黑哥智能溫控器課程設(shè)計(編輯修改稿)
2024-11-12 21:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ............................................... 13 附錄 ..................................................... 14 1 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 智能 溫控器主要單片機(jī)，時序電路，溫度采樣電路， A/D 轉(zhuǎn)換電路，溫度顯示電路，溫度輸入電路，驅(qū)動電路等組成。系統(tǒng)原理圖見圖 所示 。 圖 智能溫 控器控制系統(tǒng)框圖 智能溫控器的功能設(shè)計 以 MCS51 系列單片機(jī)為核心，采用常用電子器件設(shè)計，一個電源開關(guān)，兩個控制溫度 設(shè)定按鍵（增大 /減?。?，四位數(shù)碼管分別顯示設(shè)定溫度和實際溫度，量程為 0~99 度，打開電源開關(guān)后設(shè)定溫度初始化為 26 度。 1，按鍵輸入采用中斷方式，兩個按鍵分別接 INT0 和 INT1。 2，采用鉑電阻 （ Pt100)溫度傳感器進(jìn)行溫度測量，模數(shù)轉(zhuǎn)換采用 ADC0809。 3，單片機(jī)根據(jù)設(shè)定溫度 S 和實測溫度 P 控制繼電器 R 的動作，死區(qū)設(shè)為 2 度： 當(dāng) P=S1 時，控制 R 接通電加熱 回路； 當(dāng) PS+1 時，控制 R 斷開電加熱回路； 當(dāng) S1P=S+1 時， R 保持原狀態(tài)不變。 8051 BCD譯碼器 BCD譯碼器 數(shù)碼管 數(shù)碼管 按鍵電路 驅(qū)動電路 A/D轉(zhuǎn)換電路 時鐘 溫度采樣電路 2 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機(jī)概述 由于智能溫度控制器的核心就是單片機(jī)，單片機(jī)的選擇將直接關(guān)系到控制系統(tǒng)的工作是否有效和協(xié)調(diào)。本設(shè)計采用 MCS51 系列的 8051單片機(jī)，因為 8051單片機(jī)應(yīng)用廣泛，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，性價比高。 8051 包含了 8 位 CPU，片內(nèi)振蕩器， 4K 字節(jié) ROM,128 字節(jié) RAM,2個 16 位定時器，計數(shù)器，中斷結(jié)構(gòu)， I/O 接口等?？蛇M(jìn)行計算，定時等一系列功能。 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ADC0808 介紹 ADC0808 是 8 位全 MOS 中速 A/D 轉(zhuǎn)換器、它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，可以和單片機(jī)直接口接。其主要引腳功能如下： （ 1） RD， WR：讀選通信號和選通信號（低電平有效）。 （ 2） CLK：時鐘脈沖輸入端，上升有效。 （ 3） DB0— DB7 是輸入信號。 （ 4） CLKR：內(nèi)部時鐘發(fā)生器外接電阻端，與 CLKIN 端配合可由芯片自身產(chǎn)生時鐘脈沖，其頻率為 1/。 （ 5） CS：片選信號輸入端，低電平有效，一旦 CS 有效，表明 A/D 轉(zhuǎn) 換器被選中，可啟動。 （ 6） WR：寫信號輸入，接受微機(jī)系統(tǒng)或其它數(shù)字系統(tǒng)控制芯片的啟動輸入端，低電平有效， CS、 WR 同時為低電平時，啟動轉(zhuǎn)換。 (7)INTR：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號，低電平有效，輸出低電平表示本次轉(zhuǎn)換已完成。該信號常作為向微機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的中斷請求信號。 3 （ 8） CLK:為外部時鐘輸入端，時鐘頻率高， A/D 轉(zhuǎn)換速度快。允許范圍為 101280KHz，典型值為 640KHz，此時， A/D 轉(zhuǎn)換時間為 10us。通常由MCS— 51 單片機(jī) ALE 端直接或分頻后與其相連。當(dāng) MCS 單片機(jī)與讀寫外，RAM 操作時 ， ALE 信號固定為 CPU 時鐘頻率的 1/6，若單片外接的晶振為6MHz，則 1/6 為 1MHz， A/D 轉(zhuǎn)換時間為 64us。 A/D 轉(zhuǎn)換電路工作原理 ADC0808 的兩模擬信號輸入端，用以接受單極性、雙極性和差摸輸入信號，與 WR 同時為低電平 A/D 轉(zhuǎn)換器被啟動切在 WR 上升沿后 100 模數(shù)完成轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入數(shù)據(jù)鎖存器，同時 ， INTR 自動變?yōu)榈碗娖?，表示本次轉(zhuǎn)換已結(jié)束。如 CS、 RD 同時來低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門打開，數(shù)字信號送出，而在 RD 高電平到來后三態(tài)門處于高阻狀態(tài) ，轉(zhuǎn)換圖如圖 所示。 圖 A/D 轉(zhuǎn)換電路圖 溫度采樣電路 鉑電阻 （ Pt100)溫度傳感器 當(dāng) PT100 在 0 攝氏度的時候他的阻值為 100 歐姆，它的阻值會隨著溫度上升而 4 成近似勻速的增長。但他們之間的關(guān)系
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