jì)數(shù)器 0 中斷的目的是進(jìn)行定時(shí)采樣，消除數(shù)碼管溫度顯示的閃爍現(xiàn)象，用戶可以根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度變化率進(jìn)行采樣時(shí)間調(diào)整。每當(dāng)定時(shí)時(shí)間到， 調(diào)用溫度采集機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序 ADCON，得到一個(gè)溫度樣本，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，傳送給89C51 單片機(jī)，然后在調(diào)用溫度計(jì)算子程序 CALCU，驅(qū)動(dòng)控制子程序 7 DRVCON ， 十 進(jìn) 制 轉(zhuǎn) 換 子 程 序MERTRICCON，溫度數(shù)碼顯示子程序 DISP。 （ 3） 溫度采集及模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序ADCON 該子程序進(jìn)行溫度采樣并將其轉(zhuǎn)換為 8位數(shù)字量傳送給 89C51的 P0口。采樣得到的溫度數(shù)據(jù)存放在片內(nèi)RAM 的 20H 單元中。 （ 4） 溫度計(jì)算子程序 CALCU 根據(jù)熱敏電阻的分度值和電路參數(shù)計(jì)算出出一張溫度表，存放在DATATAB 數(shù)據(jù)表中，由于篇幅關(guān)系，本 程序只給出 049℃的溫度數(shù)據(jù)。一個(gè)溫度有兩個(gè)字節(jié)組成，前一字節(jié)為 8 溫度值，后一字節(jié)為該溫度所對(duì)應(yīng)的熱敏電阻上的電壓的數(shù)字量。根據(jù)采樣值，通過(guò)查表及比較的方法計(jì)算出當(dāng)前的溫度值，并將其存入片內(nèi) RAM的 21H 單元。采用查表法計(jì)算溫度值時(shí)為了克服熱敏電阻的阻值 —— 溫度特性曲線的非線性，提高測(cè)量精度。 （ 5） 驅(qū)動(dòng)控制子程序 DRVCON 該子程序調(diào)節(jié)溫度，當(dāng)溫度高于上限溫度時(shí)（本程序設(shè)為 30℃）， 輸出驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外設(shè)工作降溫；當(dāng)溫度下降到下限溫度時(shí)（本程序設(shè)為 25℃）， 停止輸出，溫度上 升 ， 周 而 復(fù) 始 ； 工 作 狀 態(tài) 有 9 LED1LED4 指示。 （ 6） 十 進(jìn) 制 轉(zhuǎn) 換 子 程 序METRICCON 將存放于內(nèi)部 RAM21H 單元的當(dāng)前溫度值得二進(jìn)制數(shù)形式轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)（ BCD 碼）形式，以便輸出顯示，轉(zhuǎn)換結(jié)果存放在片內(nèi) RAM 的32H 單元（百位）、 31H（十位）、 30H單元（個(gè)位）。 （ 7） 數(shù)碼顯示子程序 DISP 該子程序利用 89C51串口的方式0 串行移位寄存器工作方式，將片內(nèi)RAM 的 30H、 31H、 32
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