基于avr单片机温度控制系统硬件设计

《基于avr单片机温度控制系统硬件设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于AVR单片机温度控制系统硬件设计　　摘要随着科技的不断发展和完善，温度的控制和检测已经日渐成为保证产品质量的重要指标，被广泛运用在食品加工、机械制造、电力工业、冶金化工等领域。本文设计的温度控制系统将单片机作为硬件核心，以为上位机软件开发的平台。本系统中采用热电偶数字转换器对数字进行采集和转换，基于AVR单片机的温度控制进行设计，对温度数据进行采集和转换，以便实时测量、控制和采集现场温度。【关键词】温度控制系统AVR实时控制随着近年来温度控制系统的快速发展，具有超快运行速度和超强处理能力的AVR单片机被广泛运用在温度控制及检测方面，具有较低的功能损耗。笔者

2、在本文中构建了一套温度控制系统，其中控制元件为SSR固态继电器，测量电路为具有温度补偿的K型热电偶数字转换器MAX6675，温度控制系统的核心为，通信采用UART连接，进而实现采集、测量及显示温度的功能。1AVR单片机4单片机技术作为计算机技术中的一个基础技术，是构成简易机器人的重要组成元件。1997年，挪威公司的A先生与V先生通过设计中心的新技术，研究设计出具有精简指令集的单片机，故简称为AVR。在此之前，51系列的单机片发展也较为成熟，相对于51系列单机片，AVR系列单片机具有更为丰富的资源、更为强大的接口和更为低廉的价格，完全能够取代51系列单片机在日常

3、生产中的需求。AVR作为高速嵌入式单片机，具有预取指令的功能，在执行当条指令时能够预先读取下一条指令，缩短指令执行周期。在AVR单片机中含有32个工作寄存器，能够保证指令快速安全的通行，其中多个固定中断向量的入口地址能够快速中断响应。此外，AVR单片机具有较低的耗能，在典型功耗的情况下，关闭时为，一些器件在1.8V时便可运行，能够适用于供电源为电池的应用设备。AVR单片机具有较好的保密性能，采用了加密锁技术，且保密位单元置于芯片内部，电子显微镜无法观测，极大的提高了单片机的保密性能。2温度控制系统AVR单片机与PC上位机共同组成该温控系统的主体，通过控制部分和

4、显示监控部分构建整体框架。温控系统的主控芯片为AVR单片机，温度测量电路为热电偶，温度控制电路为继电器，通信模块为UART异步串口。通过485总线传输将温度数据输送至上位机，才采用进行解算，进而实现对温度的检测、控制和显示。温度控制系统组成框图如图1所示。3温度控制系统的硬件设计3.1硬件主控芯片4AVR单片机系列是整个温控系统的核心，是8位系列单片机中的最高配置，其晶体振荡频率为，能够实现内部器件的精准通信。内含有128K字节的系统，可编程，4K字节的。在温控系统中，温度数据的输入端构造为：和各连接一个；输入端构造为：为的按键；为输出，导通固态继电器；接口为

5、；和为串口，进而完成与上位机的连接交互功能。此外，还有、、等部分。3.2温度测量电路采用进行温度的信号处理及采集工作，连接电路如图3所示。内置一个，内部结构较为复杂。它包含SPI兼容接口、数字控制器、冷结补偿传感和校正和相关的控制逻辑能力。测温范围在间，温度分辨率为，热电偶断电检测及高阻抗差动输入。本系统中共有2个6675采集模板，单片机的分别接入的端，K型热电偶的正极接，负极接。3.3温度控制电路本系统中加热控制模板使用的是驱动电压，固态继电器对加热温度进行控制，温度控制及测量如图2所示。在5V驱动时，单片机端口可输出的电流，可完全驱动，故采用引脚发出波形，

6、以达到控制SSR的通断的目的。控制量通过双向可控硅进行输出，省去了转换环节。4结语4基于AVR单片机的温度控制设计，采用热电偶数字转换器对数字进行采集和转换，其中AVR单片机对系统温度进行采集控制。本文设计的基于AVR单片机的温度控制系统经过调式，性能可靠、电路简单、运行良好，具有较高的性价比，在日常生产中具有广泛的发展前景。参考文献[1]王宁，李春茂，朱俊峰，许美玲，苏盈.基于AVR单片机的温度控制系统研究与实现[J].自动化信息，2010（11）.[2]陈军.基于AVR单片机的温度控制系统设计[J].自动化与仪器仪表，2009（4）.作者单位新余学院江西省

7、新余市3380004