基于AT89S51单片机的温度采集控制系统.pdf

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1、基于AT89S51单片机的温度采集控制系统宋亚伟，迟永滨(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)TemperatureCollectingandContr011ingSystemBasedonAT89S51SONGYa—wei，CHIYong—bin(SchoolofMechanicalandAutomotiveEnginee“ng，SouthChinaUniversityofTechnology。Guangzhou510640，China)摘要：以AT89S51单片机为核心控制元件，介绍了与DSl8820组成温度采集系

2、统的设计方案，利用单片机空余I／O口模拟PwM脉冲波对直流电机进行调速和温度显示。给出了主要控制模块的硬件电路图和部分程序代码，具有一定的实际参考价值。关键词：温度采集；PwM调速；单片机AT89S51；温度传感器DSl8820中图分类号：TP274．1文献标识码：B文章编号：1001—2257(2008)08一0052一03Abstract：Thispapertakesthesinglechipmi—crocomputerofAT89S51asthecentralcontr01ler，andintroducestheproiectab

3、outhowtobuildthetemperature—collectingsystem．WemakeuseoftheremanentI／OtosimulatethePWMpulsetocontr01therotatesDeedofdirectcurrentmotorandtodisplaythetemperature．Thispaperoffersthereaderthecircuitdiagramofthemainmoduleandpansofthecodes．Keywords：temperaturecollecting；PWMti

4、m—ing；sin91echipmicrocomputerAT89S51；tempera—tl】resensor【)S】8820O引言针对传统测温元件(热电偶、热电阻)组成的测温电路复杂，软件调试也复杂的缺点，设计了基于ATMEL公司的AT89S51的温度采集控制系统，该系统利用单片机空余I／0口实现温度的采集，显示，控制。方便了广大技术人员的学习、开发和应收稿日期：z008—04～07·52·用。1硬件电路设计1．1主控制模块由于系统控制方案简单，数据量也不大，考虑到电路的简单和成本等因素，因此选用ATMEL公司的AT89S51单片机

5、作为主控芯片。主控模块采用单片机最小系统，由于AT89S51芯片内含有4kB的E2PROM，无需外扩存储器，电路简单可靠，其时钟频率为o～24MHz，并且价格低廉，批量价在10元以内[11。用AT89S51的P1口作为普通I／0口，完成温度显示数据的传送，P2口用作数码管显示的位控数据输出口，P0．O口作为DSl8820与单片机温度数据传送口，Po．1作为PwM波控制信号输出口。主控芯片见图1中U1。1．2温度采集模块温度采集模块采用美国DALLAS公司生产的一线数字温度传感器DSl8820，它的测温范围是一55～125℃，与单片机交换

6、信息仅需要一根I／O线，其读／写及温度转换的功率也可来源于数据总线，而无需额外电源，如图1中J1所示，DSl8820有3个引脚，2脚DQ是数字信号输入／输出端，1脚VDD是外界电源输入端，3脚GND是电源地。其与单片机的连接见图1中Jl与U1的连接。1．3温度显示模块温度显示模块采用七段数码管显示电路，数码管选用共阳极数码管，如图1中的U3，以动态方式显示，显示数据由P1口送出，位控信号由P2口送出，经U2(74LS244)进行信号放大[2]，以产生足够大的电流驱动数码管显示。数码管与单片机的连接见图1所示U3，U2，U1的连接。《机械

7、与电子>2008(8)图1系统硬件电路1．4电机控制模块电机采用直流电机，如图1中的B1，额定电压5V，调速采用PWM调速方法，利用单片机P0．1口，通过软件对该引脚不断地输出高低电平来实现PwM波输出，从而控制开关管MOSFET的导通和截至来得到不同的占空比[3]。设矾为电机电枢绕组两端电压平均值；a为占空比；U为加在电机电枢两端的电源电压，直流电机的电枢绕组两端的电压平均值为阢=口U。不同的占空比大小对应不同的电机电枢两端的平均电压，从而对应不同的电机转速。不同占空比对应的波形如图2所示。(a)占空比0．7(高速转)(b)占空比0．

8、3(低速转)图2PwM波形2软件设计本系统的功能是对外界环境温度进行采集，根据外界温度调整电机转速，共能实现2档转速，并对温度进行实时显示。采用汇编语言编写代码，鉴于篇幅限制及Dsl8820的应用已经很规范