基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計的輸出通道設(shè)計部分課程設(shè)計任務(wù)書-文庫吧資料
2025-07-03 19:43本頁面
【正文】 量達(dá)到終值誤差1/2LSB時所需的時間。偏移量誤差是指輸入數(shù)字量時，輸出模擬量對于零的偏移值。10mV。它和分辨率是兩個不同的概念。主要性能指標(biāo)有： （1）分辨率 （2）轉(zhuǎn)換精度 （3）偏移量誤差 （4）穩(wěn)定時間分辨率是指 D/A 轉(zhuǎn)換器能分辨的最小輸出模擬增量，即當(dāng)輸入數(shù)字發(fā)生單位數(shù)碼變化時所對應(yīng)輸出模擬量的變化量，它取決于能轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制位數(shù)，數(shù)字量位數(shù)越多，分辨率也就越高 。因此，可以得到通式：考慮到放大器反相端為虛地，故：選取 Rfb = R ，可以得到：對于 n 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，它的輸出電壓VOUT與輸入二進(jìn)制數(shù)B( Dn1~ D0) 的關(guān)系式可寫成：輸出電壓除了與輸入的二進(jìn)制數(shù)有關(guān)，還與運(yùn)算放大器的反饋電阻 Rfb以及基準(zhǔn)電壓VREF有關(guān)。 假設(shè)DDDD0全為1，則BSBSBSBS0全部與“1”端相連?！」虘B(tài)繼電器電路圖 (3)加熱器的功率控制接口由于要用AT89S52控制高壓和大電流的負(fù)載工作，顯然不能將負(fù)載直接接到單片機(jī)的I/O 線上，必須經(jīng)過單片機(jī)的功率接口來驅(qū)動. 單片機(jī)輸出的控制信號為占空比可變的脈沖信號，該信號控制繼電器和可控硅的導(dǎo)通時間， 加熱器的功率控制電路3輸出通道設(shè)計模擬量輸出通道的任務(wù)把計算機(jī)處理后的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成模擬量電壓或電流信號，去驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行器，從而達(dá)到控制的目的模擬量輸出通道(稱為D/A通道或AO通道)構(gòu)成一般是由接口電路、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(簡稱D/A或DAC)和電壓/電流變換器等，模擬量輸出通道基本構(gòu)成多D/A結(jié)構(gòu)和共享D/A結(jié)構(gòu)。溫度檢測控制電路圖采用對電爐兩端的電壓進(jìn)行通斷的方法,用單片機(jī)產(chǎn)生PWM 波以實(shí)現(xiàn)對水加熱功率進(jìn)行控制,不同的占空比對應(yīng)不同的功率,具體控制中占空比的實(shí)時值是根據(jù)模糊控制規(guī)則自動調(diào)節(jié)。 12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲在18B20的兩個8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號位，如果測得的溫度大于0，這5位為0，；如果溫度小于0，這5位為1。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。2176。DS18B20的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價格比也非常出色！ DS1822與 DS18B20軟件兼容，是DS18B20的簡化版本?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。176。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。C 。DS1822的精度較差為177。176。C，在10~+85176。DS18B DS1822 “一線總線”數(shù)字化溫度傳感器 同DS1820一樣，DS18B20也 支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 55176。 DS18B20 的使用接線圖DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡介新的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì) 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。DS18B20 。以上特點(diǎn)使DS18B20 非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度檢測系統(tǒng)。其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。 現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性. 適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。溫度傳感器是整個控制系統(tǒng)獲取被控對象特征的重要部件，它的特性直接影響系統(tǒng)的精度，數(shù)字式溫度傳感器DS18B20 是最新的“一線器件”. 它具有體積小、適用電壓寬、經(jīng)濟(jì)，實(shí)用、線性度很好，精度較高、且其本身已經(jīng)進(jìn)行了校正，使用時不需再進(jìn)行調(diào)整等特點(diǎn)。圖32 AT89S52引腳圖 微處理器電路圖整個單片機(jī)系統(tǒng)接口分配情況如下：P0口復(fù)用于傳輸LED位數(shù)據(jù)以及值數(shù)據(jù)傳輸、P1口分配做鍵盤接口、。掉電標(biāo)識和快速編程特性中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)全雙工串行UART通道2個16位定時／計數(shù)器1288字節(jié)內(nèi)部RAM全靜態(tài)工作模式：0Hz－33MHz1000次擦寫周期與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作掉電模式凍結(jié)振蕩器，因而可以保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。它主要具有如下特點(diǎn)：39個引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器，2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。因此，本系統(tǒng)使用AT89S52單片機(jī)作為微處理器，如圖33。由于AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器。所有電路結(jié)構(gòu)如下圖31 總體硬件設(shè)計示意圖 單片機(jī)系統(tǒng)AT89S52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲器,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)8051指令系統(tǒng)及引腳。溫度采集我們使用18B20，使用它可以是電路簡化。 硬件設(shè)計概要根據(jù)需求，我的系統(tǒng)需要溫度采集電路、控制電路、執(zhí)行電路。但是存在不足之處是：編程不方便，主要是A/D接口和RS485接口編程不方便，同時89S52需外接模數(shù)轉(zhuǎn)換器來滿足數(shù)據(jù)采樣，對外圍電路來說也比較復(fù)雜，并且軟件實(shí)現(xiàn)也較麻煩?？紤]到溫度與濕度之間的關(guān)系，溫度的傳感器精度較高，我們降低濕度傳感器的精確度，并從 實(shí)際經(jīng)濟(jì)中考慮，而使用模擬的ZHG型傳感器，來實(shí)
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