溫度控制系統(tǒng)硬件論文2-wenkub.com
2025-06-25 20:10 本頁(yè)面
【正文】 感謝她這段時(shí)間對(duì)我的指導(dǎo)。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(wèn)題。在老師的幫助下，最后克服掉了這些問(wèn)題。從選定論文題目后，就開(kāi)始收集相關(guān)資料，確定硬件設(shè)計(jì)思路。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。 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(guò)發(fā)射極電流I的下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)：式中：K—波爾茲常數(shù)； q—電子電荷絕對(duì)值。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(huì)被損壞。其第二功能定義如表331引腳第二功能說(shuō)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(shí)器0外部計(jì)數(shù)輸入T1定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)輸入WR外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通輸出RD外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(xiàn)性誤差：177。也可作為通用的I/O口使用。 （9）P0口：8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。當(dāng)它為低電平時(shí)，對(duì)程序存儲(chǔ)器的讀操作只限定在外部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，該引腳連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 （2）Vss(20引腳)：接地。 圖3211 鍵盤(pán)電路 單片機(jī)STC89C51介紹 STC89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC89C51系列單片機(jī)是從引腳到內(nèi)核都完全兼容標(biāo)準(zhǔn)8051的單片機(jī)，它是由深圳宏晶科技生產(chǎn)的一款高速/低功耗的新一代功能強(qiáng)大的8051單片機(jī)。圖3210 復(fù)位電路 鍵盤(pán)電路 常用的鍵盤(pán)接口為獨(dú)立式鍵盤(pán)接口和行列式鍵盤(pán)接口。 電源電路如圖329 所示圖329 電源電路 復(fù)位電路 89C51的復(fù)位電路是由外部的復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的，復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，89C51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，它的輸入端為芯片引腳XTAL1,輸出端為引腳XTAL2。使三極管導(dǎo)通，接著繼電器吸合觸點(diǎn)，再次控制電磁四通換向閥，讓空調(diào)進(jìn)入制熱狀態(tài)，此時(shí)空調(diào)開(kāi)始提供把低溫調(diào)節(jié)到設(shè)定的溫度值。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖剑甘続／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。圖326 ADC0809轉(zhuǎn)換電路ADC0809的IN0IN7與8個(gè)溫度傳感器相連，ADDA、ADDB、CLK與四分頻輸出的Q端相連，是時(shí)鐘頻率小于640KHz，在啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，由于ALE和START連在一起，因此ADC0809在鎖存通道地址的同時(shí)，啟動(dòng)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。C、B、A=000～111分別對(duì)應(yīng)IN0～I(xiàn)N7 通道的地址（ADC0809雖然有8路模擬通道可以同時(shí)輸入8路模擬信號(hào)，但每個(gè)瞬間只能轉(zhuǎn)換一路，各路之間的切換由軟件改變C、B、A引腳上的編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)）。其主要引腳的功能如下：（1） IN0～I(xiàn)N7 —8路模擬信號(hào)輸入端。3位地址譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。為低電平時(shí)系統(tǒng)就自動(dòng)報(bào)警。圖323 顯示電路 報(bào)警電路 報(bào)警裝置使用揚(yáng)聲器和一個(gè)NPN型三極管組成。顯示電路的段選主要是由鎖存器的LE端口控制，；、分別標(biāo)識(shí)顯示溫度的個(gè)位、十位與百位，當(dāng)顯示其中某一位時(shí)，這位位選信號(hào)為低電平，其余兩腳為高電平。動(dòng)態(tài)顯示方式：將所有位的段碼線(xiàn)的相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由一個(gè)8位I/O口控制，形成各位的分時(shí)選通。 圖322 AD590應(yīng)用電路 顯示電路利用3位8段LED數(shù)碼管來(lái)顯示溫度值，LED數(shù)碼管一般分為共陰極和共陽(yáng)極兩種，為了達(dá)到用LED顯示不同數(shù)字的目的，要把不同段的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，這樣就要為L(zhǎng)ED顯示器提供段碼。STC89C51單片機(jī)的P0口為數(shù)據(jù)輸入端，對(duì)單片機(jī)傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行鎖存，,；P2口用來(lái)與ADC0809的3位地址輸入線(xiàn)相連，用于選通8路模擬輸入中的一路。其接口設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖31。由于ADC0809片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘，可利用單片機(jī)提供的地址鎖存允許信號(hào)ALE經(jīng)D觸發(fā)器四分頻后獲得，ALE引腳的頻率是單片機(jī)的1/6，而ADC0809時(shí)鐘脈沖輸入端要求輸入時(shí)鐘頻率不高于640KHz，所以經(jīng)過(guò)四分頻后符合ADC0809對(duì)時(shí)鐘頻率的要求。鍵盤(pán)控制主要包括控制溫度的增減，切換手動(dòng)還是自動(dòng)控制制冷、制熱，手動(dòng)制熱和制冷。綜合本溫控系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，以STC89C51作為主控芯片是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。而采用單片機(jī)控制則可以很容易的克服掉這些問(wèn)題。 方案選擇：選擇方案2 。確定后結(jié)果（0或1）被鎖存，同時(shí)加到DAC上，以決定DAC的輸出（0或1/2）。所以若直接將其輸出端接I/O接口會(huì)給軟件設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的不便。針對(duì)不同的對(duì)象有不同的A/D轉(zhuǎn)換器可供選擇，其中有通用的也有專(zhuān)用的。 方案選擇：選擇方案2。其體積小，適合于測(cè)量微弱的溫度變化，但熱敏電阻精度、穩(wěn)定性、線(xiàn)性度都較差。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的溫度實(shí)現(xiàn)制熱或制冷處理。通過(guò)對(duì)所用芯片的了解完成單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及電路原理圖。 論文研究的主要內(nèi)容本論文旨在設(shè)計(jì)一種空調(diào)壓縮機(jī)的溫度控制系統(tǒng)。這樣機(jī)器不斷循環(huán)工作，通過(guò)吸收和散發(fā)熱量到空氣中，起到溫度制冷和制熱的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。其測(cè)溫范圍較低，大概在0250℃之間，具有精度高，相應(yīng)速度快等特點(diǎn)。相信在不久的將來(lái)我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域便能取得卓越的成就。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè)，可以說(shuō)幾乎80%的工業(yè)部門(mén)都不得不考慮著溫度的因素。因此,單片機(jī)對(duì)溫度的控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。隨著單片機(jī)計(jì)算的迅速發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)十分突出，所以其應(yīng)用也十分廣泛?！娟P(guān)鍵詞】溫度控制 STC89C51 AD590 ADC0809 多點(diǎn)采樣 LED顯示Design of Temperature Control System Based on SCM【Abstract】Along With the development of the national economy, temperature control system has been widely used in various areas of social life, such as agricultural and industrial, medical, family, remote control, environmental control, and so on . They are all requiring temperature control system. Where make the use of strong functions, small size, high reliability, low cost of 89C51 series MCU temperature control. This system is based on MCS airconditioning pressor with temperature control system, using STC89C51 as a temperature control system for the master chip, the AD590 as the temperature sensor, the perimeter with die/number converter ADC0809,
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