【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 而保持恒溫的控制。 采用 AT89S52 單片機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種控制算法和邏輯控制。單片機(jī)系統(tǒng)可以用數(shù)碼管來顯示烤箱溫度的實(shí)際值，能用鍵盤輸入設(shè)定值?？傮w結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示： 總體結(jié)構(gòu)框圖烤箱溫度控制實(shí)現(xiàn)過程是：首先溫度傳感器將烤箱的溫度傳回單片機(jī)，然后單片機(jī)將給定的溫度值和反饋回來的溫度值進(jìn)行比較并且經(jīng)過運(yùn)算處理后，傳給溫度控制系統(tǒng)，判斷加熱器材輸出端導(dǎo)通與否從而使加熱爐開始加熱或停止加熱。sesTK???10本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4第 3章 硬件設(shè)計(jì)在溫度控制中，經(jīng)常采用是硬件電路主要有兩大部分組成：模擬部分和數(shù)字部分，對(duì)這兩部分調(diào)節(jié)儀表進(jìn)行調(diào)節(jié)，但都存在著許多缺點(diǎn)，用單片機(jī)進(jìn)行溫度控制使構(gòu)成的系統(tǒng)靈活，可靠性高，并可用軟件對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行抗干攏濾波和非線性補(bǔ)償處理，可大大提高控制質(zhì)量和自動(dòng)化水平；總的來說本系統(tǒng)由四大模塊組成，它們是輸入模塊、單片機(jī)系統(tǒng)模塊、顯示與控制模塊和輸出控制模塊。輸入模塊主要完成對(duì)溫度信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換工作，由溫度傳感器及其與單片機(jī)的接口部分組成。輸出模塊由可控硅和可控硅驅(qū)動(dòng)器組成。MOC304X芯片是一種集成的帶有光耦合的雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路。它內(nèi)部集成了發(fā)光二極管、雙向可控和過零觸發(fā)電路等器件。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)的選擇隨著社會(huì)發(fā)展，單片機(jī)以其體積小、可靠性高、使用方便的特點(diǎn)在社會(huì)生活中達(dá)到廣泛應(yīng)用。根據(jù)溫度控制特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用AT89S52 。AT89S52 是一種低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié) Flash，256 字節(jié) RAM，AT89S 52 有40 個(gè)引腳，32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash本科生課程設(shè)計(jì)（論文）5存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89S52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)由 AT89S52 單片機(jī)、復(fù)位電路，晶振時(shí)鐘電路組成，如圖 所示： 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)說明: ①?gòu)?fù)位電路：由電容，電阻構(gòu)成，若要復(fù)位只需按“S1”鍵，此電源 VCC 經(jīng)電阻分壓，在 RESET 端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平； ②振蕩電路：典型的晶振頻率為 。 溫度傳感器pt100 是鉑熱電阻，它的阻值跟溫度的變化成正比。 PT100 的阻值與溫度變化關(guān)系為：當(dāng) PT100 溫度為 0℃時(shí)它的阻值為 100 歐姆，在 100℃時(shí)它的阻值本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6約為 歐姆。它的工業(yè)原理：當(dāng) PT100 在 0 攝氏度的時(shí)候他的阻值為 100歐姆，它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。由于 PT100 熱電阻的溫度與阻值變化關(guān)系，人們便利用它的這一特性，發(fā)明并生產(chǎn)了 PT100 熱電阻溫度傳感器。它是集溫度濕度采集于一體的智能傳感器。Pt100 溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：測(cè)量范圍：200℃～+850 ℃；允許偏差值 △℃：A 級(jí)177。（＋│t│） ， B 級(jí)177。（ ＋│t│） ；熱響應(yīng)時(shí)間30s；最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm；允通電流≤5mA。另外，Pt100 溫度傳感器還具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。pt100 鉑熱電阻采集溫度后將溫度轉(zhuǎn)化為電量的溫度電壓轉(zhuǎn)換由溫度傳感器熱敏電阻實(shí)現(xiàn)，A/D 轉(zhuǎn)換選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0808，將采集到的溫度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為 AT89S52 能夠處理的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。 如圖 所示：圖 溫度轉(zhuǎn)換電路圖 按鍵電路設(shè)計(jì)按鍵控制電路設(shè)置了：“設(shè)置” 、 “加 1”、 “減 1”、 “確定”四個(gè)按鍵，來實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。人為地設(shè)定溫度門限值，使電路在人為設(shè)定的某一溫度值相對(duì)穩(wěn)定的工作。電路如圖 所示：本科生課程設(shè)計(jì)（論文）7圖 按鍵電路 顯示電路設(shè)計(jì)因?yàn)轱@示部分只是用于顯示數(shù)字，所以可以選用 LED 數(shù)碼管，在顯示數(shù)字方面完全可以滿足本設(shè)計(jì)的要求。因?yàn)榭鞠涞臏囟确秶?20℃～260℃，需要3 個(gè) 8 段 LED 數(shù)碼管顯示。根據(jù)對(duì)顯示內(nèi)容的分析，顯示驅(qū)動(dòng)芯片要驅(qū)動(dòng) 3 個(gè)共陰的 8 段 LED 數(shù)碼管，且為節(jié)省 I/O 口線，優(yōu)先考慮串行的顯示驅(qū)動(dòng)芯片。根據(jù)上述分析，本設(shè)計(jì)選用 MAXIM 公司的 MAX7219 顯示驅(qū)動(dòng)芯片。MAX7219 顯示驅(qū)動(dòng)芯片有八條位控線，八條段控線，位控線低電平有效，段控線高電平有效，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)八個(gè)共陰極 LED。同時(shí) MAX7219 還可以進(jìn)行解碼/ 不解碼兩種模式的選擇，當(dāng)選擇解碼模式時(shí)，只需向 MAX7219 輸入十進(jìn)制的 BCD 碼它就可自動(dòng)翻譯成 LED 顯示所需要的字形代碼，大大減輕了編程的工作量。MAX7219 和單片計(jì)算機(jī)連接有三條引線（ DIN、CLK、LOAD） ，采用 16 位數(shù)據(jù)串行移位接收方式。MAX7219 通過加在 V+和 ISET 之間的一個(gè)電阻來控制顯示亮度。段驅(qū)動(dòng)電流一般是流入 ISET 端電流的 100 倍，其最小值為 ，它設(shè)定段電流為40mA。MAX7219 各引腳的功能為： DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端 DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出端，用于級(jí)連擴(kuò)展 LOAD：裝載數(shù)據(jù)輸入 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）8CLK：串行時(shí)鐘輸入DIG0~DIG7： 8 位 LED 位選線，從共陰極 LED 中吸入電流 SEG A~SEG G DP ：7 段驅(qū)動(dòng)和小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng) ISE