PIC单片机温控仪
单片机温控程序
单片机温控程序
单片机温控程序是一种用于控制温度的程序,它可以实现对温度的监测和控制。
通过使用单片机及其相关的传感器和执行器,可以实现对温度的精确控制,从而满足不同场景下的温度需求。
在温控程序中,首先需要使用温度传感器来检测当前的环境温度。
传感器将实时采集到的温度值转换成数字信号,并通过单片机进行处理。
单片机会根据预设的温度范围,判断当前温度是否处于合理范围内。
当温度超过预设范围时,单片机将启动执行器,通过控制电磁阀或者风扇等设备,调节环境温度。
当温度下降到合理范围内时,单片机会停止执行器的工作,从而实现温度的控制。
在温控程序中,关键是确定合理的温度范围和控制策略。
温度范围的确定需要根据具体的场景和需求来进行调整,以确保温度的稳定性和安全性。
控制策略的选择也很重要,可以根据不同的情况采用开环控制或闭环控制等不同的方式。
除了温度控制外,温控程序还可以实现其他功能,如温度显示、报警等。
通过在单片机上添加合适的显示模块和报警器,可以实现对温度的实时显示和异常温度的报警功能,从而提高温度监测的效果和准确性。
单片机温控程序是一种重要的技术应用,可以广泛应用于各种领域,
如家庭、工业、医疗等。
通过合理的温度控制,可以提高生活和工作环境的舒适度和安全性,为人们的生活和工作带来便利和保障。
基于单片机的pid温度控制系统设计
一、概述单片机PID温度控制系统是一种利用单片机对温度进行控制的智能系统。
在工业和日常生活中,温度控制是非常重要的,可以用来控制加热、冷却等过程。
PID控制器是一种利用比例、积分、微分三个调节参数来控制系统的控制器,它具有稳定性好、调节快等优点。
本文将介绍基于单片机的PID温度控制系统设计的相关原理、硬件设计、软件设计等内容。
二、基本原理1. PID控制器原理PID控制器是一种以比例、积分、微分三个控制参数为基础的控制系统。
比例项负责根据误差大小来控制输出;积分项用来修正系统长期稳态误差;微分项主要用来抑制系统的瞬时波动。
PID控制器将这三个项进行线性组合,通过调节比例、积分、微分这三个参数来实现对系统的控制。
2. 温度传感器原理温度传感器是将温度变化转化为电信号输出的器件。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
在温度控制系统中,温度传感器负责将环境温度转化为电信号,以便控制系统进行监测和调节。
三、硬件设计1. 单片机选择单片机是整个温度控制系统的核心部件。
在设计单片机PID温度控制系统时,需要选择合适的单片机。
常见的单片机有STC89C52、AT89S52等,选型时需要考虑单片机的性能、价格、外设接口等因素。
2. 温度传感器接口设计温度传感器与单片机之间需要进行接口设计。
常见的温度传感器接口有模拟接口和数字接口两种。
模拟接口需要通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号,而数字接口则可以直接将数字信号输入到单片机中。
3. 输出控制接口设计温度控制系统通常需要通过继电器、半导体元件等控制输出。
在硬件设计中,需要考虑输出接口的类型、电流、电压等参数,以及单片机与输出接口的连接方式。
四、软件设计1. PID算法实现在单片机中,需要通过程序实现PID控制算法。
常见的PID算法包括位置式PID和增量式PID。
在设计时需要考虑控制周期、控制精度等因素。
2. 温度采集和显示单片机需要通过程序对温度传感器进行数据采集,然后进行数据处理和显示。
PIC内部温度计
AN1333
图 3:
VDD VDD
Vt Vt Vt Vt VDD n
Vt Vt VDD n
ADC
Vtemp VSS 高于 3.6V 工作 高量程模式 Vtemp = VDD - 4Vt 低于 3.6V 工作 Vtemp
ADC
VSS 低量程模式 Vtemp = VDD - 2Vt
两种工作模式的输出公式为: • 低量程 Vtemp = VDD – 2*Vt • 高量程 Vtemp = VDD – 4*Vt 其中: Vtemp 是指示器的模拟电压输出 VDD 是为器件提供的正电压 Vt 是晶体管的阈值电压,它取决于器件的制造工艺 根据公式 1 和指示器的工作模式,可以得到公式 3。 注: 在选择模式时需要小心, 因为在低温时, Vt 最高可能达到 0.75V,而一些器件的最小 VDD 会低至 1.8V。器件以低电压工作时, 必须选择低量程,因为 Vtemp 只能为正电 压。当电源电压允许使用高量程模式时, 高量程模式是首选的工作模式,因为它的 温度响应更好,可以提高温度分辨率。
图 1:
使能 模式
温度指示器
VDD VDD
温度指示器
ADC
公式 1:
°C + 40 * (0.00132) V t = 0.659 – 温度 TempC
图 2:
样片 PIC16F1937 器件的二极管正向电压 — 温度曲线
2010 Microchip Technology Inc.
DS01333A_CN 第 1 页
公式 7:
校准结果 = ADC 结果 – 校准值
公式 8:
温度 = (ADC 结果 – 校准值 )K
公式 6:
理想值 – 测量值 = 校准值
基于单片机的温度控制系统设计原理
基于单片机的温度控制系统设计原理基于单片机的温度控制系统设计概述•温度控制系统是在现代生活中广泛应用的一种自动控制系统。
它通过测量环境温度并对温度进行调节,以维持设定的温度范围内的稳定状态。
本文将介绍基于单片机的温度控制系统的设计原理。
单片机简介•单片机是一种集成电路芯片,具有强大的计算能力和丰富的输入输出接口。
它可以作为温度控制系统的核心控制器,通过编程实现温度的测量和调节功能。
温度传感器•温度传感器是温度控制系统中重要的部件,用于测量环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和数字温度传感器等。
在设计中,需要选择适合的温度传感器,并通过单片机的模拟输入接口对其进行连接。
温度测量与显示•单片机可以通过模拟输入接口读取温度传感器的信号,并进行数字化处理。
通过数值转换算法,可以将传感器输出的模拟信号转换为温度数值,并在显示器上进行显示。
常见的温度显示方式有数码管和LCD等。
温度控制算法•温度控制系统通常采用PID(比例-积分-微分)控制算法。
这种算法通过比较实际温度和设定温度,计算出调节量,并通过输出接口控制执行机构,实现温度的调节。
在单片机程序中,需要编写PID控制算法,并根据具体系统进行参数调优。
执行机构•执行机构是温度控制系统中的关键部件,用于实际调节环境温度。
常见的执行机构有加热器和制冷器。
通过单片机的输出接口,可以控制执行机构的开关状态,从而实现温度的调节。
界面与交互•温度控制系统还可以配备界面与交互功能,用于设定目标温度、显示当前温度和执行机构状态等信息。
在单片机程序中,可以通过按键、液晶显示屏和蜂鸣器等外设实现界面与交互功能的设计。
总结•基于单片机的温度控制系统设计涉及到温度传感器、温度测量与显示、温度控制算法、执行机构以及界面与交互等多个方面。
通过合理的设计和编程实现,可以实现对环境温度的自动调节,提高生活和工作的舒适性和效率。
以上是对基于单片机的温度控制系统设计原理的简要介绍。
基于PIC单片机的多点温控系统的设计与实现
化工 、 材 、 品、 建 食 机械 、 油等 工业 中 , 石 具有 举足 重轻 的作 用。根据不 同生产所 需温度 范围和精度要求 , 采用的测温元 件、 方法 以及对温 度的控制方法 也有所 不同。随着 电子技术
据, 显示温度 数据 , 根据 数据判 断测控对 象要执 行的动作 以 及 发送 控制命令 。在多 点系 统中 , 由于系统复杂度增加且 单 片机性能有限 , 需要简化单片机 的任 务 。单片机只需要接 收 测控对 象的温度数据和转 发控制命令 即可 。 () 2 增加微 型计算机执行运算任 务
电源 电路
H1 I. 图 1 单 点温 度测 控 硬件 电路结 构
由图 l 可知, 除了键盘和 测控对象外 , 点系统与外接没 单 有交互 。 这远远不能满足当前生产 过程 自动化 的控制要求。 自 动化生产要求生产过程中的各个环节紧密配合、 协调一致 , 以 达到最高的生产效率,测控对象的温度控制更是如此 。因此
图 2 多 点 系统体 系结构
在多点系统体 系结构中 , 一个测控部分 与单点系统 比 每 较 类似 , 由测控 器 、 传感 器和 控制 驱动 器 组成 , 为 测控 单 称
作者简介 :方庆黎 , 河南洛阳人 , 男, 讲师, 研究方向:计算机工业应用。
一
5 — 2
硬件 技术 与 研 究 ■—
述。
硬件 电路设计 、测控器硬 件 电路设计和 控制驱 动器硬件 电
路设计 。下面分别对 它们进行介绍 。
() 信 适 配 器 电路 设 计 1通
5 .软件系统设计
工业系统 的通信 可以采 用多种方式 , 系统采用 RS 3 本 22
多点温度 控 制系统 的软件主 要分为上 位机程 序和 单片 机 程序 。其 中上位机程序 又分为温度显控模 块和通信模块 ; 单片 机程序 分为温度采样 模块 、 信模块和控 制模 块。 通
pic控制原理
pic控制原理
PIC控制原理是指基于PIC单片机的控制系统的工作原理。
PIC单片机是一种非常常用的单片机芯片,具有较小的封装体积、较低的功耗和较高的性能,在嵌入式系统中广泛应用。
PIC单片机通过接收外部输入信号,例如传感器的反馈信号,
经过控制算法处理后,输出相应的控制信号,驱动执行机构完成特定的控制任务。
PIC单片机的工作流程可以简单概括为以
下几个步骤:
1. 读取输入信号:PIC单片机通过输入引脚读取传感器等外部
设备提供的输入信号,例如温度传感器的温度值、光敏电阻的光强值等。
2. 信号处理:PIC单片机对输入信号进行数字化处理,例如进
行模数转换、滤波、数据运算等,以便后续的控制算法分析。
3. 控制算法运算:根据系统要求设计相应的控制算法,通过PIC单片机的运算能力,在控制程序中进行算法的实现和运算。
控制算法可以是简单的比例控制、PID控制,也可以是更复杂
的模糊控制、神经网络控制等。
4. 生成控制信号:根据控制算法的计算结果,PIC单片机输出
相应的控制信号,例如PWM信号、模拟电压信号或数字信号等。
5. 驱动执行机构:控制信号通过输出引脚驱动执行机构,例如
电机、继电器、运动装置等,完成对被控对象的控制。
通过不断地循环执行以上步骤,PIC控制系统能够实时监测、处理输入信号,并输出相应的控制信号,从而实现对被控对象的精确控制。
在实际应用中,PIC单片机的控制原理还可以根据具体的控制需求进行进一步的扩展和优化。
基于单片机的温控系统设计与实现
基于单片机的温控系统设计与实现温控系统是一种可以根据环境温度自动调节设备工作状态的系统。
基于单片机的温控系统是一种利用单片机计算能力、输入输出功能及控制能力,通过传感器获取环境温度信息并实现温度控制的系统。
下面将对基于单片机的温控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计和功能需求:基于单片机的温控系统主要由以下组成部分构成:1.温度传感器:用于获取当前环境温度值。
2.控制器:使用单片机作为中央控制单元,负责接收温度传感器的数据并进行温度控制算法的计算。
3.执行器:负责根据控制器的指令控制设备工作状态,如电风扇、加热器等。
4.显示器:用于显示当前环境温度和控制状态等信息。
系统的功能需求主要包括:1.温度监测:通过温度传感器实时获取环境温度数据。
2.温度控制算法:根据温度数据进行算法计算,判断是否需要调节设备工作状态。
3.设备控制:根据控制算法的结果控制设备的工作状态,如打开或关闭电风扇、加热器等。
4.信息显示:将当前环境温度及控制状态等信息显示在显示器上。
二、系统实现的具体步骤:1.硬件设计:(1)选择适合的单片机:根据系统功能需求选择合适的单片机,通常选择具有较多输入输出引脚、计算能力较强的单片机。
(2)温度传感器的选择:选择合适的温度传感器,常见的有热敏电阻、热电偶、数字温度传感器等。
(3)执行器的选择:根据实际需求选择合适的执行器,如电风扇、加热器等。
(4)显示器的选择:选择适合的显示器以显示当前温度和控制状态等信息,如液晶显示屏等。
2.软件设计:(1)编写驱动程序:编写单片机与传感器、执行器、显示器等硬件的驱动程序,完成数据的读取和输出功能。
(2)设计温度控制算法:根据监测到的温度数据编写温度控制算法,根据不同的温度范围判断是否需要调节设备工作状态。
(3)控制设备的逻辑设计:根据温度控制算法的结果设计控制设备的逻辑,确定何时打开或关闭设备。
(4)设计用户界面:设计用户界面以显示当前温度和控制状态等信息,提示用户工作状态。
单片机在温控系统中的应用
单片机在温控系统中具有较好的应用效果,能够实现精确的 温度控制和快速响应。但在实际应用中,还需要根据具体需 求进行优化和改进。
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实现远程监控和操作
单片机可以通过通信接口与其他设备 进行通信,实现远程监控和操作。
提高系统的稳定性和可靠性
单片机具有强大的数据处理能力和故 障诊断功能,可以提高系统的稳定性 和可靠性。
03
单片机在温控系统中的应用方 案
基于单片机的温度采集与处理方案
01
02
03
温度传感器选择
选择合适的温度传感器, 如热电阻、热电偶等,用 于采集温度数据。
单片机选择与接口设计
单片机类型
根据温控系统的功能和性能要求,选择合适的单片机型号,如51单片机、AVR 单片机等。
接口设计
设计单片机的接口电路,包括电源电路、时钟电路、I/O接口等,以便与温度传 感器和其他外围设备进行通信。
电源电路设计
电源类型
选择合适的电源类型,如干电池、锂电池等,根据系统功耗和稳定性要求进行选 择。
单片机在温控系统中的应用
汇报人: 日期:
目录
• 引言 • 单片机在温控系统中的应用背
景 • 单片机在温控系统中的应用方
案 • 单片机在温控系统中的硬件设
计
目录
• 单片机在温控系统中的软件设 计
• 单片机在温控系统中的应用效 果评估
01
引言
温控系统概述
温度控制的重要性
温度是工业生产和日常生活中非常重 要的参数,温度控制对于保证产品质 量、提高生产效率、保障人体舒适等 方面都具有重要意义。
输出控制
单片机根据控制算法计算出的控制量 ,输出控制信号,如PWM信号或模 拟信号,以控制加热元件或制冷元件 的功率。
PID温度控制器的设计
1
(1)在对温度控制发展现状、系统控制要求进行研究的基础上,选择了整个控制系统的控制方案;
(2)完成系统的硬件设计,包括采样电路、A/D转换电路、主控制电路、保护电路等等的设计;
(3)完成该系统的软件设计,包括主程序模块、控制运算模块、数据输入输出及处理模块等一些子功能模块的设计;
1.
采用PID控制原理研制成适合用于小功率器件的温度控制器,该控制器能达到很好的控制效果,若精心选择PID的各种参数,温度控制的精度可以达到0.05℃,完全可以保证器件的正常工作。在一定的控制系统中,首先将需要控制的被测参数(温度)由传感器转换成一定的信号后再与预先设定的值进行比较,把比较得到的差值信号经过一定规律的计算后得到相应的控制值,将控制量送给控制系统进行相应的控制,不停地进行上述工作,从而达到自动调节的目的。PID是目前广泛使用的控制方法,其控制规律的数学模型为:
实现PID控制原理的具体方法因系统的不同而不同。在我们的系统中,采用了增量式计算方法,而控制量的输出则采用了位置式的输出形式。在数值控制系统中,其控制规律的数学模型演化为:
其中:T为采集周期;ei、ei-1、ei-2为此时刻、前一时刻、再前一时刻的差值信号。这种方法的好处在于只需保持前三时刻的差值信号,同时输出控制量的初始设定值不必准确,就能较快地进入稳定控制过程。
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
8位PIC
2017 Microchip Technology Inc.DS90003165A_CN 第1页TB3165简介有些应用需要测量单片机的内部温度。
要确保单片机在热降额限值范围内工作,监视其内部温度十分有用。
在封闭产品中,可通过监视单片机的温度来保护系统中的其他元件。
本技术简介讨论了PIC18FXXK42器件上内部温度传感器模块的工作原理。
本文档还介绍了如何设置模块及使用单点校准对其进行校准。
温度传感器模块的工作原理图1给出了PIC18F25K42上的温度传感器模块的原理图。
三个硅二极管作为温度传感器。
采用这种布局时,温度模块的温度传感电压V TSENSE 与器件温度成反比。
V TSENSE 从阳极获得,它与ADC 模块的输入通道之一连接以供处理使用。
FVRCON 寄存器上的TSEN 和TSRNG 位分别用于使能温度传感器模块及选择其范围设置。
该温度传感器模块的运行方式与先前的8位PIC ®器件上的温度传感器不同。
有关先前的温度传感器模块的详细信息和工作原理,请参见AN2092“Using the Temperature Indicator Module ”(DS00002092)。
作者:June Anthony AsistioMicrochip Technology Inc.8位PIC ®单片机上的温度传感器模块TB3165DS90003165A_CN 第2页© 2017 Microchip Technology Inc.温度传感器模块的设置UART 可用于显示V TSENSE 的12位ADC 结果,请参见图2。
必须先对FVR 、ADC 和UART 模块进行初始化。
有关设置外设的初始化代码,请参见附录A :“通过UART 显示V TENSE 的代码设置”。
温度传感器模块有两种范围设置。
高范围设置在整个温度范围内提供较宽的输出电压和较高的分辨率。
高范围设置可工作在2.5V 及更高的V DD 下。
PID水温控制系统
PID水温控制系统摘要:随着社会主义现代化的发展,在科学技术突飞猛进的今天,人工智能起不不可忽视的作用。
尤其是各种智能化的仪器、仪表在农、工业的广泛应用给社会带来了极大的便利。
本文从温控模型和特点出发,采用以单片机PIC16F877为核心,用AD7416数字温度传感器进行测量温度。
以PID算法控制温度,并对温度进行良好的精度控制。
本系统的多个部件如,定时器,加热开关,按键设置水温,实时显示温度,控制温度和报警保温等功能等都可利用单片机来实现。
文章着重介绍核心器件的选择、温度控制系统分析、各部份电路及软件的设计。
它具有结构简单、可靠性好,抗干扰能力强、实现容易,成本低,具有实用价值等特点。
它提供了一个通过温度来控制设备的基本思想和原理,相信能在实际应用中为我们的生活带来更大的便利。
关键词:单片机数字温度传感器PID温度控制PID-based temperature control systemAbstract:Along with the development of socialist modernization, rapid progress in science and technology today, not artificial intelligence from the role that can not be overlooked. Especially the variety of intelligent instruments, meters in the agricultural, industrial society to the broad application brought great convenience. In this paper the characteristics of the model and temperature control, the introduction of SCM PIC16F877 at the core, with AD7416 digital temperature sensor to measure the temperature. PID algorithm to control the temperature , and temperature control for good accuracy. Many parts of the system such as, timers, heating switches, buttons installed water temperature, real-time display of temperature, temperature control and alarm functions, such as insulation SCM can be used to achieve. The article highlights the core device of choice, temperature control system, part of the circuit and software design. It has a simple structure, reliability, and strong interference capability to achieve easy, low cost, has practical value, and other characteristics. It provides a temperature controlled equipment through the basic ideas and principles, I believe in the practical application of our life more convenient.Keywords: microcomputer digital temperature PID temperature control目录一、前言 (1)(一)设计任务及要求 (1)(二)方案的比较与选择 (2)二、总体设计 (2)(一)系统总体设计 (2)(二)单元电路的功能原理分析 (7)(三)发挥部分设计 (8)三、系统软件设计 (9)(一)程序的主流程图 (9)(二)各个功能模块流程 (10)四、系统测试与调试 (14)(一)电路测试 (14)(二)仪器的使用 (15)(三)测试的结果 (15)(四)发挥部分测试 (15)五、结论 (15)致谢 (16)附录 (17)附录一设计总电路图 (17)附录二设计PCB图 (18)附录三设计3D图 (19)附录四程序清单 (20)参考文献 (28)一、前言(一)设计任务及要求本文介绍的是一个由PIC16F877为核心的单片机制作的一个水温控制器。
单片机温控程序
单片机温控程序设计一个单片机温控程序涉及多个方面,包括传感器的接口、温度采集、控制算法、显示等。
以下是一个简要的单片机温控程序的设计示例,具体实现可能依赖于使用的单片机型号、传感器型号等。
1. 硬件设计a. 传感器接口选择合适的温度传感器,比如常用的DS18B20数字温度传感器。
连接传感器的引脚到单片机的GPIO口。
c// DS18B20传感器连接// VCC -> 单片机电源// GND -> 单片机地// DQ -> 单片机GPIO口b. 输出控制选择用于控制的输出设备,如继电器、加热器、风扇等。
连接输出设备的引脚到单片机的GPIO口。
c// 控制设备连接// 继电器、加热器、风扇等的控制引脚连接到单片机GPIO口c. 显示设备如果需要显示当前温度或其他信息,可以选择合适的显示设备,如数码管、LCD等。
c// 显示设备连接// 数码管、LCD等的引脚连接到单片机GPIO口2. 软件设计a. 温度采集使用单片机的GPIO口读取温度传感器的数据,获取当前环境温度。
c// 读取DS18B20传感器温度数据float readTemperature(){// 实现读取DS18B20数据的代码// 返回浮点数温度值}b. 控制算法根据采集到的温度数据,实现控制算法。
比如,当温度过高时打开风扇或者关闭加热器。
c// 温控算法void temperatureControl(float currentTemperature){float targetTemperature =25.0;// 目标温度float hysteresis =1.0;// 温度死区if(currentTemperature >targetTemperature +hysteresis){// 温度过高,执行降温操作,比如打开风扇turnOnFan();}else if(currentTemperature <targetTemperature -hysteresis){// 温度过低,执行升温操作,比如关闭风扇、打开加热器turnOffFan();turnOnHeater();}else{// 温度在目标范围内,保持当前状态turnOffFan();turnOffHeater();}}c. 控制设备根据控制算法的结果,控制相应的输出设备。
单片机PIC12F1612 数字时钟温度计制作
OLED SS1306 和 实时时钟模块DS1307 都是用I2C 信号线和单片机沟通。
另一方面,单片机PIC12F1612和温度感应器DS18B20的通讯则是采用1-wire 。
PIC 的软件里我也加进串行端口(serial port)功能。
单片机PIC12F1612时钟温度计 制作元件包括 实时时钟模块,温度感应器和显示模块OLED单片机PIC12F1612时钟温度计制作元件包括实时时钟模块,温度感应器和显示模块OLED请参考下面手制电路图,PIC12f1612有6个通用输入输出接口,我用RA0/SCL 和 RA1/SDA脚来与OLED 和 DS1307(实时时钟模块)沟通。
RA0(第7脚)做SCL(时钟线),RA1(第6脚)则当SDA(数据线)。
在将显示数据传给OLED之前,单片机要做一系列的OLED初始化的程序,详细的步骤请参考下面的程序软件文件。
PIC12F1612与温度感应器DS18B20的沟通则是采用1-wire总线技术,DS18B20不需什么初始程序,单片机直接输出一个开始信号,它就回输2个8位的温度数据,DS18B20的资料可从网上取得。
我的单片机PIC12F1612软件是用汇编编写的,软件程序使用电脑软件MPLABX来编写,然后需要烧芯器PICKIT3来写入单片机。
程序里的一切都使用一般PIC单片机普通功能来写来完成其要求功能,而不用PIC12F1612的自带复杂功能,这样较方便初学者学习。
我在这个制作使用5V的电源,用5V时的平均电流是在14mA左右。
这个电路也可以在3V操作。
PIC12F1612的程序内存(program memory)有2048位,除了所需的OLED,DS1307和DS18B20的程序外,还剩下一些空位,我也加进串行端口(serial port)功能,RA5是Tx, RA4是Rx,规格是9600,8N1,可通过TTL/USB转换器与PC链接!祝学习愉快!小型单片机PIC12F1612是颗8脚迷你单片机,但却是一颗带有杂多功能8位单片机,它有2K的程序内存。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是指通过对温度进行监控和控制,使温度维持在设定的范围内的一种系统。
单片机作为电子技术中的一种集成电路,具有控制灵活、精度高、反应迅速等优点,被广泛应用于温度控制系统。
一、系统硬件设计1.温度传感器:温度传感器是温度控制系统中的核心设备之一。
通过对环境温度的监测,将实时采集到的温度值传到单片机进行处理。
目前主要的温度传感器有热敏电阻、热电偶、晶体温度计等。
其中热敏电阻价格低廉、精度高,使用较为广泛。
2.单片机:单片机作为温度控制系统的基本控制模块,要求其具有高速、大容量、低功耗、稳定性强的特点。
常用单片机有STM32、AVR、PIC等,其中STM32具有性能优良、易于上手、接口丰富的优点。
3.继电器:温度控制系统中的继电器用于控制电源开关,当温度超出设定范围时,继电器将给单片机发送一个信号,单片机再通过控制继电器使得温度回到正常范围内。
4.数码管:数码管用于显示实时采集到的温度值。
在实际开发中,可以采用多位数码管来显示多个温度值,提高温度控制的精度性和准确性。
二、程序设计1.程序框架:程序框架最关键是实时采集环境温度,然后判断当前温度是否超出正常范围,若超出则控制继电器将电源关断,实现温度控制。
程序框架可参考以下流程:2.温度采集:采用热敏电阻作为温度传感器,利用AD转换实现数字化。
然后通过查表法或算法将AD值转化为环境温度值。
3.温度控制:将温度设定值与实时采集到的温度进行比较,若温度超出设定值范围,则控制继电器实现自动关断。
4.数码管控制:实时显示温度传感器采集到的温度值。
三、系统调试和性能测试1.系统调试:对系统进行硬件电路的检测和单片机程序的调试,确保系统各部分正常工作。
2.性能测试:利用实验室常温环境,将温度传感器置于不同的温度环境,测试系统的温度控制精度、反应速度和稳定性等性能指标。
在此基础上对系统进行优化,提高控制精度和稳定性。
四、总结基于单片机的温度控制系统通过对环境温度的实时监测和控制,实现自动化温度调节。
基于单片机的空调温度控制器的设计
基于单片机的空调温度控制器设计The design of air conditioning temperature controller based on MCU学院:信息科学与工程专业班级:测控技术与仪器1003班学号:100401316学生姓名:刘和平指导教师:颜华(教授)2014 年6 月摘要随着经济的发展和人们生活水平的提高,空调机受到了广泛的应用。
空调机的温度控制器主要是由温度传感器感受室内温度变化,将采集到的温度信号处理后与设定的温度值进行比较,控制继电器的通断,使温度被控制在设定值左右,使空调器的工作状态随着人们要求和环境状态而自动变化,迅速准确的达到人们的要求,并使空调器的工作状态保持在最合理的状态下。
在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域中,温度测控系统占有很重要的地位,得到了广泛的应用。
因此,温度传感器的应用数量居各种传感器之首。
目前,温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。
本文主要从硬件和软件两方面介绍了单片机温度控制系统的设计。
该系统以STC12C5608AD单片机为核心,主要由温度检测电路、按键与显示电路、继电器控制电路等构成。
在本系统中,主要是同过DS18B20采集被测温度并转换成数字信号送单片机,以单片机为核心数据处理系统,通过两位数码管,显示设定温度,通过继电器来控制压缩机、四通阀从而控制空调制冷或制热。
本论文概述了温控器的发展及基本原理,介绍了温度传感器的原理及特性,分析了DS18B20温度传感器的优劣。
在此基础上描述了系统研制的理论基础,对测温系统的一些主要参数进行了讨论。
同时在介绍温度控制系统功能的基础上,提出了系统的总体构成。
针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证,进一步介绍了单片机在系统中的应用,分析了系统各部分的硬件及软件实现。
关键词:DS18B20;单片机;温度控制;空调AbstractWith the development of economy and the improvement of people's living standard, the air conditioner has been widely applied. Temperature controller of air conditioner is mainly composed of sensors to monitor indoor temperature, the temperature signal processing the collected with the set temperature value, to control the on-off relay, the temperature is controlled in the set value, the air conditioner working condition with people demand and the state of the environment changes rapidly and automatically, accurate to the requirements of the people, and make the air conditioner working state is maintained in a reasonable state. In the industrial and agricultural production, scientific research and in people's lives, temperature measurement and control system plays a very important role, has been widely applied. Therefore, the number of temperature sensor applications of various sensors of the first home. At present, the temperature sensor from analog to digital integrated development.This paper mainly describes the hardware and software aspects of the design of single-chip temperature control system. The system STC12C5608AD microcontroller core, mainly by the temperature detection circuit, buttons and display circuit, relay control circuit, etc.. In this system, mainly through the DS18B20 collection with the measured temperature and converted into a digital signal sent to the microcontroller, microcontroller as the core data processing system, through two digital tube display set temperature, the compressor is controlled by relays, Stone valve to control the air conditioning, refrigeration or heating. This paper outlines the development and the basic principles of the thermostat, introduced the principle and characteristics of the temperature sensor. Analysis of the merits of the DS18B20 temperature sensor. Based on this description of the theoretical basis for the development of the system, some of the key parameters of the measurement system were discussed. While the introduction of a temperature control system functions is proposed based on the overall structure of the system. Temperature measurement system for collecting, receiving, processing, display part of the overall design has been demonstrated, further describes the SCM applications in the system, and analyzes the various parts of the system hardware and software.Keywords: DS18B20; single chip microcomputer; temperature control; air conditioningII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究目的 (1)1.2 课题研究意义 (1)第2章系统总体方案设计 (3)2.1 温度传感器产品分类与选择 (3)2.1.1 常用的测温方法 (3)2.1.2 温度传感器产品分类 (3)2.1.3 温度传感器的选择 (5)2.2 总体方案的确定 (6)2.3 系统实现框图 (7)第3章系统单元电路设计 (8)3.1 系统相关硬件及模块介绍 (8)3.1.1 温度采集电路 (8)3.1.2 STC12C5608AD介绍 (9)3.1.3 时钟电路 (11)3.1.4 复位电路 (11)3.1.5 温度显示电路 (12)3.1.6 按键功能设置电路 (13)3.1.7 继电器驱动电路 (14)3.1.8 继电器控制电路 (14)3.1.9 压缩机、四通阀 (15)3.1.10 电动机电路 (15)第4章系统软件设计 (17)4.1 DS18B20数据通信概述 (17)4.2 控制接口时序说明 (19)4.3 软件程序设计 (20)4.3.1 主程序模块流程图 (21)4.3.2 DS18B20测温程序及流程图 (22)4.3.3 按键扫描程序及流程图 (25)4.4程序调试 (26)4.4.1 Keil uVision2软件 (26)4.4.2程序调试过程中遇到的问题及解决办法 (27)第5章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)附录1 系统硬件电路图 (32)附录2 系统软件程序................................................................................ 错误!未定义书签。
PIC水温控制系统
热水器水温水位控制仪设计摘要: 文中介绍了热水器水温水位控制仪系统的整体设计,并简述了设计中各单元电路的工作原理。
该设计用汇编语言在P87LPC762BN 芯片上编程实现.系统由水位检测电路、水温检测电路、键盘控制、单片机控制模块、执行电路、显示电路和报警电路构成,共同实现水温水位控制功能。
单片机控制模块的设计是整个系统设计的核心,文中详细介绍了单片机控制模块的软件设计。
本设计的特点是成本较低,性能稳定,精度高,有一定的开发价值。
关键词: 汇编语言单片机控制水温水位控制仪目录第一章整体设计方案1.1 设计要求一.要技术指标:1.测温精度:±2℃2.测温范围:0~99℃3.水位分档: 5档二. 主要功能:1. 开机自检: 开机时发出"滴"的提示音,表示机器处于正常状态;2. 水位预置: 可预置加水水位:20、50、80、100%;3. 水温指示: 显示热水器内部的实际水温;4. 水位指示: 显示热水器内部的实际水位;5. 温控上水: 当热水器未加满水,水温又偏高时(水温在60~100℃时),自动补水至合适水温50℃左右;6. 手动上水: 当水位低于预置水位时,按手动上水按键,则加水至预置水位;按ON/OFF 按键则停止上水;7. 自动上水: 当缺水时,延时15分钟自动上水至预置水位,预置水位默认状态为50%档,启动时蜂长声,关水时短鸣三声;上水时水位滚动显示.8. 缺水报警: 当缺水时(处于缺水档)报警,延时15分钟自动进入自动上水;9. 正常工作: 正常工作时,水温、水位交替显示;三. 显示要求:1. 水温: 数字+℃;2. 水位: 缺水档一段发光管,其余两位;四. 故障显示:1.传感器接触不良,显示:- - ℃2.雷击破坏,显示:- - -1.2 整体设计原理方案一:采用模拟分立元件,可以实现水温和水位的控制。
通过对实际水温和水位的测量,再与设定值相比较,判断加水方式,并对水位水温进行控制。
单片机 温控
需要根据具体的单片机型号和开发环境来选择相应的编程语言和开发工具,如C语言和 KeБайду номын сангаасl、Arduino IDE等。同时,还需要根据具体的硬件和传感器接口进行相应的配置和编程。
以上是一个基本的温控系统的实现步骤,具体的实现方式和细节可能会因应用场景和需求 的不同而有所差异。
单片机 温控
在单片机中实现温控功能,通常需要以下步骤:
1. 传感器读取温度:连接温度传感器(如LM35或DS18B20)到单片机的GPIO引脚上, 通过相应的接口(如ADC或串口)读取传感器的温度值。
2. 温度控制算法:根据读取到的温度值,使用控制算法(如PID控制)来计算控制信号。 控制算法的目标是使温度保持在设定值附近。
3. 控制输出:根据控制信号,通过相应的输出接口(如PWM、DAC或GPIO)控制温度 调节装置(如加热器或风扇)的工作状态。根据控制算法的输出,调整控制信号的幅度或频 率,以达到温度控制的目标。
单片机 温控
4. 反馈调整:通过反馈机制,实时监测温度变化,并根据实际温度与设定温度之间的差异 ,调整控制算法的参数或输出信号,使温度保持稳定。
单片机温控程序
单片机温控程序单片机温控程序是一种用于控制温度的程序,它能够根据设定的温度范围来控制温度的升降。
在这个程序中,我们可以设定一个目标温度,然后根据当前的温度和设定的目标温度来判断是否需要进行加热或降温操作。
我们需要读取当前的温度值。
这可以通过连接一个温度传感器来实现,传感器会将当前的温度值转化为电信号,然后我们通过单片机来读取这个电信号并将其转化为温度值。
接着,我们将读取到的温度值与设定的目标温度进行比较。
如果当前温度低于目标温度,那么我们需要进行加热操作。
这可以通过控制一个加热器来实现,加热器会产生热量,从而升高温度。
我们可以通过单片机来控制加热器的开关,当温度低于目标温度时,我们打开加热器,让其产生热量,直到温度达到目标温度为止。
如果当前温度高于目标温度,那么我们需要进行降温操作。
这可以通过控制一个制冷器来实现,制冷器会带走热量,从而降低温度。
我们可以通过单片机来控制制冷器的开关,当温度高于目标温度时,我们打开制冷器,让其带走热量,直到温度达到目标温度为止。
在温控程序中,我们还可以设置一些保护措施,以防止温度超过安全范围。
例如,我们可以设置一个温度上限和下限,当温度超过这个范围时,我们会采取相应的措施,如关闭加热器或制冷器,以保护设备或环境的安全。
除了基本的温度控制功能,我们还可以添加一些其他的功能来增强程序的实用性。
例如,我们可以添加一个定时功能,使温控程序在预定的时间段内工作。
我们还可以添加一个报警功能,当温度超过一定的范围时,程序会发出警报,提醒用户注意。
单片机温控程序是一种非常实用的程序,它可以帮助我们控制温度,保持环境的舒适性和设备的安全性。
通过合理设置目标温度和控制操作,我们可以实现精确的温度控制,并根据需要添加其他功能来满足不同的需求。
这种程序的应用范围非常广泛,可以用于家庭、办公室、工厂等各种场所。
在未来,随着技术的不断发展,我们可以期待更加智能化和自动化的温控系统的出现,使我们的生活更加舒适和便捷。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分,常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器,以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明,包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等,本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器,可以直接与单片机通信,通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极,GND为电源负极,DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线(FSR)读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃,精度通常为±0.5℃。
为了方便使用,DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下:1.首先需要引入相关库文件,如:#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象,其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚:OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块:sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中,读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器:sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件,主要实现对温度的控制和调节,其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平,驱动继电器控制电器设备工作。
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sbit vout = P1^0;
bit flag; // 用于高低电平取反标志
bit colFlag; // 闪烁标志
bit downKey;
bit upKey;
bit downKey;
bit shiftPressing;
#define kCode 0x7A //k段码
#define hCode 0x76 //h段码
#define offCode 0x00 //熄灭段码
#define lCode 0x38 //L段码
void respons(); //应答
#define svAddr1 0x11 //十位
#define svAddr2 0x12 //百位
#define alm1Addr0 0x14 //存放alm1上限值的四位地址
#define alm1Addr1 0x15 //十位
#define alm1Addr2 0x16 //百位
#define aCode 0x77 //a段码
#define bCode 0x7C //b段码
#define dCode 0x5E //d段码
#define fCode 0x71 //d段码
#define piddAddr1 0x25
#define piddAddr2 0x26
#define pidtAddr0 0x28 //存放pidt值的四位地址
#define pidtAddr1 0x29
#define pidtAddr2 0x2A
#define hyAddr0 0x3A //存放hy值
#define pCode 0x73 //P段码
#define negativeCode 0x40 //负号段码
#define sCode 0x6D //s段码
#define vCode 0x3E //v段码
int pv; //显示温度
struct str
{
int detaOut; //增量
int error;
int prevError;
int lastError;
#define alm1LightOff 0xFD
#define atLightOff 0xFB
#define out2LightOff 0xF7
#define out1LightOff 0xEF
#define svAddr0 0x10 //存放sv四位设定温度的地址
#define iCode 0x30 //i段码
#define tCode 0x31 //t段码
#define yCode 0x6E //y段码
sbit out = P0^7; //主控制输出
uint alm1; //上限报警值
uint alm2; //下限报警值
uint pidp;
uint pidi;
uint pidd;
uint pidt;
uint atTime=0;
int svT;
int myOut;
int pidtTemp;
int sv; //设定温度
#define pidpAddr2 0x1E
#define pidiAddr0 0x20 //存放pidi值的四位地址
#define pidiAddr1 0x21
#define pidiAddr2 0x22
#define piddAddr0 0x24 //存放pidd值的四位地址
int kp;
int ki;
int kd;
int out; //实际控制器输出idData;
struct str *myPid=&myPidData;
void hc595(uchar ch); // 该函数实现led段码的发送
#define alm2LightOn 0x01
#define alm1LightOn 0x02
#define atLightOn 0x04
#define out2LightOn 0x08
#define out1LightOn 0x10
#define alm2LightOff 0xFE
uchar shiftCount; //显示的位数
uchar t2Count2; //t2间隔计时器 ;每过25ms加1,22M晶振
uchar pb;
uchar t1Count; //t1每中断一次,t1Count加1,间隔时间为2ms
uchar shiftKey;
sbit scl595 = P2^6; //74hc595串行时钟输入端
sbit wp = P3^2; //at24c02写保护端;
sbit scl = P3^3; //at24c02时钟输入输出端;
sbit sda = P3^4; //at24c02数据输入输出端;
void init(); // 初始化函数
void delay(uint z); //延迟函数
void bitSelect(uchar ch); //位选函数
void keyScan(); //键盘扫描函数
uchar light;
uchar adNumber; //与高级参数项对应
uchar nNumber; //与常用参数对应
uchar closeTime;
char temp0;
char temp1;
char temp2;
char lock;
char at;
int t;
uchar t2Count; //定时器2中断间隔,25ms每一次;
uchar setCount;
uchar thHigh;
uchar tlHigh;
uchar thLow;
uchar tlLow;
uchar wei; //数码管的位码
uchar code pv0=0x00; //测量温度的个位
bit pidCalcFlag; //pid计算标志
bit pvChange; //采集的温度变化标志
bit pidMode;
bit hyFlag;
bit pvChnag;
bit numberEnable;
uchar hy;
uchar maxNumber;
sbit alm1Out = P2^7; //上限报警输出
sbit alm2Out = P3^5; //下限报警输出
sbit sda595 = P2^4; //74hc595数据输入端;
sbit myRclk = P2^5; //RCK(12脚):上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不变。通常将RCK置为低电平,当移位结束后,在RCK端产生一个正脉冲(5V时,大于几十纳秒就行了。通常都选微秒级),更新显示数据。
#include<stdio.h>
#include<intrins.h>
#include<math.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define writeDelay 0x05 //写24c02间隔时间;
#define alm2Addr0 0x18 //存放alm2下限值的四位地址
#define alm2Addr1 0x19 //十位
#define alm2Addr2 0x1A //百位
#define pidpAddr0 0x1C //存放pidp值的四位地址
#define pidpAddr1 0x1D
#define eCode 0x79 //e段码
#define rCode 0x70 //r段码
#define oCode 0x5C //o段码
#define cCode 0x39 //c段码
#define hyAddr1 0x3B
#define atAddr 0x2E //自整定地址
#define pbAddr0 0x2C //存放pb修正值地址
#define pbAddr1 0x2D
#define lockAddr 0x40 //存放lock值
#define initFlagAddr 0x50 //初次上电标志地址,如果不是第一次上电,里面的数据是0x01;
void pvDisplay(); //pv显示函数
void svDisplay(); //sv显示函数
void measure(); //测量温度函数
void normalHandle(); //按键处理程序
uchar ledCode[8]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//存放8位数码管的代码
uchar code table[10]={0x3f,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; //共阴极字型编码表0~9字型代码
uchar code pv1=0x01; //测量温度的十位
uchar code pv2=0x02; //测量温度的百位
uchar code sv0=0x03; //设定温度的个位
uchar code sv1=0x04; //设定温度的十位
uchar code sv2=0x05; //设定温度的百位
/*
温控仪程序:k型热电偶,一路主控,两路报警,两排共6位数码管显示