基于單片機(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-wenkub
2022-12-17 01:17:30 本頁面
【正文】 single chip microputer temperature automatic control system design Student: Teacher: Abstract： This system in strict accordance with the graduation design decision parameters and demand of constructing a AT89C51 singlechip microputer to control core temperature automatic control system. In this system, the temperature sensor DS18B20 as, with a switch quantity to represent open a heater, etc. To realize closed loop control, single chip DS18B20 realtime temperature and obtained through pared with the default value, and then through the switch quantity to simulate the increase and decrease of temperature adjustment, to achieve the purpose of automatic temperature control. This system refrigeration (heating) obvious effect, high efficiency, friendly interface, can satisfy the graduation design of the requirements set. Key words： AT89C51。采用單片機(jī)來對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(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，并能在一些人為不能操作的場合達(dá)到控制溫度的目的。利用單片機(jī)、溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)控制，具有體積小、編程簡單、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)電廠、紡織、食品、醫(yī)藥、倉庫等許多領(lǐng)域得到了很快的應(yīng)用、因此具有很好的發(fā)展前景和可靠的使用價(jià)值。 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的基本功能。 硬件設(shè)計(jì) 首先，測(cè)溫元件及溫度值轉(zhuǎn)換方面的設(shè)計(jì)。 其次，溫度設(shè)置電路方面的設(shè)計(jì)。在后面的軟件設(shè)計(jì)程序中設(shè)計(jì)每次按鍵分別增加或減少的溫度值。由于顯示溫度值精確到 1℃，且一般標(biāo)準(zhǔn)溫度值都小于 100℃，因此標(biāo)準(zhǔn)溫度的顯示采用兩位一體的 7段數(shù)碼管來實(shí)現(xiàn)。將單片機(jī)的 DS18B20數(shù)據(jù)口相連，用以接收轉(zhuǎn)換后的數(shù)字溫度值。 標(biāo)準(zhǔn)溫度增加和減少的按鍵分別連接到 ，升溫與降溫指示燈則分別連接到單片機(jī)的 。當(dāng)然，在仿真條件下，無論采用單片機(jī)引腳輸出高電平來控制 LED的正極，還是輸出低電平來控制 LED負(fù)極，兩種方法都可實(shí)現(xiàn)。即啟動(dòng) DS18B20溫度值轉(zhuǎn)換，然后延時(shí)一段時(shí)間，調(diào)用溫度值顯示子程序進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溫度和實(shí)時(shí)溫度的顯示，顯示完成后，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)置子程序，以便檢測(cè)按鍵的動(dòng)作，之后再返回前面的溫度檢測(cè)。 本設(shè)計(jì)中默認(rèn)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)溫度為 28℃ 。 AT89C 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。這是由于內(nèi) 部上拉的緣故。 P3 口 — P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。 RST—— 復(fù)位輸入。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編 程電源（ VPP）。把放大器與作為反饋元件的晶體振蕩器X及兩個(gè) 30pF的電容 C C2連接起來并接地，就構(gòu)成了內(nèi)部自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖，連接方式如圖 4所示： 控制指示燈電路 圖 4 內(nèi)部時(shí)鐘電路 系統(tǒng)以開關(guān)量來模擬控制標(biāo)準(zhǔn)溫度的增加和減少。之所以如此連接，而不是用單片機(jī)引腳輸出高電平來控制指示燈點(diǎn)亮，是因?yàn)榭紤] 圖 5 控制電路 圖 6 指示燈電路 基于單片機(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 單片機(jī)引腳輸出的高電平有可能不能驅(qū)動(dòng)高亮度的 LED正常點(diǎn)亮。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域。 4 工作電源 : 3～ 5V/DC 。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)開發(fā)中 ,我們使用外部電源供電方式。 數(shù)碼管顯示 我們最常用的是七段式和八段式 LED 數(shù)碼管 ， 八段比七段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn) ，其他 基本相同。其原理圖如 圖 9。數(shù)碼管的 8 段，對(duì)應(yīng)一個(gè)字 節(jié)的 8 位， a 對(duì)應(yīng)最低位， dp 對(duì)應(yīng)最高位。 4 位一體 7 段數(shù)碼管的第 2 位為溫度值整數(shù)部分 的十位和個(gè)位，第 4 位為溫度值的小數(shù)部分。Vision 是一款基于 Windows 的軟件平臺(tái) ， 它是一種用于 51 單片機(jī)的集成開發(fā)環(huán)境 （ IDE—Intergrated Development Evironment） 。Vision 內(nèi)包含了功能強(qiáng)大的編輯器和調(diào)試器。并可在雙層窗口中顯示，還可對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 Keil C51 的庫函數(shù)含有 100 多種功能，其中大多數(shù)是可再入的。 圖 13 主程序流程圖 基于單片機(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 Y N Y N 圖 14 標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)置子程序流程圖 延時(shí)消抖 標(biāo)準(zhǔn)溫度加 1 延時(shí)消抖 標(biāo)準(zhǔn)溫度減 1 溫度減按鍵動(dòng)作？ 溫度加按鍵動(dòng)作？ 返 回 開 始 13 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品
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