基于單片機溫度控制系統(tǒng)——硬件部分(編輯修改稿)
2025-07-24 19:17 本頁面
【文章內容簡介】 TC89C52 系列單片機介紹 本次設計中我們選用的是 STC89C52[4]芯片，它是一種低電壓、超強抗干擾、高性能 COMOS8 位的帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的微處理器，其指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的 8051 單片機，通過燒入程序實現(xiàn)相應的功能。圖 21 STC89C52 芯片實物圖 STC89C52 系列引腳功能STC89C52 共有 40 個引腳，其邏輯引腳圖如圖 22 所示：5圖 22 STC89C52 引腳圖STC89C52 引腳的各項功能具體解釋如下表 23 所示： 表 21 STC89C52 引腳功能說明分類 引腳名稱 功能說明VCC（Pin40） 電源輸入，接＋5V 電源主電源引腳（2 根）VSS 接地線XTAL1 片內振蕩電路的輸入端外接晶振引腳（2 根）XTAL2 片內振蕩電路的輸出端RST/VPP(Pin9) 復位引腳 ALE/PROG(Pin30) 地址鎖存允許信號PSEN(Pin29) 外部存儲器讀選通信號控制引腳（4 根）EA/VPP(Pin31) 根據電平的高低選擇從內或外部 ROM 讀指令P0 口（Pin39~Pin32） 8 位雙向輸入/輸出口線，名稱為 ～P1 口(Pin1~Pin8) 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～可編程輸入/輸出引腳（32根）P2 口(Pin21~Pin28) 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～6P3 口(Pin10~Pin17) 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ LCD1602 液晶顯示屏 [5]LCD1602 是指顯示內容為 162 的液晶模塊，2 表示兩行， 16 表示 16 個字符，工作電壓 或 5V，通過調節(jié)按鈕可改變它的亮度，消耗的功率很小、實物的形狀輕小，經常用于消耗功率低的應用系統(tǒng)中，采用標準的 16 腳接口，其引腳圖如圖 24 所示，具體說明如表 24 所示： 圖 23 LCD1602 實物圖 圖 24 LCD1602 引腳圖表 22 LCD1602 顯示屏引腳說明表引腳 名稱 說明1 VSS 接地端2 VCC 接電源端3 V0 液晶顯示器對比度調整端4 RS 根據電平的高低選擇不同的寄存器5 RW 讀寫信號線，高讀，低寫 6 EN 使能端7~14 D0~D7 8 位雙向數(shù)據端15~16 A/K 空腳或背燈電源，15 腳背光正極，16 腳背光負極7 DS18B20 溫度傳感器在以往的溫度測量系統(tǒng)中，要想獲得比較精確的測量值，需要解決很多問題，例如幾個點之間的切換存在誤差以及三極管放大電路中零點漂移產生的誤差等，另外測試環(huán)境的惡劣程度，也會影響測量精度。所以，在溫度測試系統(tǒng)中解決該類問題最好方法之一就是使用抗干擾強、測量精度高的新型傳感器，特別是目前該類傳感器價格低廉、性能較高，很受歡迎。這類傳感器在實際生產過程中也被廣泛使用，并且取得很好的測試效果，帶來可觀的經濟效益。圖 25 DS18B20 實物圖DS18B20 溫度傳感器的主要特征如下：測溫范圍為55℃~+125℃使用過程中，不需要外加任何元件，大大簡化了電路的結構。工作電壓比較低，一般為 ，由于可以數(shù)據線寄生電源，所以可以不增設外部工作電源，簡單方便。測量得出的結果可以直接的輸出十進制的 9 位數(shù)字信號，以“一線總線”方式傳輸給單片機進行處理，并且本身還有非常強的抗干擾糾錯能力。 7805 三端穩(wěn)壓器7805 三端穩(wěn)壓集成電路，其外表和普通的三極管很像，TO220 的標準封裝，三端是指輸出端、輸入端和接地端， 。用 78 系列三端穩(wěn)壓器來組成穩(wěn)壓電源，不僅所需的外圍元件少，而且電路內部還包含過熱、過流以及調整管的保護電路，使用起來方便、可靠，價格便8宜，經常用于電子制作。圖 26 7805 三端穩(wěn)壓器第 3 章 硬件電路設計 [6]系統(tǒng)設計整體電路圖如圖 31 所示：圖 31 整體電路圖 單片機控制單元單片機 STC89C52 通過與溫度傳感器連接的 引腳獲得 DS18B20 溫度傳感器在所處環(huán)境中采集的溫度，然后把得到的穩(wěn)定值通過與顯示屏連接的~ 引腳傳輸給顯示屏顯示出來，再通過與當前設定的溫度上下限值進行對比，當溫度大于設定值上限，通過與壓縮制冷器連接的 引腳驅動繼電9器 1 開啟壓縮制冷器；當溫度小于設定的溫度值下限時，通過與加熱器連接的 引腳驅動繼電器 2 開啟加熱器進行工作，當溫度處于設定值上下限之間時，兩者皆不工作。另外，單片機的溫度值設定由外部按鍵根據具體情況和需求人為設定，相當方便簡捷，按鍵控制電路如下圖所示。圖 32 按鍵控制單元 電源輸入模塊由于降溫模塊需要相對大的功率才能實現(xiàn)相對明顯的降溫效果，所以系統(tǒng)需要兩種供電方式，5V 為 DS18B20 和單片機供電，12V 為升溫降溫模塊供電。因此，需要獨立設計供電模塊，通過跳帽的方法為各部分提供電源。本系統(tǒng)只要利用 7805 三端穩(wěn)壓器把 12V 直流電壓轉換成 5V 直流電壓。其電路圖如圖 33 所示。 圖 33 12V 轉 5V 電路圖10 溫度采樣模塊本系統(tǒng)使用 DS18B20 溫度傳感器來采集環(huán)境溫度，測量靈敏、形狀小巧，不僅提高了測量的精度而且簡化了整個電路的結構，其電路結構如圖 34 所示，STC89C52 單片機通過與該傳感器連接的 引腳讀取采集到的環(huán)境溫度值，然后進行相關數(shù)據處理。圖 34 溫度采集電路 顯示模塊本部分主要使用 LCD1602 液晶顯示屏。其電路結構如圖 35 所示。單片機的 P0 口（~）分別與顯示屏的 D0~D7 相連接，單片機通過該雙向數(shù)據連接線把處理好的溫度值傳送到顯示屏上，設計者可接查看測試結果。LCD 顯示屏的第 3 腳（VO）接一個滑動電阻，通過滑動該電阻可改變顯示屏的明暗度，而顯示屏上的最大最小溫度值通過外部按鍵直接人為設定，這樣可根據不同環(huán)境適時做出調整，
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1