没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于单片机的温度测量控制系统设计.doc
0 下载量 52 浏览量
2023-07-01
19:04:51
上传
评论
收藏 461KB DOC 举报
温馨提示
试读
28页
基于单片机的温度测量控制系统设计.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
基于单片机的温度测量控制系统设计
- 1 -
基于单片机的温度测量控制系统设计
目录
1 引言……………………………………………………………………2
1.1 问题的提出………………………………………………………………………………2
1.1.1 什么是温度控制………………………………………………………………………2
1.2 设计目的…………………………………………………………………………………2
2 设计方案…………………………………………………………………3
2.1 硬件设计方案………………………………………………………………………………3
2.2 软件设计方案………………………………………………………………………………3
3 硬件设计…………………………………………………………………5
3.1 主控制部分 AT89S51 的设计方案…………………………………………………………5
3.2 温度采集模块………………………………………………………………………………7
3.3 显示模块……………………………………………………………………………………7
4 软件设计………………………………………………………………9
4.1 温度采集…………………………………………………………………………………9
4.2 键盘输入…………………………………………………………………………………10
4.3 LCD 显示…………………………………………………………………………………11
5 总结…………………………………………………………………12
6 参考文献………………………………………………………………15
附录 1 设计原理图………………………………………………………14
附录 2 设计程序…………………………………………………………15
基于单片机的温度测量控制系统设计
- 2 -
1 引言
1.1 问题的提出
温度是工业生产中主要的被控参数之一,与之相关的各种温度控制系统广泛
应用于冶金、化工、机械、食品等领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的
过程控制,有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量,因而设计
一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
1.1.1 什么是温度控制
温度控制系统由温控器和热电偶组成,热电偶检测温度并转换成电信号传给
温控器,温控器根据所设定的温度发出控制信号,温度高于设定温度上限停止加
热系统或开启降温系统,低于设定温度下线停止降温系统或开启加热系统。
1.2 设计目的
本设计以 AT89C51 单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温
度信号由温度芯片 DS18B20 采集,并以数字信号的方式传送给单片机。由键盘输
入预设温度,比较实际环境温度与预设温度再由单片机做出相应的处理已以达到
温度控制的目的。
基于单片机的温度测量控制系统设计
- 3 -
2 设计方案
2.1 硬件设计方案
本课题设计的是一种以 AT89C51 单片机为主控制单元,以 DS18B20 为温度传
感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据。其主要包括:
温度采集模块、按键处理模块、LCD 显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。
本系统由温度传感器DS18B20、AT89C51、LCD显示电路、软件构成。DS18B20
输出表示摄氏温度的数字量,然后用51单片机进行数据处理、译码、显示、报警
等。
系统框图如图 2.1 所示
AT89C51
键盘输入
温度传感器
晶振电路
复位电路
显示电路
报警电路
继电器电路
LED电路
图 2.1
温度传感器 DS18B20 把所测得的温度以数字信号的方式发送到 AT89C51
单片机上,经过 51 单片机处理,将把温度在显示电路上显示,本系统显示器为
点阵字符 LCD,LM016L 液晶模块。本系统除了显示温度以外还可以通过键盘预
设一个温度值,对所测温度进行监控,当温度高于设定温度时,启动蜂鸣器报警;
当所测温度低于设定温度时,启动继电器 2S;当所测温度等于设定温度时 LED
等闪烁。
2.2 软件设计方案
从软件的功能不同可分为两大类:一是监控软件(主程序),它是整个控制
基于单片机的温度测量控制系统设计
- 4 -
系统的核心,专门用来协调各执行模块和操作者的关系。二是执行软件(子程
序),它是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等。每一个执
行软件是一个小的功能执行模块。这里将各执行模块一一列出,并为每一个执行
模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好后,就可以规划监控程序了。
首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的监控程序结构,然后根据实时性的
要求,合理地安排监控软件和各执行模块之间地调度关系。
主程序是系统的监控程序,在程序运行的过程中必须先经过初始化。本设计
的主程序中将传感器获取的温度与预设温度进行了比较,并对各种不同的状态变
化的控制做出了设定。流程图如图 2.2 所示。系统在初始化完成后就进入温度测
量程序,实时的测量当前的温度并通过显示电路在 LCD 上显示。根据硬件设计完
成对温度的控制。按下 4*3 键盘上的 OK 键可以便可以输入预设温度。
开始
LCD初始化
输入预设值temp1
显示测定值temp2
比较预设值与测定值
LED灯闪烁
启动继电器2S 启动蜂鸣器
temp1=temp2
temp1<temp2
temp1>temp2
图 2.2
基于单片机的温度测量控制系统设计
- 5 -
3 硬件设计
3.1 主控制部分 AT89S51 的设计方案:
AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能
CMOS8 位微处理器,俗称单片机。AT89C51 单片机为很多嵌入式控制系统提供了
一种灵活性高且价廉的方案。其主要特性如下:
(1) 18 位微处理器和控制器,中央处理器是整个单片机的核心部件,能同
时 处理 8 位二进制数据或代码,CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的
工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
(2)内含一个布尔运算器,可直接对数据的位进行操作和运算,特别适用于
逻辑控制。
(3)内含 4KB 可重擦写的可编程闪烁程序存贮器(EEPROM)。
(4)内含 128*8 位的数据存贮器(RAM)。
(5)4 个 8 位(32 根)双向且可独立寻址的 I/O(输入输出)接口 P0~P3。
(6)2 个 16 位的计数器/定时器。
(7)片内振荡器和时钟电路。
(8)全双工方式的串行接口(DART)。
(9)两级中断优先权的 6 个中断源/5 个中断矢量的中断逻辑。
(10)指令集有 111 条指令,其中 64 条为单周期指令,支持 6 种寻址方式。
(11)最高时钟振荡频率可达 12MHz,大部分指令执行时间为 1us,乘、除指
令为 4us。
(12)与 MCS-51 兼容,寿命为 1000 次写/擦循环,数据保留时间为 10 年。
(13)低功耗的闲置和掉电模式,可编程串行通道,三级程序存储器锁定。
引脚及功能 AT89C51 单片机为 40 脚双列直插式封装结构。
其引脚排列顺序及引脚符号如图 3.1 所示:
图 3.1 AT89C51 管脚图
剩余27页未读,继续阅读
资源评论
Mmnnnbb123
- 粉丝: 696
- 资源: 8万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功