基于ATmega16L单片机的温度控制系统设计
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2020-10-26
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基于基于ATmega16L单片机的温度控制系统设计单片机的温度控制系统设计
设计一种基于ATMEGA16L单片机的温度控制系统，阐述该系统的软硬件设计方案。采用模块化设计方法，利用
增量式PID算法使被控对象的温度值趋于给定值。实验结果表明该系统具有良好的检测和控制功能。
摘要：摘要：设计一种基于ATMEGA16L单片机的温度
1 引言引言
随着科学技术的进步，检测行业发展快速，除了检测项目和内容不断扩大，更重要的是检测愈来愈科学化、职能化，主要
表现在检测过程及检测结果由计算机监控和显示。多点温度的采集控制近年来在检测行业应用较为广泛，其中以微机为核心的
监控技术价格低廉，使用方便，应用也最普遍。
本文主要介绍基于ATMEGA16L单片机的温度控制系统的设计，具体包括炉温的采集和控制、LCD显示以及PC机绘制温
度变化的曲线图等。硬件和软件设计采用模块化的思想，系统集成度较高。
2 系统的硬件设计系统的硬件设计
图1为系统硬件的总体结构图。系统由主控制器、温度传感器、运算放大电路、液晶显示电路、键盘电路、
2．．1 主控制器主控制器
系统主控制器采用ATMEGA16L，该单片机是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器，具有先进的RISC结构，内部有大
容量的ROM、RAM、Flash和EEPROM，集成4通道PWM，SPI串行外设接口，同时具有8路10位A／D转换器，对于数据采
集系统而言，外部无需单独的A／D转换器，从而可节省成本。另外，该单片机提供JTAG调试接口，可采用自制的简易JTAG
仿真器进行程序调试。
2．．2 温度采集电路温度采集电路
图2为温度采集电路。该电路主要由温度传感器AD590和差分运算放大器AD524组成，其中温度传感器AD590是一种新型
的两端式恒流器件。激励电压范围是4～30 V，测温范围为-55～+150℃。当AD590的电流流过一个5 kΩ的电阻时，温度升高
1 K，该电阻上的电压增加5 mV，即转换成5 mV／K。因此，温度在0～100℃间变化时，电阻电压在1．365～1．865 V间变
化。运算放大器AD524用于把绝对温度转换成摄氏温度。
2．．3 温度控制电路温度控制电路
该电路主要由
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