【正文】 R的接收解碼及與主板CPU通信等。3主要元器件介紹 AT89C52單片機(jī)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(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。陶瓷制冷片能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為熱能，其工作特點(diǎn)是一面發(fā)熱一面制冷，加速熱交換，達(dá)到制冷的效果。當(dāng)溫度高于設(shè)定值是啟動(dòng)風(fēng)扇，加速水汽蒸發(fā)和熱交換降溫。方案二：將雙向晶閘管BTA12與電熱絲串聯(lián)接在220V交流電上，配合過零檢測(cè)電路，可以調(diào)整加熱功率，既能調(diào)整響應(yīng)速度，又能調(diào)整超調(diào)量，個(gè)選用方案二。由于其串行傳輸方式比較節(jié)約I/O口，故本次設(shè)計(jì)選用方案二。ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片，數(shù)據(jù)串行傳輸。由于其數(shù)據(jù)位并行傳輸，比較耗費(fèi)I/O口。ADC0809是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)并行傳輸。綜上所述，溫度傳感器AD590K精度相較于DS18B20來說，測(cè)溫范圍大，精度高，在實(shí)際應(yīng)用中，DS18B20溫漂較大，雖然電路簡(jiǎn)單，但性能稍差，故選擇方案一。DS18B20為數(shù)字式溫度傳感器，無需其他外加電路，直接輸出數(shù)字量。送入12為A/D轉(zhuǎn)換器，可以獲得4096級(jí)的精度，滿足題目要求。加上軟件非線性補(bǔ)償可以實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。AD590K具有較高精度和重復(fù)性，良好的非線性保證177。綜上所述，兩種方案均可完成顯示任務(wù)，考慮到在proteus軟件中數(shù)碼管顯示更加清洗，所以本次設(shè)計(jì)采用數(shù)碼管顯示。方案二：采用七段數(shù)碼管作為顯示模塊。所以主要有以下兩種方案可供考慮：方案一：采用1602液晶作為顯示模塊。為此，本次矩陣鍵盤模塊功能鍵如圖2所示：98 7+確定0321654 圖2 矩陣鍵盤按鍵功能說明：“+”和“—”鍵分別控制設(shè)定溫度以1℃為步進(jìn)增減； 數(shù)字鍵實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)置在60～80℃之間任意值，例如要是溫度為75℃，只需先按“7”鍵，再按“5”鍵，最后按“確定”鍵即可。綜上考慮，兩種單片機(jī)都能滿足本次設(shè)計(jì)的控制要求，但考慮到Proteus軟件對(duì)51單片機(jī)的仿真更加成熟，所以最終選擇AT89C52單片機(jī)作為主控單片機(jī)。方案二：采用MSP430F1612單片機(jī)作為主控芯片。AT89C52單片機(jī)電源電壓為5V，有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式，最低耗電電流為3mA。2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證本系統(tǒng)由單片機(jī)、矩陣鍵盤模塊、數(shù)碼管顯示模塊、溫度采集與D/A轉(zhuǎn)換模塊、溫度加熱模塊、溫度制冷模塊組成，系統(tǒng)方框圖如圖1所示。在設(shè)計(jì)室，測(cè)試系統(tǒng)對(duì)烘箱的控制過程，（30分鐘）測(cè)試觀察烘箱的溫度變化情況，是否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。1）、每組4～5同學(xué)，每個(gè)小組根據(jù)設(shè)計(jì)室提供的設(shè)備及設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)出實(shí)際電路組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)溫度測(cè)控系統(tǒng)。通過以上幾個(gè)模塊的配合使用，可以實(shí)現(xiàn)溫度的任意設(shè)定，并讓烘箱內(nèi)的溫度和設(shè)定的溫度一致，并且保持不變。加熱部分采用PWM驅(qū)動(dòng)雙向晶閘管，綜合過零檢測(cè)和PID算法控制加熱功率。武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書摘要本系統(tǒng)是以AT89C52單片機(jī)作為主控芯片，采用增量式PID控制算法，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)控的系統(tǒng)。系統(tǒng)溫度設(shè)定采用矩陣式鍵盤輸入，系統(tǒng)溫度測(cè)量采用電流型溫度傳感器AD590，通過ADC0832采樣得出溫度。制冷通過調(diào)節(jié)陶瓷制冷片制冷功率和制冷時(shí)間達(dá)到制冷目的。關(guān)鍵字：溫度控制、PID算法、溫度傳感器、DAC083單片機(jī)目錄1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1 1 12系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與論證 1 1 2 2 3 3 A/D采樣芯片的選擇 4 4 43主要元器件介紹 5 AT89C52單片機(jī) 5 AD590溫度傳感器 6 ADC0832采樣芯片 6 ADC0832的主要特性 7 ADC0832的工作原理及時(shí)序 74硬件電路設(shè)計(jì) 8 8 9 過零檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 115軟件設(shè)計(jì) 12 增量式PID原理與算法 12 PID控制算法流程圖 13 156仿真與測(cè)試 16 16 16 177小結(jié)與體會(huì) 18參考文獻(xiàn) 19附錄 2031計(jì)算機(jī)溫度測(cè)控系統(tǒng)1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求溫度指標(biāo)：60～80℃之間任選；偏差：1℃。2）、根據(jù)設(shè)備情況以及被控對(duì)象，選擇1～2種合適的控制算法，編制程序框圖和源程序，并進(jìn)行實(shí)際操作和調(diào)試通過。觀察系統(tǒng)對(duì)恒溫的恢復(fù)能力。AT89C52單片機(jī)溫度加熱矩陣鍵盤溫度制冷數(shù)碼管顯示溫度采集與D/A轉(zhuǎn)換 圖1 系統(tǒng)方框圖方案一：采用AT89C52單片機(jī)作為主控芯片。AT89C52單片機(jī)I/O口資源豐富，有4組32個(gè)通用I/O，操作方便，能很好的滿足題目的要求。MSP430F1612具有功耗低、硬件功能模塊多、I/O口豐富，擁有獨(dú)立硬件乘法器，能夠滿足本次設(shè)計(jì)的控制要求。根據(jù)題目要求，用“+”、“”鍵分別控制設(shè)定溫度以1℃為步進(jìn)增減，且溫度可設(shè)置在60～80℃之間的任意一個(gè)值。本系統(tǒng)中主要有兩部分信息需要顯示：設(shè)置溫度值和實(shí)際溫度值。1602液晶可以顯示兩行字符，每行最多可以顯示16個(gè)字符，畫面較清晰。七段數(shù)碼管由七個(gè)LED燈組成，對(duì)七個(gè)LED燈進(jìn)行編碼顯示數(shù)字信息，控制位選和段選讓不同的數(shù)碼管顯示，顯示清洗明了。 方案一：采用溫度傳感器AD590K?！娴臏y(cè)量精度。AD590將溫度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，因此要加相應(yīng)的調(diào)理電路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。 方案二：采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20?？芍苯优c單片機(jī)通信，讀取測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)，電路簡(jiǎn)單。 A/D采樣芯片的選擇方案一：選用ADC0809采樣。轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs(時(shí)鐘為640kHz時(shí))，模擬輸入電壓范圍0～5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)，工作溫度范圍為40～+85攝氏度。方案二：選用ADC0832采樣。輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容，5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間，工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS，一般功耗僅為15mW。方案一：直接將220V交流電加在電熱絲上加熱，加熱功率大，響應(yīng)快，但是無法調(diào)節(jié)功率，會(huì)造成較大的超調(diào)量。方案一：采用風(fēng)扇制冷。 方案二：選用半導(dǎo)體陶瓷制冷片。 綜合題目要求，方案二更能滿足要求，故選擇方案二。其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。主要管腳有：XTAL1（19 腳）和XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz 晶振。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。 圖3 AT89C52 PDIP封裝芯片 AD590溫度傳感器AD590是美國(guó)ANALOG DEVICES公司的單片集成兩端感溫電流源，其輸出電流與絕對(duì)溫度成比例。A/K。C) 181。主要特性：(1) 流過器件的電流(μA) 等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文) 度數(shù)： Ir/T=1 (1) 式中，Ir—流過