电烤箱温度控制器的设计微机原理与接口技术课程设计大学论文 .doc

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1、合肥学院计算机科学与技术系微机原理与接口技术课程设计课程设计科目电烤箱温度控制器的设计学生姓名学号班级指导教师时间2017年02月25日电烤箱温度控制器的设计一、需求背景温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。烤箱是热处理生产中应用最广的加热设备，它通过电流元件产生热量，借助辐射和对流的传递方式，将热量传递给所要加热的物品，使其加热到所需求的温度。采用烤箱的温度控制可以为我们的生活提供很多便利。它的适用范围也非常广泛，如工厂、餐厅、家庭，其适用的场合根据它的规格、功率及功能不同进行选择。对于

2、家庭自用，一般选择功率较小500-1000W左右，烤箱的功能只要能满足基本的加热即可，容量也比较小：9-12L基本满足家用；但对于餐厅、工厂这些人流量比较大、对烤箱要求比较高的地方，一般会选择功率很大、功能齐全（比如控温定时型、三控自动型）而且容量也相对很大的电烤箱。二、题意与需求分析在STARES598ＰＣＩ单板机开发机上实现对电烤箱温度和时间的控制功能。1.设计要求：（１）通过键盘设定温度和加热时间（２）使用DS18B20采集温度，采用七段数码管显示当前温度和剩余时间，并和设置的温度进行比较。（3）当温度低于设定值时，通过DAC0832输出电压供给发热电阻RT1,使其温度升高。（4）使

3、温度恒定在设定温度附近，时间到了停止加热，并提示操作完毕2.提出问题（1）如何设置时间界限和目标温度（2）如何通过DS18B20读出环境温度并显示在LED上（3）当温度低于设定温度时，如何实现加热（4）DAC0832输出电压加热效果较弱，如何提高加热强度三、解决问题的方法与思路根据上面提出的问题，给出如下解决方法：（１）硬件部分①选择8279芯片和七段LED显示器与键盘相连，设置矩阵键盘的功能，0-9数字键输入温度值，D键位启动键，F键位复位键。②DS18B20与8255的PC0口相连，通过软件向PC0发出读命令，将温度从DS18B20读出，并通过8279芯片显示在数码管上。③DAC083

4、2输出的电压加热效果过弱，考虑添加一个功能放大器PW(实验板上为E2区)来提高加热效果。④8255的PC7口连接逻辑笔(B2区)来测量发热电阻的工作情况，通过显示不同的颜色灯来反映是否加热到目标温度。（２）软件部分①对通用控制芯片8279进行编程以从实现从键盘输入温度设定值，显示温度，清除显示等功能)；②对温度传感器DS18B20进行编程以实现初始化/启动、读写温度、温度转换等功能。③对控制芯片8255A的控制及操作(如读出DS18B20的温度，控制发热电阻产生加热所需的热量)；④通过将读出的温度与设定的温度比较来决定是否对发热电阻RT1的加热操作⑤设置一定的延时程序以满足不同芯片及元器件

5、的工作时序⑥解决进制之间的转换问题四、硬件设计1.可编程并行接口芯片8255A(1)8255A在本设计中的作用利用8255A将界限值和温度值通过LED显示出来，同时8255A的PC0与DS18B20相连，向其发出温度检测命令及接受温度数据，PC7和发光二极管相连，用于光报警，PC7口与功能放大区的IN1连接，加强加热效果。(2)8255A功能分析及技术参数8255A是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、Ｂ口和Ｃ口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。Ａ口三种工作方式：即方式0、方式1和方式2，而Ｂ口只能工作在方式0或方式1下，Ｃ口通常作为联络信号使用。8255A的工

6、作只有当片选CS效时才能进行。而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。端口A：包含一个8位数据输出锁存器/缓冲器和一个8位数据输入锁存器，输入输出数据均受到锁存。端口B和C:都包含一个8位数据输入缓冲器和一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，输出数据能锁存，输入数据不锁存。端口C:可分成两个4位端口，分别定义为输入或输出端口，还可定义为控制、状态端口，配合端口A和端口B工作。8255A是可编程外围设备接口(ProgrammablePeripheralInterface,简写为PPI)其内部结构如图所示：图1-18255内部结构RESETB组控制部件CSA0A1WRRDD7~D0双向PB7~PB0P

7、C3~PC0PC7~PC4PaPA7~PA0B组端口C低4位A组控制部件A组端口A8位B组端口B8位A组端口C高4位读/写控制部件数据总线缓冲器(3)8255A工作在方式0方式0的工作特点：这种方式通常不用联络信号，不使用中断，三个通道中的每一个都有可以由程序选定作为输入或输出。其功能为：两个8位通道：通道A、B。两个四位通道：通道C高4位和低四位；任何一个通道可以作输入/输出；输出是锁存的；输入是不锁存的；在方式0时各