基于51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2024-08-08 00:50本頁(yè)面
【正文】 除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器。（4） 檢測(cè)信號(hào)為電壓信號(hào)。（2） 溫度顯示范圍為0℃—99℃。（4） 無(wú)競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，無(wú)抖動(dòng)。（2） 當(dāng)液位低于某一值時(shí)，停止加熱。1 設(shè)計(jì)任務(wù)、要求和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)并制作一水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以在一定范圍（30℃到96℃）內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，使水溫保持在一定的范圍（30℃到96℃）內(nèi)。本文所闡述的就是一種基于89C51單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告基于51單片機(jī)的水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)0 引言在現(xiàn)代的各種工業(yè)生產(chǎn)中 ,很多地方都需要用到溫度控制系統(tǒng)。而智能化的控制系統(tǒng)成為一種發(fā)展的趨勢(shì)。本溫控系統(tǒng)可應(yīng)用于溫度范圍30℃到96℃。（1） 利用模擬溫度傳感器檢測(cè)溫度，要求檢測(cè)電路盡可能簡(jiǎn)單。（3） 用AD轉(zhuǎn)換器把采集到的模擬溫度值送入單片機(jī)。（1） 溫度顯示誤差不超過(guò)1℃。（3） 程序部分用PID算法實(shí)現(xiàn)溫度自動(dòng)控制。2 方案分析與論證根據(jù)設(shè)計(jì)要求和所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，采用AT89C51為本系統(tǒng)的核心控制器件。其引腳圖如圖1所示。在顯示驅(qū)動(dòng)電路中擬訂了兩種設(shè)計(jì)方案：方案一：采用靜態(tài)顯示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作為顯示電路，其優(yōu)點(diǎn)在于占用主控系統(tǒng)的I/O口少，編程簡(jiǎn)單且靜態(tài)顯示的內(nèi)容無(wú)閃爍，但電路消耗的電流較大。由于對(duì)電路的功耗要求不大，因此就在盡量節(jié)省I/O口線(xiàn)的前提下選用方案一的靜態(tài)顯示。溫度傳感器采用的是NS公司生產(chǎn)的LM35D,他具有很高的工作精度和較寬的線(xiàn)性工作范圍,他的輸出電壓與攝氏溫度線(xiàn)性成比例,且無(wú)需外部校準(zhǔn)或微調(diào),可以提供177。L M35的輸出電壓與攝氏溫度的線(xiàn)形關(guān)系可用下面公式表示 ,0 ℃時(shí)輸出為 0 V , 每升高 1 ℃ , 輸出電壓增加10 mV。正負(fù)雙電源的供電模式可提供負(fù)溫度的測(cè)量,單電源模式在25 ℃下電流約為50 mA ,非常省電。Vout=10mV/℃T(℃)2 液位檢測(cè)：同樣考慮到成本問(wèn)題，選用自己做一個(gè)液位傳感裝置。3 系統(tǒng)原理框圖硬件組成框圖如圖4所示：主要由AT89C51單片機(jī)、溫度信號(hào)采集和調(diào)理、AD轉(zhuǎn)換、數(shù)碼顯示電路、溫度控制等部分組成。硬件框圖電源開(kāi)啟后，可以顯示出實(shí)時(shí)的溫度，并且可以判斷出此時(shí)的溫度是否需要對(duì)水進(jìn)行加熱操作4 硬件電路LM35D采用單電源供電模式如圖2將采集到的電壓信號(hào)送入運(yùn)放uA741進(jìn)行放大處理，如圖5。圖6 溫度顯示電路，第二個(gè)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)由第一個(gè)164的Q7提供。圖7 74LS164的時(shí)序圖 溫度控制電路溫度控制電路由光電耦合器MOC3041和雙向晶閘管BT137構(gòu)成，硬件連接如圖8。該部分硬件電路如圖9所示。主控系統(tǒng)電路主要承擔(dān)顯示及對(duì)溫度的PID控制的核心引用，各功能通過(guò)軟件軟件實(shí)現(xiàn)。 圖10 單片機(jī)主控電路5 軟件部分主程序的任務(wù)主要是循環(huán)檢測(cè)采集到的溫度值，不斷比較實(shí)現(xiàn)PID控制。冷卻開(kāi)始初始化延時(shí)采集一次溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)暫存B修改指針延時(shí)再采集一次溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換A=B?A=30?JR=1。冷卻JR=1。數(shù)據(jù)分配表如圖12，送待顯示數(shù)據(jù)流程如圖13，查表流程如圖14圖13 待顯示數(shù)據(jù)輸出流程 圖14 查表程序流程中斷部分包括定時(shí)器中斷（主要實(shí)現(xiàn)1秒刷新一次顯示）和外部中斷（檢測(cè)液位
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