单片机温度控制系统探究

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1、2011年第2期安徽电子信息职业技术学院学报No．22011第1O卷f总第53期)JOURNALOFANHUIVOCATIONALCOLLEGEOFELECTRONICS&INFOn0N—TECHNOLOG—YGeneralN—o．53Vo1．10[文章编号]1671—802X(2011)02-0022-02单片机温度控制系统探究周钦，张博舒(沈阳航空职业技术学院，辽宁沈阳110043)[摘要]本文侧重介绍单片机温度控制系统的各部分硬件工作原理及结构，温度传感器部分、A／D转换部分、控制电路部分的软件设计。作为控制系统中的一个典型设计，单片机温度

2、控制系统综合运用了微机原理、模拟电子技术、数字控制技术、键盘显示技术等诸多方面的知识，是对所学知识的一次综合应用。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够提高产品质量。【关键词]单片机；温度；热电偶；MD转换器[中图分类号]TP368．1[文献标识码]A1本设计的主要任务本文重点在分析热电偶、MD转换器、键盘、显示等当导体A和B的两个点1和2之间存在温差时，两工作原理和结构的基础上，完成温度控制系统硬件结构者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电设计从而设计出单片机温度

3、控制系统。流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来2硬件电路工作的【l1。系统的硬件电路包括80C51单片机(主机)、温度检(2)kt大器测、温度控制、人机对话4个主要部分。因为热电偶输出的模拟量电信号很微弱，其信号值2．180C5l单片机电路不符合MD转换器的输入等级时，就需要用放大器对其在温度控制器系统设计方案中，选用80C51单片机进行放大，放大电路如图2所示：作为控制核心。2．2温度检测电路温度检测电路包括热电偶及放大器、A／D转换器。2．2．1温度传感器及放大器(1)热电偶在温度测量中，需要将温度的变化转换为对应的电信号的变化

4、，由于热电偶结构简单，测量范围广，价格较低，因此，控制器中选用热电偶作为温度传感器。热电偶的工作原理是：当将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起图2热电偶功率放大器电路图来，构成一个闭合回路，如图1所示：2．2．2A／D转换器+因功率放大电路输出的是模拟信号，而计算机输入时需要数字信号，因此需用A／D转换器将其输入的模拟信号转换成数字信号。由于ADC0809简单，廉价，适合于本系统的需要，因此本设计中选用它。图1热电偶电路示意图f1)主要技术指标和特性★[收稿日期]2011-03—08[作者简介]周钦(1977一)，男，辽宁营E1人，讲师，工程

5、师，研究方向：单片机控制技术。张博舒(1966一)，女，陕西泾阳人，副教授，高级工程师，研究方向：自动控制。2011．4．2O圜圜固囫周钦★张博舒一单片机温度控制系统探究第2期分辨率：8位。显示器是单片机应用系统常用的设备。LED显示器转换时间：取决于芯片的时钟频率，转换1次所需时由若干个发光二极管组成。当发光二极管导通时，相应的间为64个时钟周期。当CLK=500KHZ时，转换时间T=一个笔画或一个点就发光。控制相应二极管的导通，就能128，最大允许时间频率为800KHZ。显示出对应字符。单一电源：+5V。七段LED的各段LED显示器需要由驱动

6、电路驱动。模拟输入电压范围：单极性为0一+5V；双极性为+／一七段LED显示器的a⋯bCd，e、f段导通，g段截止，5V或+／-10V。则显示“0”。启动转换控制为正脉冲，上升沿使内部所有寄存器本系统采用串行输出可以大大节省单片机的内部资清0，下降沿使MD转换开始。。源。串行转换器采用74LS164，低电平时允许通过8mA电(2)ADC0809与80C51单片机接口流，无须添加其他驱动电路。图3为ADC0809f与80C51的连接示意图。2．4．2键盘键盘是由若干个按键组成的，它是单片机简单的输入设备。操作员通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机

7、对话。按键就是一个简单的开关。当按键按下时，相当于开关闭合；当按键松开时，相当于开关断开。按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象。按键的抖动时间为5ms～10ms，抖动可能造成一次按键的多次处理问题。消除办法有多种，常采用软件延时10ms的方法。本系统采用矩阵式键盘，其采用行列式结构，按键设置在行列的交点上。图3ADC0809与80C51连接示意图矩阵式键盘的行线通过电阻接+5V(芯片内部有上图3中7412373的作用还是分离单片机的低8位地拉电阻时，就不用接了)，当键盘没有闭合时，所有的行线址线A0～A7。选择其中的低3位地址A0～A2与ADC

8、0809与列线是断开的，行线均显示高电平。的A、B、C相连接，作为通道选通编码。ADC0809是8位当键盘上某一键闭合时，该键所对应的行