基于51單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-01 15:58 本頁(yè)面
【正文】 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)，同事將當(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，能偶滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)對(duì)電路的設(shè)計(jì)，對(duì)芯片外圍擴(kuò)展，來(lái)達(dá)到對(duì)某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串入并出移位寄存器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D0D7輸出到89C51的P0口，經(jīng)軟件處理后將測(cè)量的溫度值經(jīng)單片機(jī)的RXD端串行輸出到74LS164，經(jīng)74LS164串并轉(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。、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址為F0FFH。，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)，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)溫度下降到下限溫度值時(shí)，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ADC0N、溫度計(jì)算子程序CALCU、驅(qū)動(dòng)控制子程序DRVCON、十進(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)用溫度采集及模數(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DVRCON，十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序METRICCON，溫度數(shù)碼管顯示子程序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） 溫度甲酸子程序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0~49℃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。采用查表發(fā)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)（本次程序設(shè)為30℃），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℃），溫度上升，周而復(fù)始；工作狀態(tài)有LED1LED4指示。(6)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序METRICCON將存放于內(nèi)部RAM21H但愿的當(dāng)前溫度值的二進(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)
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