電子信息工程專業(yè)--基于單片機(jī)的恒溫箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】電子信息工程專業(yè)畢業(yè)論文--基于單片機(jī)的恒溫箱控。恒溫控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中舉足輕重溫度的控制直接影響著工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)。量和質(zhì)量本設(shè)計(jì)是基于AT89C51單片機(jī)的恒溫箱控制系統(tǒng)系統(tǒng)分為硬件和軟件。設(shè)計(jì)顯示程序設(shè)計(jì)控制程序設(shè)計(jì)和溫度報(bào)警程序設(shè)計(jì)編寫程序結(jié)合硬件進(jìn)行調(diào)。試能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)置和調(diào)節(jié)初始溫度值進(jìn)行數(shù)碼管顯示當(dāng)加熱到設(shè)定值后立刻報(bào)警。另外本系統(tǒng)通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵誤差加熱過沖的調(diào)整以提高系統(tǒng)的安全性可靠。性和穩(wěn)定性本設(shè)計(jì)從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)選取了體積小精度相對(duì)高的數(shù)字式溫度傳感。元件DS18B20作為溫度采集器單片機(jī)AT89C51作為主控芯片數(shù)碼管作為顯示輸出。DS18B20的引腳及功能介紹7. 溫度越線報(bào)警電路10. 用于溫度濕度等非電信號(hào)的測(cè)量能獨(dú)立工作的單片機(jī)溫度檢測(cè)溫度控制系統(tǒng)已。如定時(shí)自動(dòng)加熱恒溫控制手動(dòng)加熱等安全措施漏電檢測(cè)安全失效保護(hù)限溫保。3溫度檢測(cè)及溫度值變換完成AD轉(zhuǎn)換及數(shù)字濾波。度計(jì)十分方便目前已被眾多行業(yè)進(jìn)行廣泛的運(yùn)用鍋爐溫控表糧庫(kù)冷庫(kù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)
【正文】 有十多年的歷史在全球廣泛使用除了其具有和其它 EDA工具一樣的原理布圖 PCB 自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外其革命性的功能是他的電路仿真是互動(dòng)的針對(duì)微處理器的應(yīng)用還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試如有顯示及輸出還能看到運(yùn)行后輸入輸出的效果配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器邏輯分析儀等 Proteus 為使用者建立了完備的電子設(shè)計(jì)開發(fā)環(huán)境 Proteus產(chǎn)品系列也包含了革命性的 VSM技術(shù) [8]用戶可以對(duì)基于微 控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周圍電子器件一起仿真是一款非常優(yōu)秀的單片機(jī)仿真軟件可以使用 Keil c51 和 Proteus 進(jìn)行聯(lián)調(diào)使調(diào)試仿真更為方便 由于 Proteus軟件庫(kù)內(nèi)沒有本系統(tǒng)所用到的 DS18B20測(cè)溫元件所以在仿真時(shí)系統(tǒng)電路作了一些調(diào)整 首先畫好仿真圖將程序的二進(jìn)制文件調(diào)入單片機(jī)對(duì)話框的 Program File 欄內(nèi)如圖 14 所示 圖 14 二進(jìn)制文件的調(diào)入 仿真開始時(shí)仿真圖如圖 15 所示數(shù)碼管都顯示為零只有紅色未加熱狀態(tài)燈 D1 亮 圖 15 剛啟動(dòng)的仿真圖 在設(shè)置好溫度值如 100攝氏度并按 SET鍵確定后數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)溫度值26 攝氏度系統(tǒng)開始進(jìn)入加熱狀態(tài)如圖 16 所示綠色加熱狀態(tài)燈 D2 亮黃色輸出控制狀態(tài)燈 D3 亮系統(tǒng)控制加熱器對(duì)水進(jìn)行加熱 圖 16 系統(tǒng)啟動(dòng)加熱仿真圖 系統(tǒng)啟動(dòng)加熱一段時(shí)間后達(dá)到設(shè)定的溫度值系統(tǒng)停止加熱狀態(tài)燈 D1 重新點(diǎn)亮如圖 17 所示 圖 17 系統(tǒng)進(jìn)入保溫狀態(tài)仿真圖 8 抗干擾技術(shù) 81 硬件抗干擾技術(shù) 光電隔離 在輸入和輸出通道上采用光電隔離器來進(jìn)行信息傳輸是很有好處的它將微機(jī)系統(tǒng)與各種傳感器開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)從電氣上隔離開來很大一部分干擾將被阻擋抗干擾電源微機(jī)系統(tǒng)供電線路是干擾的主要來 源電源采用隔離變壓器接入電網(wǎng)可以防止電網(wǎng)的干擾侵入微機(jī)系統(tǒng)配置去耦電容 原則上每個(gè)集成電路芯片都應(yīng)安置一個(gè) 001mF 的陶瓷電容器可以消除大部分高頻干擾良好接地既有模擬電路又有數(shù)字電路數(shù)字地與模擬地要分開最后只在一點(diǎn)相連如果兩者不分則會(huì)互相干擾人工復(fù)位 對(duì)于失控的 CPU 最簡(jiǎn)單的方法是使其復(fù)位程序自動(dòng)從0000H 開始執(zhí)行為此只要在單片機(jī)的 RESET 端加上一個(gè)高電平信號(hào)并持續(xù) 10ms以上即可掉電保護(hù) 在掉電中斷子程序中首先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)保存當(dāng)時(shí)重要的狀態(tài)參數(shù)當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí) CPU 重新復(fù)位恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)未完成的工作指令 冗余 應(yīng)多采用單字節(jié)指令并在關(guān)鍵的地方人為地插入一些單字節(jié)指令 NOP 或?qū)⒂行巫謺噶钪貜?fù)書寫在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令以保證彈飛的程序迅速納入正確的控制軌道 Part Type Designator Part Type Designator 01U C5 33PF C2 001U C6 39 R8 1K R5 47U C4 47K R1 74LS138 IC5 10K R2 74LS164 IC3 10K R3 330 R7 10K R4 AC220V JP 10U C3 AT89C51 IC1 27 R6 DS18B20 IC2 33PF C1 MOC3041 IC4 2207 RP1 BELL SPEAKER 9013 Q1 MAC97A6 Q2 CRYSTAL Y1 DPY_7SEG DP1 DPY_7SEG DP2 DPY_7SEG DP3 BUTTON K1 BUTTON K2 BUTTON K3 REDLED L1 GREENLED L2 結(jié)束語(yǔ) 本文利用 AT89C51對(duì)溫度進(jìn)行控制 采用單總線傳輸方式的 DS18B20作為溫度傳感器與按鍵數(shù)碼顯示報(bào)警器等外部輔助硬件共同組成一個(gè)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中用到了 KEIL C51 V801PROTEL99SEPROTEUS67 等設(shè)計(jì)與仿真軟件作者本著安全性可靠性穩(wěn)定性和易擴(kuò)展性等設(shè)計(jì)原則對(duì)各方案進(jìn)行了細(xì)心的比較并對(duì)設(shè)計(jì)中使用的芯片進(jìn)行了仔細(xì)的分析力求設(shè)計(jì)出一個(gè)安全穩(wěn)定可靠的溫度控制系統(tǒng)因此本系統(tǒng)的安全性和可擴(kuò)展性都比較好在仿真過程中由于仿真軟件庫(kù)內(nèi)沒有DS18B20 這個(gè)元件并且動(dòng)態(tài)顯示在仿真時(shí)數(shù)碼顯示不穩(wěn)定所以仿真時(shí)采用了靜態(tài)顯示并利用軟件來模擬溫度 的變換從而仿真得到系統(tǒng)工作的整個(gè)過程 參 考 文 獻(xiàn) [1] 《單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》 西安 西安電子科技大學(xué)出版社． [2] 《單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)》 北京 北京電子工業(yè)出版社 [3] 《基于單片機(jī) 8051 的嵌入式開發(fā)指南》 電子工業(yè)出版社 2021．胡大可等． [4] 《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航》 求是科技 靳達(dá) 編著 人民郵電出版社 2021 年 10 月 [5] 《 51 系列單片機(jī)高級(jí)實(shí)例開發(fā)指南附 CDROM 光盤一張李軍 等編著北京航空航天大學(xué)出版社 2021 年 06 月 23 1
鄂ICP備17016276號(hào)-1