【正文】 VCCVCCVCCR1K 圖 36 TM240128A 與單片機接口電路 其內部沒有中文字庫，所以在顯示中文時，對其進行圖形方式寫屏，其取模方式如圖 37 TM240128A 字模所示。 128（行）點； 全屏幕點陣； 帶 8K 外部數(shù)據(jù)存儲器（其地址由軟件設定）； 其接口適配 8080 系列和 Z80 系列 MPU 的控制時序； 驅動方式： 1/128 DUTY， 1/9 BIAS； 工作溫度：－ 10℃～＋ 60℃；存儲溫度：－ 20℃～＋ 70℃； 模塊可帶 LED或 EL 背光；背光電流≤ 100mA； 60’ CLOCK 顯示。 TM240128A 主要技術和性能如下： 電源： VDD：＋ 5V177。 液晶顯示電路 大多數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)都有人機接口模塊，本系統(tǒng)也不例外，本系統(tǒng)的顯示部分使用 的是 TM240128A液晶顯示模塊， TM240128A是內藏 T6963C控制器的 240179。 因而，復位是很重要的操作方式。單片機應用系統(tǒng)在上電啟動運行是，都需要先復位。 VPP 為本腳的第二功能，當執(zhí)行內部編程指令時， 應該接到 VCC端。當 AT89C52 執(zhí)行外部程序存儲器的指令時，每個機器周期 兩次有效，除了當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過兩個信號。 ?ALE/ PROG————： ALE 為地 址鎖存允許信號，當訪問外部存儲器時， ALE 輸出信號的負跳沿用于單片機發(fā)出的低 8位地址經(jīng)外部鎖存器的鎖存控制信號； PROG———— 位 本腳第二功能，在對內 EPROM 編程寫入時，此引腳作為編程脈沖輸入端。作為輸入口，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（ IIL）。 P3 口：內部帶有上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 口，雙功能復用口，能驅動 4個 LS 型 TTL負載。當利用 8 位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存 儲器時， P2 口輸出特殊功能寄存器的內容。 P2 口在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 178。當對 P1 口寫 1 時，它們被內部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。 178。在這種模式下， P0 口具有內部上拉電阻。 P0 口：雙向 8位三態(tài) I/O 口，可驅動 8個 LS型 TTL 負載。8bit 內部 RAM， 32條I/O 線， 3 個 16 位可編程定時 /計數(shù)器中斷 ， 2 個外部中斷源，共 8 個中斷源 ，片上震蕩器和時鐘電路。 TLC2543 與單片機接口電路 TLC2543 與單片機接口電路如圖 35 所示。 由于 大規(guī) 模集成 的 電路技術 發(fā)展，各種高精度 的 、低功耗 的 、可編程 的 、低成本的 A/D 轉換器不 停 推出， 這促使 微機控制 的 系統(tǒng)電路更加 的 簡潔，更高可靠性。 （ V2V1） =T/10，假設溫度 為攝氏 28℃ ， 則 輸出電壓 是 ，輸出 的 電壓接 A/D轉換器，那么 A/D轉換 器 輸出的數(shù)字 值 就 與 攝氏溫度成比例線 性 關系。 為了測量 電壓 需要 使輸出電流 I 不分流出來，使用電壓跟隨器 ， 其輸出電壓 V2 等于輸入電壓 V。 100K236741OP07236741OP0712V12V10K10K10KA_INZ1100K12V103+12外殼3AD59012V 圖 34 AD590放大電路 電路分析： AD590 的輸出電流 I=（ 273+T） μA （ T 為攝 氏溫度），因此測量的電壓 V為（ 273+T） μA179。 本設計的放大電路采用高精度集成運放 OP07 做放大元件 ， OP07 的電源電壓范圍 為： 3～ 18V，輸入電壓范圍為 ： 0～ 14V。 298μA= 測量 Vo時，不可分出任何電流，否則測量值會不準 [6]。 AD590 基本應用電路 如圖 33所示。當其感受的溫 度升高或者降低時，則其電流就以 1uA/℃ 的速率增大或減小，因而在應用中將電流轉換為電壓，即可以用電壓來表示溫度大小。 AD590 具有標準化的輸出，固有的線性關系，因而便于使用。 AD590 溫度傳感器具有重復性好、精度高等特點，其測量溫度范圍為： 55℃ ～ +150℃ ，線性度 177。 U1220V 50HzU2C11000uFC2470uFIN13OUT2GNDL7805VCCIN13OUT2GNDL7812C3C4RL1KC11000uFC3C2470uFC4RL1KVCCIN13OUT2GNDL7809VCCRL1KC4C2470uFC3C11000uF 圖 32 直流穩(wěn)壓電源電路原理圖 溫度采集電路的設計 輸入電路部分主要是溫度的采集，通過半導體集成溫度傳感器 AD590 檢測溫度，并將溫度傳感器輸出的電流信號轉換成電壓信號，經(jīng)放大電路放大后，再經(jīng)模 /數(shù)轉換芯片，將 模擬信號轉換成數(shù)字信號。 穩(wěn)壓電源電路原理圖 由于 OP07 采用 5V 供電線性區(qū)太小，放大倍數(shù)太小，所以采用 12V 電源供電；晶閘管作為電熱絲供電的控制元件，所以觸發(fā)電壓采用 9V 電源供電；而單片機則采用 5V 供電。在對直流供電要求較高的場合，還 需要使用穩(wěn)壓電路，以保證輸出直流電壓更加穩(wěn)定，這樣就得到了比較穩(wěn)定 直流電壓 U0。電網(wǎng) 提供 的交流電壓 U1（ 220V， 50Hz）經(jīng)變壓器 的 降 壓后，得到電路所需的電壓 U2，然后 用 整流電路 轉 換成大小隨時間變化 、 方向不變脈動電壓 U3， 接著 用濾波器 過 濾去交流分量，就得到 了 比較平直直流電壓 U4。這些直流電大多數(shù)都采用把交流電（ AC）轉變 成 直流電 （ AD） 的 穩(wěn)壓電源的方法。為了確保恒溫箱工作可靠和使用安全，在輸出中設置報警接口。 恒溫箱以 AT89C52 為 CPU 組成單片機系統(tǒng)，負責輸入信號的處理和輸出信號的控制。 單片機的選擇 基于系統(tǒng)要求，系統(tǒng)所用的單片機選擇了 AT89C52。 缺點： （ 1）過載能力弱； （ 2）抗干擾能力差； （ 3）導致電網(wǎng)電壓波形畸變； （ 4）控制電路比 較復雜 [8]。采用晶閘管對電熱絲的供電進行控制。而 TLC2543 精度高，且與單片機接口簡單，所以 A/D 轉換器采用 TLC2543。1LSB ；低供電電流 (1mA 典型值 )；掉電模式電流為 4μA 。 TLC2543 是 11個 模擬 輸入端的 12位開關電容逐次逼近模 /數(shù)轉換器，具有轉換快、穩(wěn)定性好、與微處理器接口簡單等優(yōu)點 。 對于本系統(tǒng)要求對恒溫箱的溫度實現(xiàn)實時和快速控制， DS18B20 在速度上滿足不了要求，所以溫度傳感器采用 AD590。 ℃，電壓范圍： +4V— +30V，低功耗。 AD590 是一種 2 端集成電路式半導體傳感器，輸出電流與它所受的溫度成線性關系。 溫 度 傳 感 器電 阻 絲 加 熱 器信 號 處 理控 制 電 路單 片 機 系 統(tǒng)顯 示 模 塊報 警 電 路鍵 盤 輸 入電 源 電 路 圖 21 恒溫箱 的 智能控制系統(tǒng)工作框圖 系統(tǒng)結構方案確定 恒溫箱的智能控制系統(tǒng) 采用 半導體 集成溫度傳感器 對 溫度 進行檢測 ，并將溫度信號轉換成電流 信號 ， 然后通過電流 — 電壓轉換電路 轉換為電壓信號，通過放大電路最終 通過 模 /數(shù)轉換芯片轉換 成數(shù)字信號 ， 經(jīng)單片機處理 后， 各個檢測信號、控制信號、顯示信號 通過 單片機的 I/O 接 口 傳輸，并 顯示于 液晶顯示器上 。 溫度上、下限越限報警。 溫度實時顯示； 178。2%； 178。 1%，測量精度小于177。 本控制系統(tǒng)有以下功能及指標： 178。設計要求：完成該系統(tǒng)的軟硬件設計，學習掌握單片機采集測控系統(tǒng)的設計方法，提高學習新知識、新技能的能力，培養(yǎng)獨立設計的能力。 當溫度 高于或低于 設定值 一定程度 時， 發(fā)出生光報警， 消除由于單片機系統(tǒng)意外失控所造成的危險，提高了恒溫箱工作的可靠性和使用安全性。 系統(tǒng)的全部輸入輸出控制集中由單片機統(tǒng)一管理 ,各有關運行參數(shù)的設定，可通過鍵盤輸入，設定溫度、箱溫實時值在液晶顯示模塊上顯示，操作方便。本系統(tǒng)中采用了 PID 算法，其算法應用到了系統(tǒng)軟件的設計中，對整個加熱過程使用模糊 PID 控制方案，對于加熱過程中所產(chǎn)生的各種干擾和恒溫箱的慣性問題都進行了分析 [3]。 溫度的控制系統(tǒng)是自動控制系統(tǒng)較為復雜的控制， 其控制的滯后性是整個系統(tǒng)中最難克服的難題，因為溫度的變化是 純滯后環(huán)節(jié)，而溫度的控制也是一個慣性大，應變慢的控制對象 [2]。 Meanwhile introduces integration constant flow temperature element AD590 which surveys temperature from 55℃ to +150℃ . This article mainly introduces the analyses and design of the system hardware electric circuit. It carries on the introduction to each part of electric circuits. Draw up the electric circuit schematic diagram and weld the part of the system, co mplete the hardware debugging. According to the hardware design and the function which the system will realize, this design carries on designs to the software. And after the repeatedly simulation run, debugging and revision, pletes the design of system software, finally forms a set of intelligent temperature control system. Key words: Temperature sensor； Mold/Number； Microcontroller unit 目 錄 1 引言 4 2 系統(tǒng)設計分析