畢業(yè)設(shè)計-基于51單片機的恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(文件)
【正文】 熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐的溫度進(jìn)行控制。 本系統(tǒng) 實現(xiàn)了 單片機 AT89C51對水溫進(jìn)行控制，采用 AD590作為溫度傳感器，通過按鍵、數(shù)碼顯示等組成人機交互接口來實現(xiàn)設(shè)置和調(diào)節(jié)初始溫度值。尤其是各種智能化的儀器、儀表在農(nóng)、工業(yè)的廣泛應(yīng)用給社會帶來了極大的便利。例如根據(jù)溫度來控制熱水器、電風(fēng)扇等與溫度有關(guān)的設(shè)備。器特點是電路簡單，易于實現(xiàn)，但是系統(tǒng)所 得結(jié)果的精度不高并且調(diào)節(jié)動作頻繁，系統(tǒng)靜差大，不穩(wěn)定。使用單片機具有編程靈活，控制簡單的優(yōu)點，使系統(tǒng)能簡單的實現(xiàn)溫度的控制及顯示，并且通過軟件編程能實現(xiàn)各種控制算法使系統(tǒng)還具有控制精度高的特點。它可以劃分為 CPU、存儲器、并行口、串行口、定時 /計數(shù)器和中斷邏輯幾個部分。片內(nèi)有 256B 數(shù)據(jù)存儲器 RAM 和 4KB 的程序存儲器 ROM。 圖 31 AT89S51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 ● AT89S51 共有 4 個（ P0、 P P P3 口） 8位并行 I/O 端口，共 32 個引腳。工作方式和定時器或計數(shù)器的選擇由指令來確定。 ● P1口（ 1— 8）：準(zhǔn)雙向通用 I/O 口。在訪問片外豐儲器時，若 ALE為有效高電平，則 P0 口輸出地址低 8位，可以用 ALE 信號作外部地址鎖存信號。 AT89S51 接能電源后，在時鐘電路作用下，該腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，使內(nèi)部復(fù)位。 ~EA=0 時訪問外部 ROM 0000H— FFFFH； ~EA=1 時，地址 0000H— 0FFFH 空間訪問內(nèi)部 ROM，地址1000H— FFFFH 空間訪問外部 ROM。 ● 轉(zhuǎn)換時間為 100μs ● 單個＋ 5V電源供電 ● 模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。輸入輸出與 TTL 兼容。 ●2 1～ 28： 8位數(shù)字量輸出端。 圖 36 ADC0809 引腳圖 ●OE （ 9） ：數(shù)據(jù)輸出允 許信號，輸入，高電平有效。 ●REF （ +）、 REF（ ）： 參考電壓輸入端。如表 21 所示。下降沿啟動 A／ D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。它的主要特性如下： ● 流過器件的電流（ ?A）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即： ?A/K 公式（ 22） 式中： — 流過器件（ AD590）的電流，單位為 ?A； T— 熱力學(xué)溫度，單位為 K。 AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。 ℃。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。 AD590 產(chǎn)生的電流與絕對溫度成正比 ，它可接收的工作電壓為 4 V－ 30V 檢測的溫度范圍為－ 55℃－＋ 150℃，它有非常好的線性輸 出性能，溫度每增加 1℃，其電流 增加 1uA 01A D 59 0 +AR110k+5V0. ... 圖 38 是 AD590 用于測量熱力學(xué) 溫度的基本應(yīng)用電路。 表 32 AD590 溫度與電流的對應(yīng)關(guān)系表 攝氏溫度（單位： ℃） AD590 電流（單位： uA） 經(jīng) 10KΩ 電壓（單位： V） 10 0 10 20 30 40 50 60 100 （ 4） 數(shù)碼 管 LED 顯示器 ● 數(shù)碼顯示器有靜態(tài)和動態(tài)顯示兩種顯示方式。利用眼睛 的禮視覺慣性，從顯示器上便可以見到相當(dāng)穩(wěn)定的數(shù)字顯示。 電熱控制采用可控硅來實現(xiàn)，雙向可控硅和電熱器串接在 200V 單相交流電路中，單片機的 ，通過 口控制可控硅的通斷。變送器將溫度變化引起的鉑熱電阻值變化轉(zhuǎn)化成電壓信號，當(dāng)溫度在 0— 500℃ 時變送器輸出 05V 左右電壓。 ADG0809 的 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號接 MSC– 52 的 外部中斷 1 上， MSC51 通過地址 和讀寫信號來控制轉(zhuǎn)換器的模擬量輸入通道地址鎖存、啟動和輸出允許，如圖 0809 內(nèi)部有地址鎖存器，所以不需另加鎖存器。為了充分利用 MSC— 51的資源，節(jié)省并行 I/O 口線，因此采用串行口，工作方式 O作 LED顯示器的接口，采用了 74LS164 移位寄存器構(gòu)成顯示器接口電路，如圖 2. 為了結(jié)語資源不擴(kuò)展并行 I/O 口，鍵盤只設(shè)置 4 個按鍵，由 I/O 的低 4 位作為鍵盤接口， 4 個鍵分為啟動、 “+100” 、 “+10” 和 “+1” 鍵，其中后 3 個鍵可以分別對百位、十位和各位進(jìn)行加 1，再按會再加 1，若連續(xù)按該鍵，十位數(shù)就會在 0~9 之間循環(huán)，從而實現(xiàn)呢 置數(shù)功能。 四 軟件詳細(xì)設(shè)計 軟件設(shè)計時，必須先弄清恒溫控制系統(tǒng)的操作過程和工作過程，加熱器開始時處于停止?fàn)顟B(tài)，首先設(shè)定溫度，顯示器顯示溫度，溫度設(shè)定后則可以啟動加熱。有小的，也有大的；有的很容易就解決了，有的則想很久都不能明白；有的需要查資料就可 以解決，有的則需請教老師才得以搞定。結(jié)果電路無法工作 加上 reset 信號應(yīng)有的元器件，且連接正確 ④ 電路剛開始工作， 4位 LED就冒煙，隨著一聲響就報廢 應(yīng)加限流電阻 ⑤ ADC0809的 CLK信號用軟件還是用硬件來提供 詳見 ADC0809的 CLK信號與單片機的經(jīng)典接法 ⑥ 4位 LED 顯示的數(shù)據(jù)，自己都不明白是什么 更改軟件數(shù)據(jù) N 次，重新燒片子 N次，經(jīng)過 N 天才想明白是數(shù)據(jù)未確定精度。但我始終都不想再改動硬件。通常由 MCS—
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