论文研究-温度测控系统的设计与制作 .pdf

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温度测控系统的设计与制作,李玲玉,卢克静,设计一种以AT89S52单片机作为控制器,DS18B20读取温度。采用L298n芯片驱动风扇进行降温和水泥电阻加热。系统利用4乘以4矩阵键盘实现功能
国科技论文在线 18B20传感器 驱动电路 点T8952 LCD1602 水泥电阻、圆扇 单片机 滚晶显示器 键盘 图系统原理图 硬件连接 整体连接为:图 显示:选用 端与单片机的口连接,使能一端分别与单片机 连接 键盘设计:采用×键盘,迕接单片机凵,程序中有对键盘进行延时去抖,保证键 盘的正常输入。如图,“”为设定温度键,“”为确认开始温控键。“ “”为键值输入,其他的案件无效。 电机驱动电路设计:驱动采用L298N对单片机传输来的信号进行处理。然后发出指令对 风扇及水泥电阻进行控制。连接单片机P3.1—P3.6。 TT■ H BuZz 图整体连接 国科技论文在线 系统软件设计 算法设计以及程序模块 主程序主要完成加热控制系统各部件的初始化和实现各功能了程序的调用,以及实际测 量中各个功能模块的协调在无外部中断申请时,单片机通过循环对外部温度进行实时显示。 并对温度进行实时控制。 主程序实现图如图3,Dsl8B20读出系统实时温度T0,按链输入目标温度T,将T0与T 进行比较:①当TT0时驱动小风扇降温,其中当0.1T(T—T0)<1℃时,则输出70%的PWM 波驱动L298n芯片输出,片输出驱动电压为0.7×12V,当T-To0λ1℃时,则输出完仝输出高 电平驱动L298n芯片,芯片输出驱动电压为12V ②当T<T0时驱动水泥电阻,其中当0.1T(T0-T)<1℃时,则输出30%的PM波驱动 L298n芯片输出,片输出驱动电压为0.3×12V,当T0T1℃时,则输出完全输出高电平驱 动L298n芯片,芯片输出驱动电压为12V。 C开始 初始化 匚读取濕庋但 显示温度值 调用电机控制子程序 控境温度与目标温度相似 结束 图主程序实现 按键实现 键盘扫描程序,程序中包含对键盘的延时去抖功能 国科技论文在线 开始 显扫程序 扌键式数字键 保存封键数愃 按键是确认键? 确定目标凶蠖 示目标函数 图按键程序 中断设计 用于实现实时温度的读取,以及占空比的实现,流程图如图: 定时器1每2m进入中断 当中断10次时获得实时温度 T temp 重装定时初值 图中断设计 作品测试参数及相关分析 在为稳定是室温下,设定温度:室温℃时,可以达到稳定温度×(的取 整值)之内。表一为实际测量数据: 表实际测量 目标温度℃ 温控系统℃ 最大误差℃ 国科技论文在线 结论及建议 我们的系统完仝满足设计要求,在稳定的系统环境下,温度能维持在动态平衡状态中, 准确度也可以保证在到之间,基本实现了温度的自动控制。 软件方面我们釆用模块化编程,思路清晰,使程序简洁、可移植性強。 硬件方面采用了单总线型数宇式的温度传感器,提高了温度的采集精度,节约了单片杪 的凵线资源。方案还使用 驱动电路及水泥电阻模拟加热环境、风扇模拟散热环境, 使设计简单化,易于控制。 仍而由观察到的数据显示:当目标温度越高时,误差越大,这与我们所使用的算法有很 大关系,还需要我们在日后的设计中再做改进。 致谢 首先感谢河海大学能电院能给我们学生提供这样次极好的动手制作电了产品的机会 以及展示自我的平台。感谢在本次设计中朱老师给很多指导,极大地提高了我们动手设计能 力和独立思考及解决问题的能力,使我们对 以及键盘、 鄱有了一定 的了解,同时也使得我们对于 单片机也从陌生到了了解,对于其硬什级软什都有 了一定得认识 参考文献 张开生,郭国法 单片机温度控訇系统的设计微计算机信息,, 王维正,臧玉萍基于与 的步进电机控制系统改计硅谷 郭天祥单片机语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略作者京:电子工业出版社, 年 陈海晏单片机原理及应用基于: 北京:北京航天航空大学出版社,

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