没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 130 浏览量
2022-07-02
17:13:20
上传
评论
收藏 1.77MB PDF 举报
温馨提示
试读
68页
基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf基于AT89C2051单片机温度控制系统设计.pdf
资源推荐
资源详情
资源评论
. .
第一章 绪 论
温度控制,在工业自动化控制中占有非常重要的地位。单片机系统的开发应用给现代工
业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。将单片机控
制方法运用到温度控制系统中,可以克制温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高
采样频率的根底上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化开展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、
甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大
的内存,大量的数据存储器。但随之而来的是巨额的本钱。在很多的小型系统中,处理机的
本钱占系统本钱的比例高达 20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机
没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用本钱低
廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
温度控制,在工业自动化控制中占有非常重要的地位,如在钢铁冶炼过程中要对出炉的
钢铁进展热处理,才能到达性能指标,塑料的定型过程中也要保持一定的温度。随着科学技
术的迅猛开展,各个领域对自动控制系统控制精度、响应速度、系统稳定性与自适应能力的
要求越来越高,被控对象或过程的非线性、时变性、多参数点的强烈耦合、较大的随机扰动、
各种不确定性以及现场测试手段不完善等,使难以按数学方法建立被控对象的准确模型的情
况。
随着电子技术以及应用需求的开展,单片机技术得到了迅速的开展,在高集成度,高速
度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的开展,电子技术有了更高
的飞跃,我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进展温度检测,而且我们可
以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改良,我们还可以进展不同地点的实
时温度检测和控制。
1.1 设计指标
设计一个温度控制系统具体化技术指标如下。
1. 被控对象可以是电炉或燃烧炉,温度控制在 0~100℃,误差为±0.5℃;
2. 恒温控制;
3. LED 实时显示系统温度,用键盘输入温度;
1.2 本文的工作
. v .
. .
详细分析课题任务,设计了电源电路,键盘电路,单片机系统,显示电路,执行器电路,
报警电路,复位电路,时钟电路,A/D 转换电路等系统。然后根据课题任务的要求设计出实
现控制任务的硬件原理图和软件,并进展访真调试。
. v .
. .
第二章 设计思想
实现温度控制的方法有多种,可以用工控机作为控制器,用热电阻测量温度;也可以用
单片机作为控制器,用热电偶进展温度测量。当然每一种方案都有其各自的优点。本章详细
列举、说明了基于 89C2051 单片机的温度控制的方案、并画出了其原理方框图,对方案的优
缺点进展了分析。
2.1 设计思想
方案
(1) 硬件组成:单片机、A/D 转换器、LED 显示器、集成的热电偶温度变送器、固态继
电器、大功率发热器。
(2) 工作原理:由集成的热电偶变送器对系统温度进展检测,并完成信号标准化、变送
功能。单片机执行控制功能、由固态继电器控制大功率发热器电源的导通与断开,从而到达
控制温度的目的。
(3) 系统原理框图
LED 显示
DDZ—Ⅲ热电偶温度变送器
TL2551
键 盘
89C2051 固态继电器
电炉
温度
图 2-1 方案的原理框图
2.2 论证分析
最终方案论述:很显然,方案较其它相比无论在经济上和实现容易程度上都要好。
方案在实行控制的时候不像其它采用 D/A 转换后再控制调节阀的方法,而是直接外接一
个固态继电器,通过内部改变定时器的中断时间来调节一个周期内电子开关的导通和断开时
间。这样既节省了材料也可以很大程度上减少硬件电路的构造。
综上所述方案有如下的特点:
(1) 在完成所要求的任务的根底之上还有着构造简单、明了的特点,很容易实现,而且
在一定的程度上节约本钱。
(2) 由于采用了离线的方法,很大程度上的减少了编程的麻烦,实现起来较容易。
. v .
. .
(3) 采用了无污染能源,保护环境。同时也省去了为建造燃料供给子系统的费用,节约
了本钱。采用了模拟的 PWM 变换,和固态继电器。可以将采样频率提高到很多的水平,使
控制结果更准确,实时性、控制效果更好。
. v .
. .
第三章 系统设计
整个系统由软件和硬件两局部组成。本章详细介绍了系统的硬件和软件设计,并对硬件
和软件的每一个局部进展了分析,在后半局部还对系统模型进展了访真与程序调试。硬件和
软件的每一个坏节都是深思熟虑而成,各自完成相应的功能并组成一个统一的整体。
3.1 硬件设计
系统硬件由电源电路,温度检测变送电路、模数接口转换电路、单片机系统和人机接口
等局部组成。系统电源为整个系统提供电能;温度检测变送电路将检测到的温度信号转换成
标准的电压信号输入到模数接口转换电路;模数接口转换电路输出的数字信号进入单片机系
统;单片机系统根据输入的数字信号以模糊控制算法为根底求出控制值,控制执行器的运行
及温度的显示。原理框图见图 2-1。
3.1.1 电源电路
由于整个系统都是用单片机和各类芯片及电阻、电容组成的,其工作电压为+5V,不需
要负电压,可采用三端固定正电压集成稳压器 7805 系列的芯片
[
6
]
。其输出电压 5V,按输出
电流不同可分为 78M05、78L05,输出电流分别为 0.5A 和 1.0A,转换成功率分别为 2.5W 和
5W。从整个系统的设计来看,其中有几块集成芯片和多个电阻、电容等器件,其功率总和应
在 2W 左右,所以考虑整个系统的功率裕量,采用 78M05 作为整个系统的供电芯片。
其主要电路如附图中的电源电路图所示。
其中输入电压为交流 220V,经过变压器其输出为 9.5V,再进展整流。整流可通过四个
二极管进展全波整流,也可以利用集成整流堆来进展〔同原理〕。后面接电容 C
1
、
C
2
为滤波电
容进展滤波,注意电解电容应该要有一定裕量,否那么不能起到很好的滤波效果。本电路中
使用的电容大小为 470uf,耐压为 25 伏。78L05 的输出级接入两个滤波电容,用于减小因为电
源波动对系统造成的影响和滤波。其不需要采用大容量的电解电容器,容量大小为 100uf 耐
压为 25 伏,再接入 0.1µF 的电容器,便可减少因为电源波动的影响和滤去纹波,很好地改善
负载的瞬态响应。然而,随之产生一个弊端,即一旦78M05 的输入出现短路时,输出端大电
容上存储的电荷,将通过集成稳压器内部放电,可能会造成内部电路的损坏,故在其间跨接
一个二极管,为放电提供放泄通路,对集成稳压器起到了分流保护作用。
3.1.2 温度检测与变送环节
信号的检测变送包含两个方面,一是检测环节,另一个是变送环节。
. v .
剩余67页未读,继续阅读
资源评论
不吃鸳鸯锅
- 粉丝: 8245
- 资源: 2万+
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