基于單片機(jī)的熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-07 21:25本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】系統(tǒng)，而在測(cè)得溫度超出某一范圍時(shí)即啟用報(bào)警電路進(jìn)行超標(biāo)報(bào)警。具體設(shè)計(jì)方案，討論了熱電偶測(cè)溫的基本原理，進(jìn)行了可行性論證。單片機(jī)及數(shù)字控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)的各方面性能得到了顯著的提高?？蒲械阮I(lǐng)域中有廣泛地應(yīng)用。在某些特殊的場(chǎng)合對(duì)溫度的檢測(cè)速度有很高的要。航天飛機(jī)的主發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度測(cè)量要求內(nèi)完成等。器有熱電阻溫度傳感器、熱敏電阻、熱電偶、半導(dǎo)體溫度傳感器等幾種。用溫度傳感器一般在測(cè)量固體溫度和液體溫度時(shí)具有較快的響應(yīng)速度。鉑熱電阻具有溫度測(cè)量范圍大、重復(fù)性好、精度高等特點(diǎn)，以常用溫度傳感器一般都存在著對(duì)氣體溫度變化響應(yīng)較慢的問(wèn)題。熱電偶測(cè)溫有兩大優(yōu)點(diǎn)，一是測(cè)溫的上限可達(dá)1800℃。種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。常用的K型熱電偶，由鎳鉻與鎳硅合金構(gòu)成，其平均溫差電動(dòng)。勢(shì)在V／℃左右，其非線性在230℃以下可忽略。須補(bǔ)償非線性誤差。
【正文】 ；轉(zhuǎn) T0 中斷服務(wù)子程序 ORG 0030H MAIN： MOV SP， 59H ；設(shè)堆棧標(biāo)志 CLR F0 ；報(bào)警標(biāo)志清零 MOV TMOD， 01H ；定時(shí)器 0 初始化（方式 1） MOV TL0， 0B0H ；定時(shí)器 100ms 定時(shí)常數(shù) MOV TH0， 3CH MOV R7， 150 ；置 15s 軟計(jì)數(shù)器初值 SETB ET0 ；允許定時(shí)器 0 中斷 SETB EA ；開(kāi)中斷 SETB TRO ；啟動(dòng)定時(shí)器 0 MAIN1： ACALL KIN ；調(diào)鍵盤(pán)管理子程序 主程序和中斷服務(wù)子程序的流程圖如 下 圖 所示： 顯示程序 如下： 本系統(tǒng)設(shè)有 4 位 LED 數(shù)碼顯示器，用于顯示電阻 設(shè)定溫度和實(shí)際溫度。采用串行口擴(kuò)展的靜態(tài)顯示電路作為顯示接口電路。 顯示子程序 DISP 如下 ： DISP： ACALL HTB ； 調(diào)用將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 BCD 碼的子程序 HTB MOV SCON,00H ； 置串行口為方式 0 MOV R2,03H ； 顯示位數(shù)送 R2 MOV R0,T100 ； 顯示緩沖區(qū)首地址送 R0 LD： MOV DPTR,TAB ； 指向字符碼表首地址 MOV A,@R0 ； 取 出 顯示數(shù)據(jù) MOVC A,@A+DPTR ； 查表 MOV SBUF,A ； 字符碼送串行口 WAIT： JBC TI,NEXT ； 發(fā)送結(jié)束轉(zhuǎn)下一個(gè)數(shù)據(jù)并清 除中斷標(biāo)志 SJMP WAIT ； 發(fā)送未完等待 NEXT： INC R0 ； 修改顯示緩沖區(qū)指針 DJNZ R2,LD ； 判斷 4 位顯示完否，未完繼續(xù) RET TAB： ? ； 字符碼表 ACALL DISP ；調(diào) 用 顯示子程序 SJMP MAIN1 定時(shí)器 0 中斷服務(wù)子程序 PT0： PT0： MOV TL0， 0BOH MOV TH0， 3CH ； 重置定時(shí)器 0 初值 DJNZ R7， BACK ； 15s 到否，不到返回 MOV R7， 150 ；重置軟計(jì)數(shù)器初值 ACALL TIN ；溫度檢測(cè) MOV BT1， TEMP1 ；當(dāng)前溫度送 到 顯示緩沖區(qū) MOV BT0， TEMP0 ACALL DISP ；顯示當(dāng)前溫度 ACALL CONT ；溫度控制 ACALL ALARM ；溫度越限報(bào)警 BACK： RETI 為提高采樣的可靠性，對(duì)采樣溫度進(jìn)行數(shù)字濾波。數(shù)字濾波的方法很多，這里采用 4 次采樣取平均值的方法。因此， 4 次采樣的數(shù)字量之和除以 2 就是檢測(cè)的當(dāng)前溫度。溫度檢測(cè)子程序流程圖 和鍵盤(pán)管理子程序流圖 如 下 圖所示。 開(kāi)始檢測(cè)結(jié)果緩沖區(qū)清零采樣次數(shù) 4 送 R2啟動(dòng) A / D 轉(zhuǎn)換累加采樣結(jié)果結(jié)果低 8 位送 51H高 8 位送 50H轉(zhuǎn)換結(jié)束？（ R2 ） 1 送 R2 R 2 = 0 ?4 次累加結(jié)果除以 2送檢測(cè)結(jié)果緩沖區(qū)返回YNYN 溫度檢測(cè)子程序流程圖 開(kāi)始預(yù)置溫度合法檢查預(yù)置溫度送顯示緩沖區(qū)調(diào)用顯示子程序有鍵閉合？有鍵閉合？P 1 . 1 = 0 ？P 1 . 2 = 1 ？P 1 . 3 = 1 ？P 1 . 0 = 1 ？啟動(dòng)加熱百位鍵輸入值處理百位鍵輸入值處理百位鍵輸入值處理保存新的溫度預(yù)設(shè)值返回YYYYYYNNNNNN 鍵盤(pán)管理子程序流圖 結(jié)論 本數(shù)字測(cè)溫系統(tǒng)體積小 , 成本低 , 工作可靠。熱電偶直接測(cè)量溫度為 0~ 1370 ℃ , 冷端自補(bǔ)償溫度為 0~ 70℃ , 測(cè)量精度可達(dá) 0. 5℃ 。 設(shè)計(jì)中利 用單片機(jī)解決了大容量細(xì)分分度表存儲(chǔ) , 數(shù)據(jù)快速查詢及轉(zhuǎn)換等問(wèn)題。系統(tǒng)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)得到了驗(yàn)證。不足之處在于 DS18B20溫度測(cè)量及轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng) , 一定程度上制約了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 參考文獻(xiàn) [1]何立民 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編 (1)〔 M 〕 . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 .1992 年 7 月 : 86. [2]何立民 . 單片機(jī)應(yīng)用文集 (2)〔 M 〕 . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1993 年 3 月 : 48. [3]王福瑞 . 單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全〔 M 〕 . 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 1998 年 4 月 . [4]吳金戌 , 沈慶陽(yáng) , 郭庭吉 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 . 北京 :清華大學(xué)出版社 , [5]李建忠 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 . 西安 :西安 電子 科技大學(xué)出版社 [6]潘新民 , 王燕芳 . 微型 計(jì)算 機(jī)控制技術(shù) . 北京 :高等 教育 出版社 [7]何立民 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 [8]韓志軍 , 沈晉源 , 王振波 . 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , [9]宋書(shū)中 . 自動(dòng)化技術(shù)工程設(shè)計(jì)實(shí)踐 . 武漢 :武漢理工 大學(xué)出版社 , 2020. [10]周航慈 .單片機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2020.
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