MCS51单片机温度控制系统设计说明.doc

【MCS51单片机温度控制系统设计】 MCS-51单片机是一种广泛应用的微控制器，尤其在工业控制领域，它以其高效、灵活的特点，常被用于温度控制等实时性要求高的场合。该文主要阐述了基于MCS-51单片机的温度控制系统的设计方法，包括硬件电路设计和软件实现。 1. **硬件电路设计** - **温度检测与变送器**：系统采用镍铬/镍铝热电偶作为温度检测元件，覆盖0℃至1000℃的温度范围，输出0mV至41.32mV的电压信号。毫伏变送器将这个信号转化为4mA至20mA的电流，电流/电压变送器再将其转换为0-5V的电压，以适应单片机的处理。通过零点迁移，可以提高测量精度，如在500℃至1000℃范围内，只需8位A/D转换器就能实现1.96℃的温度量化。 - **接口电路**：采用8031单片机为核心，扩展8155并行接口，用于键盘和LED显示器接口，同时使用EPROM2764作为程序存储器，ADC0809作为模数转换器。8155的RAM、I/O端口以及定时器等功能通过地址线P2.0和P2.1进行选择。键盘由30个按键构成，分为六行五列，通过动态扫描方式减少硬件成本，提高系统可靠性。A口与LED的八段引线连接，C口控制LED的亮灭，实现字符显示。 2. **软件设计** - **程序流程**：程序设计中，8031通过P2.2和WR/RD控制信号启动ADC0809进行A/D转换，并读取转换结果。例如，通过特定指令 MOV DPTR，#03F8H MOVX DPTR,A 可启动ADC0809，而 MOV DPTR，#03F8H MOVX A，DPTR 则用于读取转换结果。软件部分还需要包含温度数据的采集、处理、比较和控制逻辑，以及用户界面的显示更新等。 3. **应用价值** - **控制优势**：使用MCS-51单片机控制温度，可以实现更精确、快速的控制响应，简化系统结构，提高系统的稳定性和经济效益。 - **广泛适用性**：这种设计思路适用于各种工业环境下的温度控制，如冶金、化工、电力、造纸等行业，对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。 总结起来，MCS51单片机温度控制系统设计涉及硬件选型、接口设计、信号转换和软件编程等多个环节，通过合理设计和优化，能够实现高效、准确的温度监测和控制，对于提升工业自动化水平具有重要价值。