基于單片機的恒溫箱智能控制系統(tǒng)的設(shè)計-展示頁
2025-06-28 16:46本頁面
【正文】 egration 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, plete 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 42 系統(tǒng)設(shè)計分析 4 系統(tǒng)功能分析 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案確定 53 系統(tǒng)硬件的分析與設(shè)計 7 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計 7 溫度采集電路的設(shè)計 9 AD的選擇及接口電路 11 AT89C52最小系統(tǒng)設(shè)計 12 強電控制及過零檢測電路 164 軟件的仿真與調(diào)試 19 軟件控制方案 19 系統(tǒng)的干擾及軟件處理措施 19 軟件控制方案 20 控制框圖 215 整體系統(tǒng)調(diào)試 27 硬件電路的調(diào)試 27 軟件程序調(diào)試 28結(jié) 論 28參考文獻(xiàn) 29致 謝 301 引言近年來為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，各個行業(yè)行為規(guī)范就越來越高，眾多機械類、醫(yī)藥類、化工類、建筑類等工業(yè)和企業(yè)都離不開恒溫箱的使用；為了確保恒溫箱許多主要技術(shù)的指標(biāo)可以達(dá)到國家技術(shù)所要求的規(guī)定，必須對其進(jìn)行檢測，保證產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。 microcontroller unit is applied to control temperature balance to achieve the end of constant temperature.This article introduces the function of the system and the performance and developing condition of microcontroller unit used by the system specifically。根據(jù)硬件的設(shè)計和系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，本設(shè)計對軟件也進(jìn)行了設(shè)計，并經(jīng)過反復(fù)的模擬運行、調(diào)試，完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，最后形成了一套完整的智能溫度控制系統(tǒng)。本文重點介紹了系統(tǒng)硬件的分析與設(shè)計，對硬件各部分的電路一一進(jìn)行了介紹。恒溫箱的智能控制系統(tǒng)是用半導(dǎo)體溫度傳感器做測溫器，用單片機控制溫度平衡，最終達(dá)到恒溫的目的。清華大學(xué)本科畢業(yè)論文 基于單片機的恒溫箱智能控制系統(tǒng)的設(shè)計所 在 學(xué) 院專 業(yè) 名 稱 自動化 申請學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工 學(xué) 年 級 2008級 學(xué)生姓名、學(xué)號指導(dǎo)教師姓名、職稱完 成 日 期 摘 要溫度的測量與控制在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種高性能的半導(dǎo)體集成溫度傳感器，在溫度測控領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。本文對系統(tǒng)所能實現(xiàn)的功能做了簡單介紹，并簡單介紹了系統(tǒng)使用的單片機的性能和發(fā)展情況；對系統(tǒng)使用的模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片TLC2543做了性能方面的簡單說明；同時對測量溫度在55℃～+150℃之間的集成型恒流測溫元件AD590做了介紹。繪制了電路原理圖，并進(jìn)行了電路的焊接，完成了系統(tǒng)的硬件調(diào)試。關(guān)鍵詞：溫度傳感器；A/D轉(zhuǎn)換；單片機ABSTRACTMeasurement and control of temperature has broad application in industry such as industry, agriculture, national defense. Go with the development of the microelectronics technology, the integrated various highperformance semiconductor temperature sensor has got extremely broad application in the field of temperature measurement and control. In the intelligent control system of constant temperature box, semiconductor temperature sensor is used to measure its temperature。 the Mold/Number transformation chip TLC2543 which the system used gives the performance aspect simple introduction。本系統(tǒng)所設(shè)計、研發(fā)的數(shù)字恒溫箱能非常好地解決這些問題。在溫度的控制系統(tǒng)中一般用到的是較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)理論和控制算法。恒溫箱的智能控制系統(tǒng)采用半導(dǎo)體集成溫度傳感器滿足溫度測量要求，溫度傳感器將采集的溫度信號轉(zhuǎn)換成電流信號，然后再由轉(zhuǎn)換電路將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，通過放大電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，由單片機處理后，將測量得到的溫度值顯示于液晶顯示器上。該系統(tǒng)具有實時溫度顯示和溫度設(shè)定功能，還具有溫度上、下限報警和自動控制功能。設(shè)計任務(wù)為：用單片機設(shè)計一個控制溫度范圍在30℃～80℃的智能溫度控制系統(tǒng)。2 系統(tǒng)設(shè)計分析 系統(tǒng)功能分析恒溫箱的智能控制系統(tǒng)由核心處理模塊、溫度采集模塊、鍵盤輸入模塊、液晶顯示模塊、及控制執(zhí)行模塊等組成。 溫度控制設(shè)定波動范圍小于177。1%，控制精度小于177。 實現(xiàn)功能：可以升溫、控溫； 按鍵輸入，設(shè)定可控制范圍內(nèi)任意溫度值；根據(jù)以上控制系統(tǒng)要求，可得出恒溫箱的智能控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖21所示。 溫度傳感器的選擇采用集成半導(dǎo)體溫度傳感器AD590。溫度傳感器具有重復(fù)性好、精度高等特點，其測量溫度范圍為：55℃～+150℃，線性度177。AD590具有標(biāo)準(zhǔn)化的輸出，固有的線性關(guān)系[6]。 A/D轉(zhuǎn)換器的選擇采用高精度A/D轉(zhuǎn)換器。TLC2543的主要特性如下：66ksps的采樣速率；最大轉(zhuǎn)換時間為10μS；SPI串行接口；線性度誤差最大為177。本系統(tǒng)要求控制精度較高，且占用單片機的接口較多。 控制元件的選擇恒溫箱控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件是電熱絲，電熱絲的供電電源為市電交流220V，其功率對于單片機來說非常大，單片機不能直接控制的，所以，我們還要解決電熱絲的供電的控制方案。晶閘管的優(yōu)缺點：優(yōu)點： （1）功率放大倍數(shù)可達(dá)幾十萬倍；（2）控制靈敏，反應(yīng)快；（3）損耗小，效率高；（4）體積小，重量輕；（5）改善了工作條件，維護(hù)方便。綜上所述
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