电子工程设计实验小型温度控制系统

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1、小型温度控制系统第18组电子工程设计报告题目：温度测量系统/闭环温度控制系统设计专业：电子科学与技术小组：第组姓名学号：指导教师：高新完成日期：2013年12月16日25小型温度控制系统第18组目录摘要-2-一、功能指标要求3二、单片机设计及调试4三、D/A模块调试6四、A/D模块调试8五、显示电路模块10六、键盘控制电路模块13七、系统调试及程序设计15八、出现的问题分析及解决方法22九、创新性23十、小组成员感想2325小型温度控制系统第18组摘要随着现代工业技术的迅猛发展，工业上的各种技术指标精度的要求也越来越高，在众多指标中，温度的测量与控制是一个永恒的话题，只有了

2、精确地温度测量，才能把加热和散热的工作做得更好。本课题是小型温度测量与控制系统设计，以单片机AT89C51芯片为核心，和LED数码管显示，数模、模数转换和辅以稳压电源及变送器的测量控制系统，另配有键盘输入控制。本设计详细介绍了LED显示与键盘控制电路的工作原理，硬件电路组成的思路和相应的C语言闭环程序。本设计主要包括以下几个模块：LED显示模块、键盘控制模块。能够对环境温度随时随地检测与显示，并可以在模板上设定相应温度值使系统达到设定温度。【关键词】：LED显示、键盘控制、闭环程序、模板测试。25小型温度控制系统第18组一、功能指标要求1.显示模块：4位7段数码显示，设计要

3、求不需要小数点2.键盘模块：0~9数字输入键及若干功能设置按键控制。第1行第5个按键做重置按键，第4行第3个做选中数码管第三位按键，第4行第4个做选中数码管第四位按键，第4行第5个做确定按键。3.AD模块：能对从变送器采集来的模拟信号进行正确的处理，用于获取当前温度信号值。4.DA模块：可以再单片机输入0~255的数值的时候能够进行正确的数模转换，并将转换结果送到驱动器之中用于控制系统升温降温。5.单片机模块：能够正确的处理来自程序和键盘输入的信号并能作出相应的响应。6.系统整体设计思路：电路设计。核心单元—单片机应用电路、模拟量接口—A/D、D/A电路、人机交互单元—显示

4、、键盘控制电路程序设计。控制模/数转换进行温度数据采集、控制数/模转换改变控温元件工作状态，进行温度控制、控制键盘与显示器，进行控制温度设定和测量温度显示、将温度数据转换为显示温度数值的算法程序、控制温度精确、平稳变化的的算法程序。系统连调。电路系统联调，配合测试程序实现基本的测温、控温功能、程序联调，通过电路系统实现精确、平稳的温度控制。总体框架图：图NO.125小型温度控制系统第18组一、单片机设计及调试1.8051最小系统：8051也是MCS-51系列单片机早期产品之一，内建一次性可编程只读存储器(PROM)，只需要很少的外围元件即可组成最小系统。现已有内建Flash

5、存储器的兼容产品，8051已经被使用上更为方便的AT89C51等单片机产品所代替。MCS-51系列单片机有众多性能优异的兼容产品、成熟的开发环境、世界上最大的单片机客户群、高性价比、畅通的供货渠道，是初学者的首选机型。2.8051功能扩展图：单片机为了完成更加复杂的工作必须进行功能扩展。图NO.23.地址译码电路的设计：I/O端口不需要用地址进行访问定位，但仍然需要片选信号进行访问控制，I/O端口访问控制信号的产生方法包括：全地址译码、部分地址译码、地址信号线直接作为I/O选通信号（直接选择）。全地址译码：全部地址参与译码，产生的控制信号对应唯一地址。部分地址译码：部分地址

6、参与译码，产生的控制信号对应某一地址区域，而不是唯一地址。直接选择：直接使用地址线作为读/写访问控制信号线。25小型温度控制系统第18组1.部分译码电路设计：74LS138输出状态仅与部分地址信号输入有关。地址信号A0-A7并未使用，A8-A11作为后续二次译码的地址信号。图NO.32.单片机焊接电路：图NO.425小型温度控制系统第18组一、D/A模块调试1.常用D/A电路的特点：基本原理：电流开关型：用数字切换电流开关，产生与电阻网络权电流对应的电流“和”；脉宽调制型：将数字转换为输出脉冲宽度，用积分器将脉冲宽度转换为与之对应的电压输出；输出方式：与数字量成比例的电流输

7、出/与数字量成比例的电压输出/数字量和参考电压的相乘输出；DAC0832：8位乘算型电流输出的典型产品，具有MCU兼容接口，使用方便，价格低，能满足设计要求。2.DAC0832工作原理：图NO.53.完整双极输出电流→电压转换电路：图NO.64.实际采用的电路图放大部分：25小型温度控制系统第18组图NO.71.调试方法：数据为从00—FF顺序递增并不断循环的数值。输出端波形如图：图NO.8实际波形图：图NO.92.调试程序(DA.c)：#include"C8051F020.h"#include"absacc.h"