單片機數(shù)字溫度測控系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-23 03:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 U加熱時間到？停止加熱關(guān)繼電器顯示溫度現(xiàn)溫等目溫？關(guān)閉計數(shù)器顯示溫度循環(huán)報警現(xiàn)溫小目溫？保溫現(xiàn)溫小控外顯示溫度NNNNNNNN 圖四 溫度傳感器溫度數(shù)字采集部分a. AD7416的引腳配置如下圖：AD741612347658SCLSDAOT1GNDA2A1A0+VDD 圖五b. 引腳說明引腳號名稱說明1SDA數(shù)字I/O、雙向數(shù)據(jù)串行總線、漏極開路輸出2SCL數(shù)字輸入、串行總線時鐘3OT1數(shù)字輸出、超溫掉電輸出（漏極開路）4GND電源地5~7A2~A0數(shù)字輸入、串行總線地址可編程的低3位8+VDD正電源電壓，++c. 從AD7416中讀數(shù)據(jù)從AD7416讀數(shù)據(jù)是一或二字節(jié)的操作。讀配置寄存器的內(nèi)容是一個單字節(jié)的操作，若從溫度值寄存器中讀數(shù)據(jù)是一個二字節(jié)的操作，如下圖：SCL（CONTINUED）SDA （CONTITNUED）SDABUS ADDRESS BYTEMOST SIGNFICANT DATA BYTE FORM AD7416SCL1199LEAST SIGNIFICANT DATA BYTE FROM AD741619下面即為讀數(shù)字溫度的流程圖：t+1顯示應(yīng)答？送地址+讀 建立啟動信號t=4?開始結(jié)束初始化成功？單片機接收應(yīng)答？接第一個數(shù)送應(yīng)答應(yīng)答？接第二位數(shù)單片機接收應(yīng)答？顯示送應(yīng)答建立停止信號應(yīng)答？應(yīng)答？NN 圖六按鍵設(shè)置溫度部分M是記錄數(shù)的十位，N是記錄數(shù)的個位； 設(shè)置端口1即RC0=0。RC1=1， 設(shè)置端口2即RC0=1。RC1=0； 設(shè)端口1？開始M+1N+1M=10？N=10？M=2N=0結(jié)束N設(shè)置端口2NN顯示數(shù)字鍵盤松開？圖七 溫度設(shè)置框圖溫度控制模塊E=目標(biāo)溫度與當(dāng)前溫度之差；c=當(dāng)前溫度與上一時刻溫度之差；u=k*e+（1k）c；k為常數(shù)。當(dāng)目標(biāo)溫度與當(dāng)前溫度的差值大于7℃時,系統(tǒng)采用全功率加熱,設(shè)計采用硬件定時器TRM1,TRM2的控制周期為533MS,即為1/,%u說明加熱時間與休息時間為20%,40%u說明加熱時間與休息時間為40%。請見溫度和系統(tǒng)工作波形圖：溫度T0~3030~4040~5050~6060~7070~8080~9090~100其他常數(shù)K0．38470．46860．52890．65850．76861．57671．85542．13650．5溫度工作波形圖如下:溫度T時間t系統(tǒng)工作波形圖: TRM1TRM2N初始化開始結(jié)束計算E一次啟動？C=0計算C記錄當(dāng)溫計算U返回U圖八 溫度控制框圖其他功能模塊數(shù)據(jù)處理、保溫、定時計數(shù)等其他功能程序都根據(jù)程運行時間進行了統(tǒng)籌設(shè)計，在此不再進行詳述。5 系統(tǒng)組成 PCB板 圖九6. 系統(tǒng)調(diào)試 電路測試電路焊接無誤后，先將數(shù)字溫度傳感器放到水里，LED會顯示出當(dāng)前水的溫度，再放一支標(biāo)準(zhǔn)溫度計與之比較，若幾乎相等，則說明電路無誤；再設(shè)定目標(biāo)溫度，若可以自動加熱，使達(dá)到目標(biāo)溫度，則說明電路測試無誤，實驗可以正常進行。 儀器的使用 首先連接好相應(yīng)的電源線，將溫度計和傳感器放在水里，此時數(shù)碼管會顯示出當(dāng)前溫度值，用戶可以根據(jù)需要設(shè)定目標(biāo)溫度值，按下加熱開關(guān)可開始加熱。當(dāng)溫度達(dá)到你所想要的溫度時，系統(tǒng)會自動斷電，接著系統(tǒng)它又會進入保溫系統(tǒng)，進行保溫。 測試的結(jié)果根據(jù)測試得到的部分實驗數(shù)據(jù)如下：實驗數(shù)據(jù)驗證說明,℃℃，因此本系統(tǒng)的設(shè)計不管是在采樣控制顯示溫度，還是在實時處理顯示精度上，都取得了理想的效果。當(dāng)前溫度值30405060131180目標(biāo)溫度值60304050708060402090精確溫度值40實測溫度值測量精度0控制精度 發(fā)揮部分測試當(dāng)溫度達(dá)到目標(biāo)溫度后，系統(tǒng)會自動報警提醒用戶。這時候，系統(tǒng)會進入保溫狀態(tài)。7. 結(jié)論與討論本次實驗采用了PICC編程方式，實現(xiàn)了溫度的測量與控制，完全達(dá)到了本次實驗的要求，℃度，℃度，已基本實現(xiàn)本實驗擴展部分的要求。它可以廣泛用于溫度測量精度要求比較高的場面，實現(xiàn)簡單，成本低。綜上所示，本系統(tǒng)的方案具有實用推廣價值。本系統(tǒng)通過添加一個傳感器,將其貼放在電熱杯的內(nèi)壁上,系統(tǒng)開始加熱,若溫度迅速上升,則說明杯中水不足,很有可能為干燒,為不安全加熱,用戶請注意，這屬于該系統(tǒng)需要改進的地方。參考文獻(xiàn)： [1] 竇振中 PIC系列單片機原理和程序設(shè)計 北京:北京航空航天大學(xué)出版社 [2] 李學(xué)海PIC單片機原理PIC單片機實用教程北京:航空航天大學(xué)出版社 [3]陳爾紹電子控制電路實例電子工業(yè)出版社[4]陳新建PIC單片機C語言開發(fā)入門北京:航空航天大學(xué)出版社程序清單include //頭文件unsigned char s1[4],s2[4]。//采集溫度數(shù)據(jù)并存儲到兩個數(shù)組中，高字節(jié)存到S1中，低字節(jié)存到S2中unsigned int counter1,counter2,figure1=2,figure2,flag2。//定時器，目標(biāo)溫度，標(biāo)志位申明unsigned int num1,num2,flag1=0,i,j,m。//采集溫度數(shù)據(jù)num1：整數(shù)位，num2：小數(shù)位，啟動標(biāo)志位flag1及延時變量申明double y,temp,e,c,t,u,k。//模糊控制參數(shù)申明const char table[10]={0x3f,0x06
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