-基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-25 15:41本頁面
【正文】 轉(zhuǎn)換。積分型 ADC 又稱為雙斜率或多斜率 ADC，是應(yīng)用比較廣泛的一類轉(zhuǎn)換器。缺點(diǎn)在高于 14 位分辨率情況下價(jià)格較高傳感器產(chǎn)生的信號在進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換之前需要進(jìn)行調(diào)理包括增益級和濾波這樣會明顯增加成本。（2）逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，如 ADS780ADS7804 等。它由電阻分壓器、比較器、緩沖器及編碼器四種分組成。（1）并行比較 A/D 轉(zhuǎn)換器，如 ADC0808。圖 為 AT89C52 結(jié)構(gòu)圖圖 AT89C52 結(jié)構(gòu)圖167。P0P3 為可編程通用 I/O 腳，其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計(jì)中，P0 端口（3239 腳）被定義為數(shù)字量輸入端，分別與 ADC0808 的管腳 D0D7 相連接，P1 端口（ 18 腳）被定義為 LED 輸出端，分別與 LED 段控端相連。 RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。功能包括對會聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調(diào)整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解碼及與主板CPU 通信等。其主要功能特性：(1)32 個(gè)雙向 I/O 口，256x8bit 內(nèi)部 RAM(2)3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器，中斷時(shí)鐘頻率 024MHz(3)2 個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道(4)2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源(5)2 個(gè)讀寫中斷口線， 3 級加密位(6)低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起,特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。AT89C52 是一個(gè)低電壓,高性能 CMOS 8 位單片機(jī),片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM ),器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元 ,功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 元器件的選擇167。整體設(shè)計(jì)框圖如圖 所示。首先由溫度采樣值與設(shè)定值之差求出溫度誤差,進(jìn)一步求出誤差變化率。輸入則由 4 個(gè)按鍵組成的獨(dú)立式鍵盤電路進(jìn)行設(shè)定,可分別對設(shè)定值的十位和個(gè)位進(jìn)行加 減 1 操作,送入單片機(jī)AT89C52 后,送 LCD 顯示。調(diào)理電路的輸出電壓經(jīng) ADC0808 轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī) AT89C52。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體功能描述本研究成功，在溫度測量系統(tǒng)中,實(shí)際溫度值由鉑電阻恒流工作調(diào)理電路進(jìn)行測量。制板完成后，需要調(diào)試焊接電路，最后將仿真是用的 HEX 文件燒寫到實(shí)物單片機(jī)中，經(jīng)過多次調(diào)試，反復(fù)修改程序，達(dá)到理想結(jié)果。這個(gè)過程的成功說明原理圖正確，并且為后續(xù)工作奠定了軟件基礎(chǔ)。第 1 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)167。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086 和 MSP430 等，2022 年又增加了 Cortex 和 DSP 系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。本文采用 PROTEUS 仿真設(shè)計(jì)，并利用 Altium Designer 制作 PCB 板。溫控器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品,尤其是溫控器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域,數(shù)量日漸上升。智能溫控器的特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量,適配各種微控制器(MCU)并且它是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試控制功能的,其智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。智能溫控器內(nèi)部都包含溫度傳感器、A/D 轉(zhuǎn)換器、信號處理器、存儲器(或寄存器)和接口電路。它是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶。進(jìn)入 21 世紀(jì)后,智能溫控器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬溫控器和網(wǎng)絡(luò)溫控器、研制單片測溫控溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。國內(nèi)外市場上已經(jīng)出現(xiàn)了多種多樣溫度控制儀表,應(yīng)用于社會的各個(gè)方面。傳感器正朝著小型、固態(tài)、多功能和集成化的方向發(fā)展。溫度控制的發(fā)展引入單片機(jī)之后,有可能降低對某些硬件電路的要求,但這絕不是說可以忽略測試電路本身的重要性,尤其是直接獲取被測信號的傳感器部分,仍應(yīng)給予充分的重視,有時(shí)提高整臺儀器的性能的關(guān)鍵仍然在于測試電路尤其是傳感器的改進(jìn)。因此研究溫度控制儀具有重要的意義。對電氣設(shè)備進(jìn)行溫度的監(jiān)控。 Proteus 仿真 .......................................25結(jié)論 .............................................................................................................27參考文獻(xiàn) .....................................................................................................28致 謝 ...........................................................................................................29前 言溫度是工業(yè)中非常關(guān)鍵的一項(xiàng)物理量,在農(nóng)業(yè),現(xiàn)代科學(xué)研究和各種高新技術(shù)的開發(fā)和研究中也是一個(gè)非常普遍和常用的測量參數(shù)。 定時(shí)子程序 ........................................23第 4 章 Proteus 仿真 .................................................................................25167。 A/D 轉(zhuǎn)換原理介紹 ...............................22167。 顯示流程圖 .....................................21167。 LCD 顯示模塊 .......................................21167。 系統(tǒng) PCB 圖 ........................................18第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ...............................................................................20167。 LCD 顯示電路 ...................................15167。 鉑熱電阻信號調(diào)理電路 ...........................11167。 LED 輸出控制電路 ...............................10167。 復(fù)位電路及時(shí)鐘電路 ..............................8167。 AD 的選型 .......................................6167。 元器件的選擇 .......................................5167。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 .......................................3
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