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單片機溫度控制系統(tǒng)研究論文

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單片機溫度控制系統(tǒng)研究論文

單片機溫度控制系統(tǒng)研究論文摘要:單片機具有體積小、功能強、成本低、應(yīng)用面廣等優(yōu)點,可以說,智能控制與自動控制的核心就是單片機。目前,一個學(xué)習(xí)與應(yīng)用單片機的高潮在全社會大規(guī)模地興起。學(xué)習(xí)單片機的最有效方法就是理論與實踐并重,本文用80C51單片機自制了一個溫度控制系統(tǒng),重點介紹了該系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及編程方法。 關(guān)鍵詞:單片機、溫度傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 一、單片機溫度控制系統(tǒng)的組成及工作原理 在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中,對溫度控制系統(tǒng)的要求,主要是保證溫度在一定溫度范圍內(nèi)變化,穩(wěn)定性好,不振蕩,對系統(tǒng)的快速性要求不高。以下簡單分析了單片機溫度控制系統(tǒng)設(shè)計過程及實現(xiàn)方法?,F(xiàn)場溫度經(jīng)溫度傳感器采樣后變換為模擬電壓信號,經(jīng)低通濾波濾掉干擾信號后送放大器,信號放大后送模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送單片機,單片機根據(jù)輸入的溫度控制范圍通過繼電器控制加熱設(shè)備完成溫度的控制。本系統(tǒng)的測溫范圍為099,啟動單片機溫度控制系統(tǒng)后首先按下第一個按鍵開始最低溫度的設(shè)置,這時數(shù)碼管顯示溫度數(shù)值,每隔一秒溫度數(shù)值增加一度,當(dāng)滿足用戶溫度設(shè)置最低值時再按一下第一個按鍵完成最低溫度的設(shè)置,依次類推通過第二個按鍵完成最高溫度的設(shè)置。然后溫度檢測系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。 二、溫度檢測的設(shè)計 系統(tǒng)測溫采用AD590溫度傳感器,AD590是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下: 1、流過器件的電流(mA)等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文)度數(shù);即:,式中:Ir流過器件(AD590)的電流,單位為mA;T熱力學(xué)溫度,單位為K。 2、AD590的測溫范圍為-55+150; 3、AD590的電源電壓范圍為4V30V; 4、輸出電阻為710MW; 5、精度高。 AD590溫度傳感器輸出信號經(jīng)放大電路放大10倍,再送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804,轉(zhuǎn)換后送單片機。根據(jù)AD590溫度傳感器特性以及放大10倍后的電壓值與現(xiàn)場溫度的比較發(fā)現(xiàn),實際溫度轉(zhuǎn)換后送入單片機的值與按鍵輸入數(shù)值之間有一定的差值,模/數(shù)轉(zhuǎn)換器送入單片機的數(shù)值是按鍵輸入值得2.5倍。由于單片機不能進行小數(shù)乘法運算,所以先對按鍵輸入進行乘5,然后根據(jù)運算結(jié)果及程序狀態(tài)字的狀態(tài)再進行循環(huán)右移一位,如果溢出標(biāo)志位為低電平時直接對累加器進行一次帶進位循環(huán)右移,如果溢出標(biāo)志位為高電平時,先對進位標(biāo)準(zhǔn)位CY位置為高電平,然后再進行一次帶進位循環(huán)右移,通過上述操作使按鍵輸入的溫度值與模/數(shù)轉(zhuǎn)換器送入單片機的溫度值相統(tǒng)一。 三、具體電路連接如圖所示 四、軟件編程 單片機溫度控制系統(tǒng)由硬件和軟件組成,上述硬件原理圖搭建完成上電之后,我們還不能實現(xiàn)對溫度的控制,需要給單片機編寫程序,下面給出了溫度控制系統(tǒng)的編程方法。 五、結(jié)語: 本文給出了用單片機在099之間,通過用戶設(shè)置溫度上限、下限值來實現(xiàn)一定范圍內(nèi)溫度的控制;給出了溫度控制系統(tǒng)的硬件連接電路以及軟件程序,此系統(tǒng)溫度控制只是單片機廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中的一例,相信通過大家的聰明才智和努力,一定會使單片機的應(yīng)用更加廣泛化。 參考文獻: 1李廣弟,朱月秀,王秀山.單片機基礎(chǔ).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.7 2萬光毅,嚴(yán)義,邢春香.單片機實驗與實踐教程M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2006.42

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