利用ATmega16L设计的温度控制系统

基于ATmega16L单片机的温度控制系统设计 本文介绍了一种基于ATmega16L单片机的温度控制系统设计，包括软硬件设计方案和实验结果分析。该系统采用模块化设计方法，使用增量式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。 硬件设计 1. 主控制器：采用ATmega16L单片机，具有高性能、低功耗、先进的RISC结构和丰富的外设接口。 2. 温度采集电路：由温度传感器AD590和差分运算放大器AD524组成，能够将温度信号转换成电压信号。 3. 温度控制电路：由光电耦合器和可控硅组成，能够控制加热棒的工作状态。 4. 显示电路：采用液晶显示器TCl602A，采用高4位数据传输方式，能够显示温度值和其他信息。 5. 键盘电路：采用非矩阵式键盘，结构简单，使用方便，不会占用较多I/O接口。 6. 串口电平转换电路：由MAX488器件完成，能够将TTL电平转换成RS-488电平。 软件设计 1. 系统软件设计：采用分层控制方式，下位机采用ATmega16L单片机，采用C语言编程，上位机采用工控机，采用Visual Basic 6.0编程。 2. 主程序：完成系统各部件初始化操作，等待按键处理。 3. 按键处理程序：采用查询方法实现按键的识别，CPU只要一有空闲就调用键盘扫描程序，查询键盘，识别键值，并予以处理。 4. A/D转换程序：使用ATmega16L单片机的10位逐次逼近型A/D转换器，能够对来自端口A的8路单端输入电压进行采样。 5. 增量式PID处理程序：采用增量式数字PID控制器，能够解决温度控制系统的滞后性、时变性和非线性问题。 实验结果 实验结果表明，该系统具有良好的检测和控制功能，能够准确地检测和控制温度值。该系统的设计具有很高的实用价值，对于检测行业的发展具有重要意义。 结论 本文设计了一种基于ATmega16L单片机的温度控制系统，包括软硬件设计方案和实验结果分析。该系统具有良好的检测和控制功能，能够应用于检测行业和其他相关领域。