【正文】 各種適用于不同場合的智能溫度控制器 也 應(yīng)運(yùn)而生。 在程序的設(shè)計(jì)時，應(yīng)跟據(jù)之前繪制的流程圖來進(jìn)行編制。再繼續(xù)通過定時 與溫度采集來檢測水溫的變化， 從而實(shí)現(xiàn)智能化控制。在工業(yè)上，偏差控制又稱 PID控制，這是工業(yè)控制過程中應(yīng)用最廣泛的一種控制形式，一般都能收到令人滿意的效果 。 8 溫度轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) 溫度控制算法 通常， 水 溫控制都采用偏差控制法。當(dāng)處理完數(shù)據(jù)需要表示的時候，先調(diào)用 1602中的寫指令子程序，決定將顯示數(shù)據(jù)放在哪里顯示，在調(diào)用寫數(shù)據(jù)子程序，將數(shù)據(jù)具體顯示出來。 （ 4） 顯示子程序。在定時中斷這個過程，單片機(jī)要完成包括溫度的采樣處理，判斷溫度是否超出或達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)溫度值，如果沒有達(dá)到可以調(diào)用 PID算法子程序并輸出控制信號。 （ 2） T0中斷子程序。 （ 1） 鍵盤中斷子程序。軟件設(shè)定定時器 T0為 5s定時，在無鍵按下時，每隔 5s響應(yīng)一次，來采集DS18B20溫度傳感器采集的溫度信號數(shù)據(jù)。 6 圖 24 1602液晶顯示器電路原理圖 7 3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序模塊、功能實(shí)現(xiàn)模塊和運(yùn)算模塊 3大模塊組成。 圖 23 DS18B20電路圖 按鍵電路設(shè)計(jì) 其中 K4為功能控制鍵接到單片機(jī)的外部中斷 INT0引腳處，當(dāng) K4鍵被按下時，觸發(fā)外部中斷，使程序進(jìn)入中斷子程序中， K1鍵和 K2鍵分別為功能加一鍵和功能減一鍵用來調(diào)節(jié)設(shè)定的溫度系數(shù)，當(dāng) K3被按下時，系統(tǒng)跳出按鍵的外部中斷程序。設(shè)計(jì)中采用光電耦合器進(jìn)行強(qiáng)電和弱電的隔離，但還要考慮輸出信號要對可控硅進(jìn)行觸發(fā)，以便接通降溫電路或升溫電路，所以晶閘管選用既有光電隔離又有觸發(fā)功能的 MC3051，如圖 22所示。通過輸出指令來控制其執(zhí)行電路，由單片機(jī)的輸出開關(guān)量來控制風(fēng)扇或電阻絲，來實(shí)現(xiàn)溫度的升降。可以較為隨意的顯示出想要的字符，變換較為靈活，故采納 1602液晶顯示器作為顯示模塊。液晶顯示器的主要工作原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面并配合背部燈管構(gòu)成畫面。雖然操作比較簡單，但是比較占用單片機(jī)的 I/O端口，而且可 能有些需要的文字在數(shù)碼管上無法表 3 示出來，且變化不靈活，所以不予采用。 （ 3） 顯示模塊 方案一：采用 LED數(shù)碼管顯示。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念 。 美國 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化 溫度傳感器DS1820 是世界上第一片支持 一線總線 接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ ONB0ARD）專利技術(shù)。適合于一般精度的溫度測量和計(jì)量設(shè)備。 方案二：采用同為 ATMEL公司生產(chǎn)的 AT89S5X系列中 AT89S51單片機(jī)作為主控芯片，該芯片的算術(shù)運(yùn)算能力強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大，并且其功耗低、體積小、技術(shù)成熟，能完全滿足本次系統(tǒng)的操作內(nèi)容，而且操作較為簡單，價格便宜，性價比較高。 AVR系列單片機(jī)具有高速、高可靠性、功能強(qiáng)和低功耗的特點(diǎn)，并且具有豐富的外部設(shè)備， I/O口驅(qū)動能力大。 圖 11 水溫恒 控系統(tǒng)的模塊框圖 控制 芯片 加熱系統(tǒng) 采樣 降溫系統(tǒng) 被測對象 鍵盤輸入 溫度示數(shù) 顯示 2 各模塊方案選擇和論證 （ 1） 控制器模塊 根據(jù)題目的要求，控制器主要用于傳感器的數(shù)據(jù)處理和顯示輸出，還有對數(shù)據(jù)分析處理后所發(fā)出的指令，對于控制器有以下兩種方案?？刂撇糠职ò存I模塊和顯示模塊。 系統(tǒng)的基本方案 根據(jù)題目的要求，系統(tǒng)可以劃分為控制和檢測部分?！?。 1 1 系統(tǒng)方法選擇和論證 基本要求 設(shè)計(jì)一個水溫恒控系 統(tǒng)，能夠?qū)⑺疁睾憧卦谒O(shè)置的溫度范圍下，并顯示出所測量的溫度。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生?？梢姡瑴囟鹊臏y量和控制是非常重要的。沒有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉的儲糧就會變質(zhì)霉?fàn)€，酒類 的品質(zhì)就沒有保障。特別是近年來，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個方面，針對這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。 同時 分別設(shè)置功能鍵、功能返回鍵、功能加一鍵和功能減一鍵四 個按鍵 來 對設(shè)定溫度進(jìn)行調(diào)節(jié) 。在輸入給定溫度后，在液晶顯示屏上顯示出溫度系數(shù)，定時器開始工作，每隔五秒鐘檢測一次水溫， 當(dāng)溫度 低于設(shè)定溫度時，系統(tǒng)輸出 的驅(qū)動信號的占空比增大 ，使加熱 電阻絲 加熱，使溫度快速上升；當(dāng)溫度上升到設(shè)定溫度時，系統(tǒng)輸出占孔比為 0的波形，停止加熱 。針對此問題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，是一款既實(shí)用又廉價的控制系統(tǒng)。摘要 溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。 本設(shè)計(jì)是 以 AT89S51單片機(jī)作為主控芯片來 對 水 溫進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與控制，設(shè)計(jì)的恒溫控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能 。反之，如果水溫高于設(shè)定溫度時，降溫系統(tǒng)就開始工作。 關(guān)鍵詞 ： AT89S51；溫度； 控制；系統(tǒng) 目錄 綜述 ………………………………………………………………………