温度控制课程设计--硬件部分.docx

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1、硬件部分一.工作原理从键盘输入，给定一个温度值，由温度检测装置检测，经模数转换，采集信号，传入单片机，使实际温度值与设定温度值比较，判断是否达到设定温度，如果没有，有控制电路启动继电器，使电炉加热，如果由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动蜂鸣器发出警笛声。80C51键盘电路数据显示输入电源超温报警温度测量加热器继电器图1.工作原理图二．温度检测部分方案1.温度传感器——PT100pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为

2、：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200℃～+200℃图3pt100实物图2.放大部分由于传感器采集到的信号是很弱的，需要经过放大。3.A/D转换ADC7802是单片CMOSA/D转换内部采样与转换器/保持和四通道多工器.一种自动校准周期，发生自动matic

3、ally在上电，保证了总非调整误差在±1/2LSB超过规定的温度范围，从而消除了需要调整失调或增益，ment.的5V单电源要求和stan-dardCS,RD,和WR控制信号使部分非常易于使用的微处理器应用.ADC7802引脚功能如下：AIN0~~AIN3：模拟量输入端D0~~D7：数字输出端CLK:时钟输入信号VREF+：正基准电压输入VREF-：负电压基准输入，通常VREF+接+5V，VREF-接地WR：写允许信号，低电平有效RD：读允许信号低电平有效BUSY：转换结束信号HBE:高字节有效。用于选择高或低的数据输出字节结合CS和RDA0，A1：地址输入。用于选择四个模拟

4、输入通道之一,结合CS和WRAGND:模拟接地DGND:数字接地CAL:模拟地面校准输入。一个校准周期开始当CAL很低。最小脉冲宽度只有100ns。如果没别使用连接到VD。VA:模拟电压输入图3检测电路图三．主控部分　80C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘（MUL）、除（DIV）、减（SUBB）、比较（PUSH）、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采用40引脚双列直插式DIP（DualInLinePackage），内有128个RAM单元及4K的ROM。80C5

5、1有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。80C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用12MHz的晶振频率。兼容MCS-51指令系统4k可反复擦写(>1000次）ISPFlashROM32个I/O口5V工作电压2个16位可编程定时/计数器时钟频率0-33MHz2个外部中断源低功耗空闲和省电模式80C51引角功能说明Vcc：电源电压GND：地P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口，作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端口。在

6、访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号校验期间，P1接收低8位地址。P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。对端口写“

7、1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流I。在访问８位地址的外部数据存储器（如执行：MOVX@Ri指令）时，P2口线上的内。P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流I。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，P3