【正文】 到輸入到 A/D采樣電路， 由 A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量值送給單片機(jī)系統(tǒng)， 單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)的溫度要求判斷是否需要接通加溫電路或降溫電路。通過(guò)在芯片外圍添加顯示、控制等外圍電路來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫箱溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制功能。系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部分協(xié)調(diào)完成,硬件部分主要完成主機(jī)電路、數(shù)據(jù)采集電路、鍵盤顯示電路、控制執(zhí)行等電路的設(shè)計(jì)。第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)本溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，它用溫度傳感器將檢測(cè)到的溫度信號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并顯示當(dāng)前溫度值，用當(dāng)前溫度值與設(shè)定溫度值進(jìn)行比較。通過(guò)這種控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫箱的溫度控制。由單片機(jī)組成的溫度測(cè)控系統(tǒng),通過(guò)在單片機(jī)外部添加各種接口電路，可構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度控制對(duì)象的溫度的顯示和控制。接觸式檢測(cè)的方法主要包括基于物體受熱體積膨脹性質(zhì)的膨脹式溫度檢測(cè)儀表；基于熱電效應(yīng)的熱電偶溫度檢測(cè)儀表。另一種溫度測(cè)量方法是使用熱電偶，其測(cè)量精度較高，但測(cè)試過(guò)程復(fù)雜，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，而且采用電橋測(cè)量的系統(tǒng)抗干擾能力較差，誤差較大。溫度傳感器隨著溫度變化而引起變化的物理參數(shù)有: 膨脹、電阻、電容、熱電動(dòng)勢(shì),磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。(1)晶體管溫度檢測(cè)元件(2)集成電路溫度檢測(cè)元件(3)核磁共振溫度檢測(cè)器(4)熱噪聲溫度檢測(cè)器(5)石英晶體溫度檢測(cè)器(6)光纖溫度檢測(cè)器(7)激光溫度檢測(cè)器。目前,半導(dǎo)體溫度傳感器工作的溫度范圍還限于 50～150 ℃。對(duì)于測(cè)點(diǎn)較多，并具有報(bào)警、巡測(cè)、控制等多功能測(cè)溫裝置，一般采用單片機(jī)電路。溫度測(cè)量系統(tǒng)主要由兩部分組成，一部分是傳感器，它將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。熟悉Protel軟件的使用方法。采用單片機(jī)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 temperature detection目錄摘要 1Abstract 1目錄 2第1章 緒論 3 3 3 4 4第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 6 6 7 10 ADC0808 11 數(shù)碼管顯示 13 15 16第3章 系統(tǒng)軟件仿真 19 keil uVision 19 20 proteus軟件介紹 23 仿真 27第4章 PCB板制作 29 Protel DXP 軟件介紹 29 33 PCB板圖 34 35結(jié)論 37致謝 38參考文獻(xiàn) 39第1章 緒論在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。② 硬件設(shè)計(jì)，主要包括溫度檢測(cè)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、鍵盤設(shè)計(jì)和控制電路。本溫度控制系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由溫度傳感器LM35對(duì)紙盒溫度進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換芯片得到相應(yīng)的溫度值，將所得的溫度值與設(shè)定溫度值相比較得到偏差。通過(guò)對(duì)偏差信號(hào)的處理獲得控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)加熱器的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)保溫箱溫度的控制。③ 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。溫度作為一個(gè)基本物理量，它是一個(gè)與人們的生活環(huán)境、生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)的重要物理量。 因此單片機(jī)對(duì)溫度的控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。通過(guò)課題的研究進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)學(xué)習(xí)課程以外的相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。另一部分是電子裝置，它主要完成對(duì)信號(hào)的接收、處理、對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行控制、溫度顯示等功能。目前的溫度檢測(cè)技術(shù)原理很多，大致包括以下幾種:(1)物體熱脹冷縮原理(2)熱電效應(yīng)(3)熱阻效應(yīng)(4)利熱輻射原理。未來(lái)主要的研究方向?qū)⑹侨绾螖U(kuò)大它的溫度適用范圍,以及智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面。目前國(guó)內(nèi)外的溫度控制方式越來(lái)越趨向于智能化，溫度測(cè)量首先是由溫度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,新型溫度傳感器還會(huì)不斷出現(xiàn),目前,國(guó)內(nèi)外通用的溫度傳感器及測(cè)溫儀大致有以下幾種: 熱膨脹式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱電偶、輻射式測(cè)溫儀表、石英溫度傳感器測(cè)溫儀。隨著集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展新型的數(shù)字化溫度傳感器其精度、穩(wěn)定性、可靠性及抗干擾能力都優(yōu)于模擬的溫度傳感器。非接觸式檢測(cè)方法是利用物體的熱輻射特性與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)物體的溫度進(jìn)行檢測(cè)，主要有亮度法、全輻射法和比色法等。同時(shí)也能根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)多路巡回檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警及記錄,對(duì)各個(gè)參數(shù)以一定的周期進(jìn)行檢查和測(cè)量,檢測(cè)的結(jié)果經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后再進(jìn)行顯示、打印和報(bào)警,以提醒操作人員注意或直接用于生產(chǎn)控制。本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。根據(jù)比較的結(jié)果得到控制信號(hào)用以控制繼電器的通斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱器的控制。軟件程序編寫(xiě)主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)、標(biāo)度轉(zhuǎn)換、LED顯示、繼電器控制等數(shù)據(jù)處理功能。本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部分協(xié)調(diào)完成,硬件部分主要完成傳感器信號(hào)的采集處理,信息的顯示等。當(dāng)溫度量值低于設(shè)定值時(shí)，使加溫電路接通，降溫電路停止工作。管腳說(shuō)明VCC：電源電壓輸入端。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器。 　　RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。 　PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，低電平有效。當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 　　XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。1/4℃的常用的室溫精度。 引腳介紹： ① 正電源Vcc；②輸出；③輸出地/電源地。一般在硬件仿真時(shí)采用ADC0808進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 　　115和17～21：8位數(shù)字量輸出端。 　　9（OE）：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 　　12（VREF（+））和16（VREF（））：參考電壓輸入端 　　11（Vcc）：主電源輸入端。能顯示4個(gè)數(shù)碼管叫四位數(shù)碼管。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 4位數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。通常用英寸來(lái)表示。 4位數(shù)碼管區(qū)分共陰陽(yáng)極的方法首先數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極之分，區(qū)別他們的方法是若公共端接地，其他端接電源，若各段測(cè)試能亮，說(shuō)明是共陰的，反之共陽(yáng)的；若公共端接電源，其他端分別接的，測(cè)得各端亮，則說(shuō)明是共陽(yáng)的，反之為共陰的。即：12986為公共端，A11 B7 C4 D2 E1 F10 G5 DP3電磁繼電器的構(gòu)造及工作原理： 如圖所示，A是電磁鐵、B是銜鐵、C是彈簧、D是動(dòng)觸點(diǎn)、E是靜觸點(diǎn)；電磁繼電器的工作電路可分為：⑴、低壓控制電路；⑵、高壓工作電路； ⑴、低壓控制電路：包括A、B、低壓電源U開(kāi)關(guān)S；⑵、高壓工作電路：包括高壓電源UM、電磁繼電器的觸點(diǎn)部分D、E；工作原理：閉合低壓控制電路中的開(kāi)關(guān)S，電流通過(guò)電磁鐵A的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而對(duì)銜鐵B產(chǎn)生引力，使動(dòng)、靜觸點(diǎn)D、E接觸，工作電路閉合，電動(dòng)機(jī)工作。它的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有滑動(dòng)部件，應(yīng)用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無(wú)制冷劑污染的場(chǎng)合。原理在原理上，半導(dǎo)體的制冷片只能算是一個(gè)熱傳遞的工具，雖然制冷片會(huì)主動(dòng)為芯片散熱，但依然要將熱端的高于芯片的發(fā)熱量散發(fā)掉。在正常使用情況下，冷熱端的溫差將保持在40～65度之間。 　　Qл==aTc 　　式中：Qπ為放熱或吸熱功率 　　π為比例系數(shù)，稱為珀?duì)柼禂?shù) 　　I為工作電流 　　a為溫差電動(dòng)勢(shì)率 　　Tc為冷接點(diǎn)溫度 湯姆遜效應(yīng)（THOMSONEFFECT） 當(dāng)電流流經(jīng)存在溫度梯度的導(dǎo)體時(shí)，除了由導(dǎo)體電阻產(chǎn)生的焦耳熱之外，導(dǎo)體還要放出或吸收熱量，在溫差為△T的導(dǎo)體兩點(diǎn)之間，其放熱量或吸熱量為： 　　Qτ=.△T 　　Qτ為放熱或吸熱功率 　　τ為湯姆遜系數(shù) 　　I為工作電流 　　△T為溫度梯度 以上的理論直到本世紀(jì)五十年代，蘇聯(lián)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所約飛院士對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行了大量研究，于一九五四年發(fā)表了研究成果，表明碲化鉍化合物固溶體有良好的制冷效果，這是最早的也是最重要的熱電半導(dǎo)體材料，至今還是溫差制冷中半導(dǎo)體材料的一種主要成份。中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所投入了大量的人力和物力，獲得了半導(dǎo)體制冷片，因而才有了現(xiàn)在的半導(dǎo)體制冷片的生產(chǎn)及其兩次產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。 半導(dǎo)體制冷片是電流換能型片件，通過(guò)輸入電流的控制，可實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制，再加上溫度檢測(cè)和控制手段，很容易實(shí)現(xiàn)遙控、程控、計(jì)算機(jī)控制，便于組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。 半導(dǎo)體制冷片的溫差范圍，從正溫90℃到負(fù)溫度130℃都可以實(shí)現(xiàn)。 專用裝置方面：石油產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、生化產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫顯影槽、電腦等。KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開(kāi)發(fā)提供了C語(yǔ)言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)?！　eil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面，使您能在很短的時(shí)間內(nèi)就能學(xué)會(huì)使用keil c51來(lái)開(kāi)發(fā)您的單片機(jī)應(yīng)用程序 。 /*a為數(shù)字；c為符號(hào)位；temp為溫度；h為延時(shí)*/unsigned char num[12]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xa7}。sbit P2_2=P2^2。sbit P2_6=P2^6。sbit ST=P3^7。ET0=1。EX1=1。while(1){ST=0。while(!EOC)。temp=(int)getdata。P2_5=0。h++)。P2_4=1。h50。P2_3=0。for(h=0。P0=num[10]。P2_6=1。P0=0xff。}else if(a==temp){P2_0=0。 /*反向加熱*/P2_1=0。} timer0() interrupt 1{TH0=(655361)/256。if(a0)a=0。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 功能特點(diǎn)　　Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。 移動(dòng)元件右擊選中，然后用左鍵拖動(dòng)。 （2）完善的電路仿真功能（Prospice）　　ProSPICE混合仿真：