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时间:2018-07-07
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1、单片机温度控制论文单片机温度控制系统论文基于STC89C52单片机的温度控制系统摘要:讨论了一个以STC89C52单片机为核心的温度控制系统,给出了系统的单片机电路、控温输出电路、温度检测放大等电路的设计。实现了炉温的自动控制,并提高控温的精度,具有重要的工程应用价值。 关键词:STC89C52单片机;温度控制;温度检测 ATemperatureControlSystemBasedonSTC89C52MCU WUJian,HOUWen,ZHENGBin (NationalKeyLaboratoryforElectr
2、onicMeasurementTechnology,NorthUniversityofChina,Taiyuan030051,China) Abstract:ThispaperdiscussesaSTC89C52MCUtoincreasethetechnicalindexesofaccusedoftemperaturecontrolsystem,PresentedthedesignoftheMCUcircuitryofsystem,temperaturecontroloutputcircuit,temperaturede
3、tectingamplifiercircuitandsoon.Realizedoffurnacetemperatureautomaticcontrolandimprovetheprecisiontemperaturecontrol.Beprovidedwithimportantengineeringusevalue. Keywords:STC89C52MCU;temperaturecontrol;temperaturetest 随着工业技术的不断发展,利用温度控制表,温度接触器的控制方式已不能满足高精度、高速度的控制要
4、求,其主要缺点是温度波动范围大,受仪表本身误差和交流接触器寿命的限制,通断频率很低。本文设计了一种基于STC89C52单片机控制的温度控制系统。它使用了较少的外围器件和较为简单的电路设计,因此具有成本低、控制方便,实用性强等特点。 1系统设计 本系统是对电炉炉温进行控制的微机控制系统。控制方式是单闭环控制形式。温度控制系统是以STC89C52单片机为控制核心,其系统结构框图如图1所示。 键盘将温度设定值和温度反馈值送入单片机,然后经过运算得到输出控制量,输出控制量控制控温输出电路得到控制电压,施加到驱动器上,从而控制
5、电加热炉内温度。 2系统硬件设计 硬件系统由单片机电路,温度检测放大电路,A/D、D/A转换电路,控温输出电路等组成。下面分别给予介绍。 2.1单片机电路 STC89C52是一个低功耗,高性能的51内核的CMOS8位单片机,具有在线编程功能,不再需要启动像STC89C51那样的12V的VPP编程高压[1]。使用简单且价格非常低廉。故本文使用STC89C52为系统的主控制器。单片机发送温度设定值和采集温度反馈值,并据此调节I/O的输出来控制温度的值。 2.2温度检测放大电路 温度检测电路承担着检测电阻炉温度并将温
6、度数据传输到单片机的任务。铂电阻最常应用于中低温区,精度高,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小,测量范围一般为-200~850℃。目前应用最广泛的是Pt100。Pt100铂热电阻与温度的关系如下: (1) 其中:Rt——温度为t℃时铂电阻的电阻值(Ω);R0——温度为0℃时铂电阻的电阻值(Ω);A,B,C——常数,3.96847×10-3(℃-1);-5.847×10-7(℃-2);-4.22×10-12(℃-3)。 信号放大电路采用OP07E放大器,温度信号输入采用差动放大模式,输入电压范围为+/-
7、14V,输出电压范围为+/-12V。设计电路如图2所示。 U1放大器放大倍数为: (2) 2.3A/D转换电路 温度检测电路采集到的温度值为模拟信号,需要转化为数字信号才能被单片机处理。温度控制系统的A/D转换模块采用ADC0804型8位全MOSA/D转换器。转换时间约为100μs,转换时钟信号可以由内部施密特电路和外接RC电路构成的震荡器产生,当/CS与/WR同时有效时便启动A/D转换,经DATA口送入单片机,再采集第二个模拟量进行转换。 2.4D/A转换电路 温度控制系统的D/A转换芯片采用DAC0832。
8、D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成[2]。DAC0832的主要特性参数:分辨率为8位;电流稳定时间1us;可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;只需在满量程下调整其线性度;单一电源供电,电压范围为+5V~+15V;低功耗,功耗为200mW。 2.5可控硅调功
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