溫度控制系統(tǒng)硬件論文2-資料下載頁
2025-06-28 20:10本頁面
【正文】 用戶編程使用，STC89C系統(tǒng)單片機(jī)還分成STC89C5XRC/RD+（VCC為5V）等型號。其中STC89C51屬于后綴為RC，其片內(nèi)集成了512字節(jié)RAM。 單片機(jī)主要功能參數(shù)： ，12時鐘/機(jī)器周期8051 CPU；： ～；：0～40 MHz，相當(dāng)于普通8051的0～80 MHz；，片上集成512字節(jié)，EEPROM功能； ； ，無需專用編程器； ；； （UART） ：0 75℃：PDIP40. 單片機(jī)引腳介紹單片機(jī)采用40引腳雙列直插式封裝引腳，各引腳功能介紹如下： （1）Vcc（40引腳）：接+5V電源。 （2）Vss(20引腳)：接地。 （3）XTAL1（19引腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時鐘發(fā)生器電路的輸入端。使用片內(nèi)振蕩時，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 （4）XTAL2（18引腳）：片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸出端。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 （5）RST（9引腳）：復(fù)位信號輸入端，高電平有效。 （6）EA/VPP（31）：EA 為外部程序存儲器訪問允許控制端。當(dāng)它為高電平時，單片機(jī)讀片內(nèi)程序存儲器，但在PC值超過0FFFH時，將自動轉(zhuǎn)向訪問外部程序存儲器中的程序。當(dāng)它為低電平時，對程序存儲器的讀操作只限定在外部程序存儲器。Vpp為引腳第二功能，為編程電壓輸入端。 （7）ALE/PROG：（30引腳）：ALE為低8位地址鎖存允許信號。 （8）PSEN：（29引腳）：片外程序存儲器的讀選通信號。 （9）P0口：8位漏極開路的雙向I/O口。也可作為通用的I/O口使用，但需要加上拉電阻。 （10）PP2口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。 （11）P3口：8位準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。也可作為通用的I/O口使用。當(dāng)作為通用的I/O輸入時，應(yīng)先向端口的輸出鎖存器寫入1。它可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。P3口還可提供第二功能。其第二功能定義如表331引腳第二功能說明RXD串行數(shù)據(jù)輸入口TXD串行數(shù)據(jù)輸出口INT0外部中斷0輸入INT1外部中斷1輸入T0定時器0外部計數(shù)輸入T1定時器1外部計數(shù)輸入WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸出表331 AD590溫度傳感器介紹 AD590主要特性 工作電壓：4～30V 工作溫度：－55～150℃ 保存溫度：－65～175℃ 靈敏度：1μA/ K 正向電壓：+44V 反向電壓：－20V 輸出電阻：710MΩ 非線性誤差：177?！?注：（1）流過器件的電流（μA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度度數(shù)，即： mA/K式中： —流過器件（AD590）的電流，單位為mA；T—熱力學(xué)溫度，單位為K。 （2）AD590的電源電壓范圍為4V～30V。電源電壓可在4V～6V范圍變化，電流 變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受正向電壓和20的反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。（3）AD590精度高，它共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在－55～150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177?！妗＃?）AD590的輸出電流值說明如下：其輸出電流是以絕對溫度零度（273℃）為基準(zhǔn)，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Io=（273+25）=298mA。 AD590內(nèi)部結(jié)構(gòu) AD590集成溫度傳感器實(shí)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(shí)現(xiàn)對溫度的檢測：式中：K—波爾茲常數(shù)； q—電子電荷絕對值。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(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。其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℃。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。 AD590的工作原理及應(yīng)用 在測量溫度時，AD590實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于恒流源，把它與直流電源相連，并輸出端串接一個標(biāo)準(zhǔn)10KΩ的電阻，結(jié)果此電阻上流過的電流與被測熱力學(xué)溫度成正比，電阻兩端將會有10mV/K的電壓信號，基準(zhǔn)溫度下可得到1mA/K的電流值。 本溫控系統(tǒng)傳感器輸出端串接一個10 kW的電阻，Vo的值為電流I乘以10K，以室溫25℃而言，輸出值為Vo=10K298mA=（測量Vo時，因有電流流過，測量會有一定誤差）。AD590溫度與電流的對應(yīng)關(guān)系見表341攝氏溫度（單位：℃）AD590電流（單位： uA）經(jīng)10K電壓（單位：V）－100102030405060100表341 AD590溫度與電流和電壓的對應(yīng)關(guān)系4 結(jié)束語在老師的指導(dǎo)下，完成了基于單片機(jī)的溫度控制硬件部分設(shè)計。從選定論文題目后，就開始收集相關(guān)資料，確定硬件設(shè)計思路。溫度控制系統(tǒng)是利用51單片機(jī)STC89C51作為主控芯片，再輔助溫度控制的相應(yīng)電路，實(shí)現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)的采樣、顯示和控制等功能的系統(tǒng)。在進(jìn)行硬件設(shè)計時，根據(jù)硬件需要實(shí)現(xiàn)的這些功能，分別設(shè)計溫度傳感器電路，ADC轉(zhuǎn)換電路，LED顯示電路，鍵盤控制電路等。當(dāng)然，在硬件設(shè)計過程中也遇到了些問題：在選擇溫度傳感器時，沒有想到空調(diào)壓縮機(jī)需要多點(diǎn)采樣，硬件設(shè)計盡量避免使用集成芯片等。在老師的幫助下，最后克服掉了這些問題。整個硬件設(shè)計過程中我學(xué)到了很多之前沒有學(xué)到的知識，在設(shè)計過程中參考過很多之前學(xué)過的專業(yè)課程，把大學(xué)四年學(xué)過的知識都系統(tǒng)的復(fù)習(xí)鞏固了一遍，從中學(xué)到了很多之前疏忽了的東西，在設(shè)計中還充分體會了合作的重要性。參考文獻(xiàn)【1】譚博學(xué) 苗匯靜主編 《集成電路原理及應(yīng)用》北京：電子工業(yè)出版社，2008【2】張毅剛 彭喜元編著 《單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計》北京：電子工業(yè)出版社，2008【3】徐建軍.《MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用及接口技術(shù)》北京：人民郵電出版社，【4】蔡美琴. 《MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用》北京：高等教育出版社，【5】李金平 沈明山 姜余祥編著 《電子系統(tǒng)設(shè)計》北京：電子工業(yè)出版社，2006【6】劉篤仁 韓保君編著 《傳感器原理及應(yīng)用技術(shù)》西安：西安電子科技大學(xué)出版社，附錄一：電路原理圖附錄二：PCB圖致 謝兩個月以來在張樂老師的悉心指導(dǎo)下，我順利完成了《基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計》的設(shè)計。從論文課題確定到寫作設(shè)計完成這中間的每個過程，張老師都給予了我細(xì)心的指導(dǎo)和寶貴意見，從課題設(shè)計的思路到最后硬件設(shè)計完成，從論文的主體框架到論文的具體內(nèi)容的修改，張老師給過我很大的啟發(fā)，讓我受益匪淺。在他的耐心指導(dǎo)下，我解決了很多自己獨(dú)立解決不了的問題。張老師這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和忘我的工作精神給我留下了深刻的印象。短短的兩個月我感覺到了他淵博的學(xué)識，豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和對學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，都讓我深感敬佩。在此我向張老師致以衷心的感謝。感謝她這段時間對我的指導(dǎo)。同時我也要感謝我身邊的朋友和老師，在收集資料過程中給予我的幫助，大學(xué)四年期間和論文期間，學(xué)院老師給予過我熱情幫助和鼓勵，學(xué)院為我提供了豐富的學(xué)習(xí)資源供我查閱和參考，在此，向他們表示誠摯的
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