基于單片機溫度控制系統(tǒng)畢業(yè)論文設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-20 14:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 多路開關(guān)，可對 8 路 0～5V 的輸入模擬電壓分時進行轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換約需 100181。S；片內(nèi)具有多路開關(guān)的地址譯碼器和鎖存器、高阻抗斬波器、穩(wěn)定的比較器，256 電阻 T 型網(wǎng)絡(luò)和樹狀電子開關(guān)以及逐次逼近寄存器。ADC0809 是引腳雙列直插式封裝，引腳及其功能（圖 22）：1．D7～D0：8 位數(shù)字量輸出引腳。2．IN0～IN7：8 路模擬量輸入引腳。3．VCC：+5V 工作電壓。4．GND：接地。5．REF（+）：參考電壓正端。6．REF（）：參考電壓負端。7．START：A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。8．A、B、C：地址輸入端。9．ALE：地址鎖存允許信號輸入端。10．EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出引腳，開始轉(zhuǎn)換時為低電平，當轉(zhuǎn)換結(jié)束時為高電平。11．OE： 輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。7 712．CLK：時鐘信號輸入端，譯碼后可選通 IN0～IN7 八個通道中的一個進行轉(zhuǎn)換。表 21 A、B、C 的輸入與被選通道的通道關(guān)系被選中的通道 C B AIN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7000011110011001101010101圖 22 ADC0809 的管腳圖 溫度傳感器集成溫度傳感器實質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的 be 結(jié)壓降的不飽和值 VBE 與熱力學(xué)溫度 T 和通過發(fā)射極電流 I 的下述關(guān)系實現(xiàn)對溫度的檢測,集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便等優(yōu)點，得到廣泛應(yīng)用。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。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K，溫度 0℃時輸出為 0，溫度 25℃時輸出 。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下：流過器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度,AD590 的測溫范圍為55℃到+150℃。AD590 的電源電壓范圍為 4V30V。電源電壓可在 4V6V 范圍變化，電流變化1mA，相當于溫度變化 1K。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。輸出電阻為 710MW。精度高共有 I、J、K、L、M 五檔，其中 M 檔精度最高，在55℃到+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177?！?。AD590 的輸出電流I=（273+T）μA（T 為攝氏溫度） ，因此測量的電壓 V 為（273+T）8 8μA10K=（+T/100）V。為了將電壓測量出來又務(wù)須使輸出電流 I 不分流出來，我們使用電壓跟隨器其輸出電壓 V2 等于輸入電壓 V。由于一般電源供應(yīng)教多器件之后，電源是帶雜波的，因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓元件，再利用可變電阻分壓，其輸出電壓 V1 需調(diào)整至 接下來我們使用差動放大器其輸出 Vo 為（100K/10K）（V2V1）=T/10，如果現(xiàn)在為攝氏 28℃，輸出電壓為 ，輸出電壓接 AD 轉(zhuǎn)換器，那么 AD轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線形比例關(guān)系。第 3 章電路設(shè)計本設(shè)計采用按鍵作為輸入控制，通過溫度多采樣單元采集溫度信息，經(jīng)過 27L2C 放大器放大及 ADC0809 數(shù)模轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換，由主機 AT89C51 進行處理并將實際溫度值和設(shè)定溫度值分別顯示在共陽極數(shù)碼顯示管 LED 上。 單片機控制單元單片機控制單元，如圖 31 所示，包括按鍵控制電路，其中按鍵控制電路這一模塊設(shè)置了：“ 設(shè)置 ”、 “加 1”、 “右移” 、 “確定 ”四個按鍵，來實現(xiàn)人機對話。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穩(wěn)定的工作。圖 31 按鍵控制電路9 9 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 圖 系統(tǒng)硬件總體框圖該系統(tǒng)由核心部件AT89C52來處理從鍵盤輸入電路和溫度采集電路送入的數(shù)據(jù)，并通過溫度顯示電路進行溫度顯示，由溫度控制電路來進行相應(yīng)的升溫或降溫的操作。 傳感器及放大電路溫度采樣單元，如 32 所示,傳感器輸出電流是以絕對溫度零度（273℃）為基準,每增加 1℃,它會增加 1μA 輸出電流,因此在室溫 25℃時,其輸出電流 Iout=（273+25）=298μA。測量 Vo 時,不可分出任何電流，所以在應(yīng)用時我們還要通過運算放大器來作相應(yīng)處理才能達到測量 V0 時，不分出任何的電流,電路如圖 所示。電路分析：AD590 的輸出電流 I=（273+T）μA（T 為攝氏溫度）,因此測量的電壓為。為了將電壓測量出來又務(wù)須使輸出電流 I 不分流出來,我們使用電壓跟隨器其輸出電壓 V2 等于輸入電壓 V。由于一般電源供應(yīng)教多器件之后,電源是帶雜波的,因此我們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓元件,再利用可變電阻分壓,其輸出電壓 V1 需調(diào)整至 接下來我們使用差動其輸出 Vo 為（100K/10K）（V2V1）=T/10,如果現(xiàn)在為攝氏 28℃,輸出電壓為 ,輸出電壓接 AD 轉(zhuǎn)換器,那么 AD 轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線形比例關(guān)系。圖 32 傳感器及放大電路由于一般電源供應(yīng)教多器件之后,電源是帶雜波的,因此我們使用 MC1403 是低壓基準芯片。一般用作 8～12bit 的 D/A 芯片的基準電壓等一些需要基本精準的基準電壓的場AT89C52溫度顯示電路溫度控制電路鍵盤輸入電路溫度采集電路10 10合。 輸出電壓: V ＋/ 25 mV 輸入電壓范圍: V to 40 V 輸出電流: 10 mA,再利用可變電阻分壓,其輸出電壓 V1 需調(diào)整至 接下來我們使用差動其輸出 Vo為（100K/10K）（V2V1）=T/10,如果現(xiàn)在為攝氏 28℃,輸出電壓為 ,輸出電壓接AD 轉(zhuǎn)換器,那么 AD 轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字量就和攝氏溫度成線形比例關(guān)系。端 A、B、C 直接與地相邊，默認選擇 IN0 輸入通道。ALE 與 START 端直接相連再邊到單片機的 P2 口，ADC0890 必須由外部提供時鐘信號，其時鐘信號頻率范圍是：101248kHZ,所以時鐘信號可以由單片機提供，單片機 ALE 端輸出頻率是晶振頻率的六分之一。所以單片機的晶振應(yīng)選 6MHz 這樣 ALE 端輸出 1000kHz 的頻率就可以供給 ADC0809 使用。溫度傳感器：廣義來講，一切隨溫度變化而物體性質(zhì)亦發(fā)生變化的物質(zhì)均可作為溫度傳感器。例如，我們平常使用的各種材料、元件，其性質(zhì)或多或少地都會隨其所處的環(huán)境溫度變化而變化，因而它們幾乎都能作為溫度傳感器使用。但是，一般真正能作為實際中可使用的溫度傳感器的物體一般需要具備下述條件：1．物體的特性隨溫度的變化有較大的變化，且該變化量易于測量。2．對溫度的變化有較好的一一對應(yīng)關(guān)系，即對除溫度外其他物理
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