基于8051單片機的溫度控制系統(tǒng)方案(編輯修改稿)
2025-05-30 22:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 信設備間的應用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到口常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。醫(yī)用設備領(lǐng)域:單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。第2章 基于8051的溫控系統(tǒng)總體設計本章主要介紹了控制系統(tǒng)的設計任務、技術(shù)指標，簡要說明了控制系統(tǒng)設計思想以及工作芯片的選擇，并給出了原理框圖。本溫度控制系統(tǒng)要求具備如下的性能指標:，誤差為1。，并自動進行過零檢測，同時按設定值、所測溫度值，自動進行PID參數(shù)自整定和運算。，配以主回路實現(xiàn)溫度的控制。、功能性處理、抗干擾等子功能。 根據(jù)所設計的控制系統(tǒng)要完成的工作任務的性能指標，有針對性的選擇了主要元件及確定了相關(guān)的參數(shù)。 CPU：微處理器，是整個控制系統(tǒng)的核心，完成溫度的監(jiān)測、當前溫度顯示等基本功能。由于本系統(tǒng)的功能并不是很復雜，而且對CPU速度要求并不是很高，選用8位CPU的8051單片機。 存儲器：存儲器選用集成度高、價格低廉的6264型EPROMo I/O接口:選用1片可編程的并行工//O接口8155用作鍵盤顯示器的接口。 抗干擾電路:在系統(tǒng)的弱電部分的電源入口處對地跨接1個100uf電容與1個，在系統(tǒng)內(nèi)部各芯片的電源端對地跨接1個小電容()o 模入通道:被采樣的模擬信號經(jīng)傳感器后經(jīng)放大濾波后進入A/D轉(zhuǎn)換器。 開出通道:主要部分為可控硅控制溫度和過零檢測。 復位/監(jiān)控:管理CPU復位，(包括上電復位和手動復位)，同時對CPU的工作狀態(tài)進行檢測，避免出現(xiàn)死機，提高抗干擾能力。鍵盤:人機接口，包括運行、返回等加工控制功能。顯示:用LED數(shù)碼顯示當前溫度。 根據(jù)實際運行效果和理論分析，系統(tǒng)中采用PID控制。即采用反饋調(diào)節(jié)，比較采樣溫度和實需溫度的差值，通過偏差處理獲得控制信號，進而實現(xiàn)對溫度的控制。 通過模擬量輸入通道采集到的溫度量，可能混雜了干擾噪聲需要進行數(shù)字濾波。數(shù)字濾波的算法很多，在這里采用中值濾波法，就是連續(xù)采集N個數(shù)據(jù)，從中選取一個中間值作為該點的采樣結(jié)果。本系統(tǒng)中采取連續(xù)三次取樣，此算法較為適宜。 溫度控制系統(tǒng)要有一個能夠用于控制的主體程序。這個主體程序我們可以由中斷服務程序來實現(xiàn)?？刂瞥绦蚶锇ㄦI盤和顯示部分。 綜上所述，本系統(tǒng)設計總體方案本著實用性強、性價比較高、易于擴展的指導思想進行設計。同時，在設計中還加入了人機交互輸入預置值并對溫度進行顯示。第3章 基于8051的溫控系統(tǒng)硬件設計 8051基本特征:，有32位雙向輸入/輸出線，兩個中斷優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)8051各管腳的分配使用MCS 51單片機采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式。由于受到引腳數(shù)目的限制，所以一些引腳具有第二功能。下面分別說明這些引腳的名、功能。 8051引腳圖對于MCS51系統(tǒng)單片機組成的系統(tǒng)，POP3口均可作為I/O口使用，用32根I/O口線。但對于系統(tǒng)實際上只有P1口8根口線和P3根8要口線可供使用，如在本系統(tǒng)中，P3端口主要使用管腳的第二功能，PO和P2口要作為數(shù)據(jù)/地址復用端口，而本設計中預留了鍵盤和顯示電路。 本系統(tǒng)采用TTL電路并選用Intel公司與MCS51系列單片機相配套的通用可編程的并行I/O接口芯片8155對I/O口進行擴展。 8155并行接口芯片簡介及在設計中的應用8155芯片內(nèi)具有256個字節(jié)的RAM，兩個8位、一個6位的可編程并行I/O接口和一個14位的計數(shù)器，是單片機應用中廣泛使用的芯片。 8155內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 LED顯示和鍵盤輸入電路計算機通過外部設備與操作員進行交互。最常見的計算機人機設備是鍵盤和顯示器，它們級成了基本的輸入輸出通道
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