单片机温度测控系统.doc

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1、单片机课程设计报告题目：单片机温度测控系统设计要求系统要求实现温度的测量控制转换精度：8位转换范围：0℃——+128℃转换误差：≤1摄氏度设计目的通过采用单片机实现系统功能的设计实习，要达到理论上巩固既学知识，实践上丰富设计经验，并通过设计过程中暴露出来的一些问题，达到优化知识结构、丰富动手思维能力。同时，通过对设计中遇到的各种未知知识及设计技巧的学习和解决，更好的培养学生的自学能力。通过以分组的形式，来培养学生的团结互助，相互学习补充。这样，不仅在学习上达到的学生间、知识间的融合，更增进了学生的融洽，为即将步入社会的大四学

2、生打下良好的基础。设计思想框图：MCU89C51锅炉高水位低水位进水出水三级加热ADC080974LS373说明：该测量系统由单片机实现烧水锅炉各功能的控制。锅炉具有自动加水，沸水控制，加热控制等功能。初始化单片机时系统进入锅炉加水功能，当水位达到上限水位时，锅炉产生一个中断脉冲中断单片机，跳出加水，进入单片机控制锅炉加热功能，当锅炉中水的温度达到80度时，降低加热电压，并允许使用锅炉中的水。当锅炉中的水用至低于下限水位时，锅炉同样会产生一个中断脉冲中断单片机，回复前面过程，再次进行加水控制，如此达到单片机控制热水锅炉的温度

3、测控功能。其中，系统还设置有温度的三级加热控制。当温度高于80度时，控制由全电压加热转到半电压加热；当温度高于100度时，又会控制停止加热，即割断加热线路；当温度由高温再次降到90度以下时，系统又会重新启动半电压加热，如此反复控制。各电路的设计锅炉示意电路：如上图，通过七个控制线端与中央系统相连，达到控制和信息索取。而温敏传感器则另加。其中的进出水口是系统控制的电动阀门，通过系统的高低电平表示阀门的开合，以达到自动装水、自动饮水的目的，起到了对锅炉和人的双方保护的作用，防止了因水的匮乏及溢出对锅炉的伤害，也不会因人喝了未煮沸

4、的水而产生的不良后果。高低警戒水位则起到对水位的监控作用，防止水位过低烧毁锅炉，也防止水位过高溢出产生其他后果，由于单片机的中断触发方式设置的是下降沿触发，这也是出于锅炉水位变化的缓慢性，为防止误触发而设置的，而我们又假定水淹没水位传感器时表高电平，水未淹没水位传感器时取低电平，这样当高水位有效时传感器产生的是上升沿，为了产生下降沿，在它的输出端接入了一个反相器。三级加热则是会产生三个级别的加热，分别是全压加热、半压加热和不加热，如图，D1和D2是控制加热电源的双向晶闸管，它们的功能如下：D1/P1.3D2/P1.2功能X0

5、不加热10半压加热11全压加热D1,D2的触发端则分别与单片机的P1.3,P1.2口相连,达到控制的目的。测温电路：Vi上面只讲了锅炉的控制模型，现在讲测温电路。我采用分度号Cu100的温敏电阻，如图电阻Rx。环境温度为0℃时，Rx=100Ω；测温上限128℃时，Rx=155Ω。通过与R1对电源电压（5V）分压，在测量范围内输出2.5~1.96V的电压信号Vi。集成运放A1及其外围电阻实现对Vi进行放大，以输出符合ADC输入的0~2.5V的电压。理论计算如下：Vo=（R3/R4）*VCC—（R3/R2）*ViR3=1500Ω

6、，R2=330Ω，R4=660Ω，VCC=5V，这样，Vo=（R3/R2）（2.5—Vi），当Vi在2.5~1.96V内变化时，Vo将在0~2.5V内变化，同时0度对应0V，128度对应2.5V，符合了数据处理的要求。水可饮用指示电路：如图所示，通过将一个发光二极管与单片机的P1.5脚相连，当P1.5输出高电平时，发光二极管发光，表示锅炉内水可饮用；而P1.5脚输出低电平时发光二极管不发光，则锅炉内水不可饮用。电阻则是限流用。模/数转换电路：如图所示，该电路由三部分组成，单片机89C51、ADC0809和D触发器。ADC08

7、09有八个模拟信号输入端，由于该系统只需一路模拟信号的转换，所以将除IN-0以外的输入端都接地，而ADC0809的模拟输入端选择地址信号全接地，这样，系统就默认了IN-0输入。ADC0809的启动端接入89C51的P1.7口，转换结束中断信号则接入89C51的P1.6口，数字信号输出口使能输入信号接入89C51的P1.4口，这几个口的信号共同达到控制ADC0809的目的。ADC0809的转换时钟信号由89C51的ALE端信号经D触发器分频后接入。温度显示电路：图中电路实现温度的三位显示，因为系统测量温度的上限是128度。首先

8、，电路通过74LS373锁存P0来的分时复用字型码信息，通过各限流电阻传到各LED进行显示。而LED的显示也是通过89C51的控制分时显示的。由于选用的是共阴级LED，所以，当89C51的控制信号为低电平时，表示选择该LED，此时送出的字型码也是该LED的显示数据，LED点亮。上电复位电路