单片机智能温控系统
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计【摘要】本文基于51单片机,设计了一种智能家居温控热水器系统。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在详细阐述了系统框架设计、硬件设计、软件设计、温控算法设计和实验结果分析。
通过实验结果分析,验证了系统的可靠性和有效性。
在总结了设计内容,展望了未来发展方向,以及总结了设计的创新点。
该系统不仅可以实现温度自动控制,还具备智能化的特点,提高了家居热水器的使用便利性和节能效果。
未来可以进一步优化算法和功能,实现更智能化的家居温控系统。
本研究具有一定的实用价值和创新意义,对智能家居领域的发展具有积极的推动作用。
【关键词】智能家居、温控热水器、51单片机、系统设计、硬件设计、软件设计、温控算法设计、实验结果分析、设计总结、未来展望、创新点总结、研究背景、研究意义、研究目的1. 引言1.1 研究背景智能家居技术在近年来得到了快速发展,人们对于提升居住舒适度和节能环保意识的需求也越来越强烈。
在智能家居系统中,温控热水器是一个重要的组成部分,它能够通过智能化的方式实现温度的自动调节,提高用户的生活品质。
目前市面上智能家居产品种类繁多,但是存在着功能单一、智能程度不高等问题。
设计一款基于51单片机的智能家居温控热水器系统,具有重要的研究意义和实际应用价值。
当前,市场上存在的智能家居温控热水器产品,大多数只能实现简单的温度控制,无法满足用户对智能化、便捷化的需求。
而本文将基于51单片机,设计一套集成温控调节、远程控制、节能模式、安全保护等功能于一体的智能家居温控热水器系统,不仅可以提供更便捷、智能化的使用体验,还可以有效节约能源资源,满足用户对于舒适度和节能环保的双重需求。
本文旨在通过对智能家居温控热水器系统的设计与研究,提高系统性能和稳定性,为智能家居领域的发展做出贡献。
通过深入研究系统框架、硬件设计、软件设计、温控算法设计等方面,将为智能家居行业的发展与应用提供新的思路和技术支持。
基于单片机的智能温控装置的设计
基于单片机的智能温控装置的设计[摘要] 21世纪以来,随着科学技术的进步和工业化产业的发展,温度在人类的日常生活中饰演了一个不可或缺的角色。
工业的发展跟人类对于工作环境的温度掌控息息相关,对温度的检测与监控异常重视。
温度控制不仅在工业生产中尤为重要,在日常生活中随处可见,比家庭生活中家用电器,农业生产的温室大棚,商业广场的温度管理。
本文设计一个以AT89C52为核心的的单片机温度控制系统。
以DS18B20数字温度传感器为核心芯片,,利用 C 语言控制驱动的硬件,用Microsoft Visual Basic 编程语言编写上位机软件,数码管显示器使用LCD1602显示模块。
本系统能够实现俄乌嘟传感器监测被测量单位的温度值并显示在LCD上。
如果被测试单位的温度值超出系统设置的测温范围,系统将受到信号后进行相关升温或者降温工作。
该温度控制系统可以实现远程温度检测并实施控制操作,使用模块化的设计使得整个温控系统相比其他产品具备更高的效率以及更低的成本,人类可以根据自己的实际需应用到不同的领域。
[关键字] AT89C51, DS18B20,LCD1602,温度检测Design of Temperature Control System Base on Single Chip Microcomputer.[Abstract] Since the 21st century, with the progress of science and technology and the development of industrial industry, temperature plays an indispensable role in human's daily life. The development of industry is closely related to human's temperature control of the working environment, and the detection and monitoring of temperature are attached great importance. Temperature control is not only important in industrial production, but also in daily life, which is more than household appliances, greenhouse greenhouse and commercial plaza. This paper designs a single chip microcomputer temperature control system with AT89C52 as the core. With DS18B20 digital temperature sensor as the core chip, using the C language control driven hardware, the upper computer software was written in Microsoft Visual Basic programming language, and the LCD1602 display module was used for the digital tube display. The system can monitor the temperature of the measured unit and display it on the LCD. If the temperature value of the test unit exceeds the temperature range set by the system, the system will be subject to therelevant temperature rise or cooling work after the signal is received. The temperature control system can realize remote temperature testing and implementation of control operation, using modular design make the temperature control system compared to other products have higher efficiency and lower cost, humans can according to own actual need to be applied to different fields.[Key words] AT89C51, DS18B20,LCD1602,Temperature Detection目录第 1 章引言 (6)1.1 选题背景与意义 (6)1.2 国内外研究现状和相关工作 (7)1.3 主要内容 (7)1.4 本文的论文结构与章节安排 (8)第 2 章几何驱动的用户目标区域提取与矫正方法 (9)2.1 AT89C51单片机 (9)2.2 Proteus (9)2.3 Microsoft Visual Basic (10)2.4 LCD1602显示模块 (10)2.5 DS18B20 (10)2.6 C语言 (10)2.7 本章小结 (11)第 3 章硬件设计 (12)3.1 总体设计 (12)3.2 串口通讯模块 (13)3.3 液晶显示模块 (13)3.4 温度检测模块 (14)3.5 蜂鸣器报警模块 (15)3.6 本章小结 (16)第 4 章软件设计与实现 (17)4.1 串口通讯模块 (17)4.2 液晶显示模块 (18)4.3 温度检测模块 (20)4.4 蜂鸣器报警模块 (21)4.5 本章小结 (22)第 5 章系统测试 (23)5.1 功能测试 (23)5.2 仿真测试 (23)5.3 上位机测试 (27)5.4 本章小结 (27)第 6 章总结与展望 (28)6.1 总结 (28)6.2 展望 (29)参考文献 (30)致谢 (35)附录 (36)的广泛应用,温度检测控制系统的发展方向已经成为主流风向标。
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计
基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计一、引言随着科技的不断发展,智能家居成为了人们生活中的重要组成部分。
智能家居可以为人们的生活带来更加便利和舒适的体验,其中智能温控热水器系统更是受到了广泛关注。
本文将介绍基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计,旨在为人们的生活提供更加智能化的温控服务。
二、系统设计理念基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计的理念主要体现在以下几个方面:1. 智能化:系统能够根据用户的需求自动调节水温,满足不同用户的需求,提供更加智能化的温控服务。
2. 节能环保:系统设计考虑了能源利用效率和环保性,采用先进的温控技术,有效节约能源消耗,达到节能环保的目的。
3. 安全可靠:系统在设计时充分考虑了热水器的安全性和可靠性,保障用户在使用过程中的安全和舒适。
三、系统设计方案1. 系统硬件设计(1)传感器部分:系统采用温度传感器,通过对水温的实时监测,可以实现对热水器温度的智能控制。
(2)控制部分:系统采用51单片机作为核心控制器,通过对传感器采集的数据进行处理,实现对热水器加热、停止加热的控制。
(3)显示部分:系统采用液晶显示屏,可以实时显示热水器的温度,方便用户进行观测和调节。
2. 系统软件设计(1)温度控制算法:系统通过对传感器采集的数据进行分析,制定合理的温控算法,实现对水温的智能控制。
(2)用户界面设计:系统设计了用户友好的界面,用户可以通过按键或者触摸屏等方式进行温度设定和查看当前温度。
3. 系统整体设计系统整体设计采用模块化设计思想,可以方便地对系统进行扩展和维护。
系统设计了温度达到设定值后自动停止加热,并具备过温保护功能,确保热水器的安全使用。
四、系统应用场景基于51单片机的智能家居温控热水器系统设计可以在家庭、酒店、公共浴室等场所得到广泛应用。
在家庭场景中,用户可以通过手机APP等方式对热水器进行远程控制,实现智能化的温控服务。
在酒店、公共浴室等场所,系统能够实现多人同时使用的需求,提供更加便捷的温控服务。
单片机温度控制原理
单片机温度控制原理
单片机温度控制原理主要是通过传感器检测环境温度,然后将温度信息传输给单片机。
单片机根据事先设定的温度范围,判断当前温度是否超过设定的阈值。
如果超过阈值,单片机会通过控制器来调节温度,如开启或关闭冷却设备或加热设备。
具体的工作过程如下:
1. 传感器监测环境温度:单片机系统中的温度传感器负责检测环境温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、温度敏感型电容等。
2. 温度传感器输出信号:温度传感器将检测到的温度转换为电信号,输出给单片机。
3. 单片机获取温度数据:单片机通过模拟输入通道或数字输入通道接收温度传感器输出的信号,将其转化为数字信号。
4. 判断温度是否超过阈值:单片机通过读取温度数据,并与预设的设定温度阈值进行比较,判断当前温度是否超过设定的阈值。
5. 控制温度设备:如果当前温度超过设定阈值,单片机将根据需要控制冷却或加热设备的工作状态。
通过控制输出通道给设备发送控制信号,实现温度的调节。
例如,可以通过开关控制电风扇的启停或者控制继电器来开启或关闭加热元件。
6. 监测温度变化:单片机继续周期性地监测温度变化,如果温度还未达到设定值,将继续控制温度设备的工作状态,直到温
度达到设定阈值。
通过以上的步骤,单片机可以实现对环境温度的监测和调控,从而实现温度控制的要求。
基于单片机的智能温控风扇系统设计
基于单片机的智能温控风扇系统设计一、本文概述随着科技的快速发展,智能家居系统在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
其中,智能温控风扇系统作为智能家居的重要组成部分,通过自动调节风速和温度,为用户提供舒适的室内环境。
本文旨在探讨基于单片机的智能温控风扇系统的设计与实现。
本文首先介绍了智能温控风扇系统的背景和意义,阐述了其在现代家居生活中的重要性和应用价值。
接着,文章详细分析了系统的总体设计方案,包括硬件平台的选择、软件编程的思路以及温度控制算法的实现。
在此基础上,文章还深入探讨了单片机在智能温控风扇系统中的应用,包括单片机的选型、外设接口的设计以及控制程序的编写。
文章还注重实际应用的可行性,对智能温控风扇系统的硬件电路和软件程序进行了详细的说明,包括电路原理图的设计、元器件的选择以及程序的调试过程。
文章对系统的性能和稳定性进行了测试和分析,验证了系统的有效性和可靠性。
通过本文的阐述,读者可以全面了解基于单片机的智能温控风扇系统的设计和实现过程,为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
本文也为智能家居系统的发展提供了新的思路和方法。
二、系统总体设计智能温控风扇系统的设计旨在实现根据环境温度自动调节风扇转速的功能,从而提高使用的舒适性和能源效率。
整个系统以单片机为核心,辅以温度传感器、电机驱动模块、电源模块以及人机交互界面等组成部分。
在总体设计中,首先需要考虑的是硬件的选择与配置。
单片机作为系统的核心控制器,需要选择运算速度快、功耗低、稳定性高的型号。
温度传感器则选用能够精确测量环境温度、响应速度快、与单片机兼容的型号。
电机驱动模块负责驱动风扇电机,需要选择能够提供足够驱动电流、控制精度高的模块。
电源模块需要为整个系统提供稳定可靠的电源。
人机交互界面则用于显示当前温度和风扇转速,同时提供用户设置温度阈值的接口。
在软件设计上,系统需要实现温度数据的采集、处理与传输,风扇转速的控制,以及人机交互界面的管理等功能。
基于STM32智能温控箱控制系统的设计
基于STM32智能温控箱控制系统的设计智能温控箱控制系统是一种常见的应用于工业控制领域的智能化控制系统。
本文基于STM32单片机,对智能温控箱控制系统进行设计和实现。
一、系统需求分析智能温控箱控制系统需要实现以下功能:1.对温度进行精确测量和控制;2.实时监测温度,并显示在控制面板上;3.能够根据设定的温度进行自动控制,实现温度稳定在设定值附近;4.通过人机界面(HMI)使用者可以对温度设定值、报警温度等进行设置和调整;5.当温度超过设定的报警温度时,能够及时报警;6.提供通讯接口,与上位机或其他设备进行通信,实现远程监控和控制。
二、系统硬件设计1.采用STM32单片机作为主控芯片,具有强大的计算和处理能力;2.温度传感器使用DS18B20数字温度传感器,可以实现对温度的高精度测量;3.控制面板采用LCD显示屏,用于显示温度和参数设置,并提供操作按键;4.报警部分使用蜂鸣器进行报警,并可以通过控制面板上的开关进行开启或关闭。
三、系统软件设计1.硬件初始化:初始化STM32芯片、温度传感器和控制面板;2.温度测量:通过DS18B20传感器读取温度值,并进行数字转换,得到实际温度值;3.温度控制:根据设定的温度值进行控制,通过PID算法控制温度稳定在设定范围内;4.参数设置:通过控制面板上的键盘输入,可以设置温度设定值、报警温度等参数;5.报警检测:检测当前温度是否超过设定的报警温度,若超过则触发报警;6.通讯接口:通过串口或其他通讯方式,实现与上位机或其他设备的数据传输和控制。
四、系统测试和验证搭建好硬件系统后,使用示波器等设备对系统进行测试和验证。
首先测试温度测量功能,将温度传感器放置在不同温度环境下,通过控制面板上的显示屏观察温度值是否准确。
然后测试温度控制功能,设定不同的温度值,观察系统是否能够控制温度稳定在设定范围内。
接着测试参数设置功能,通过控制面板上的键盘输入不同的参数值,并观察系统是否能够正确设置参数。
谈单片机在温度控制系统中的应用
谈单片机在温度控制系统中的应用摘要:单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
本文阐述单片机在温控系统中的应用原理,希望学习单片机应用时能理论与实践并重。
关键词:单片机温度控制0引言随着社会的发展,温度的测量及控制变得越来越重要。
及时准确地获取温度信息并对其进行适当的控制,这在许多工业场合中都是很重要的环节。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制,所采用的加热方式和控制方式均不同。
目前,一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
单片机由于自身的优势,使得它在当代社会占据着很大的位置。
单片机具有体积小、处理能强、成本低运行速度快、功耗低及应用面广等优点,应用在温度测量与控制方面,控制简单方便,测量范围广,精度较高。
1单片机温度控制系统的组成及工作原理1.1单片机AT89S51的工作原理硬件部分CPU主控制采用单片机AT89S51,电路部分主要由4个部分组成:温度采集电路、按键显示电路、电热丝控制电路和电源电路。
主要是通过采用智能温度传感器DS18B20集成芯片来完成温度采集,此芯片可以把温度传感器、A/D传感器、寄存器、接口电路集成在一块芯片中,然后可以直接数字化输出和测试。
按键显示电路主要经过HD7279A芯片驱动共阴数码管的显示和实现按键功能。
实现电源电路主要是通过TL431二极管的稳压。
而对于电热丝控制电路,可直接由电热丝接继电器和电源并通过单片机控制继电器的开和关,从而得以实现控制电热丝的加热。
1.2 AT89C52单片机控制原理AT89C52单片机作为一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,其具有8K 在系统可编程Flash存储器。
从硬件上看,Vcc接外部电源是连接DS18B20与单片机的部件,GND接地,还有I/O与单片机的I/O线相连接。
而相对复杂的接口编程是DS18B20简单的硬件接口的代价。
经过单总线与单片机进行通讯,因此DS18B20的通讯功能是分时进行完成的。
基于单片机的智能鱼缸温控系统设计
基于单片机的智能鱼缸温控系统设计智能鱼缸温控系统是一种基于单片机技术的创新设计,旨在为鱼缸提供稳定的温度环境,以促进鱼类的生长和健康。
本文将详细介绍智能鱼缸温控系统的设计原理、硬件组成和软件实现,并对其在实际应用中的效果进行评估和分析。
一、引言随着人们对休闲娱乐生活的需求不断增加,养殖观赏鱼成为了一种越来越流行的养殖方式。
然而,不同种类的观赏鱼对水温要求不同,过高或过低的水温都会对其健康产生负面影响。
因此,设计一个能够自动调节水温的智能鱼缸温控系统势在必行。
二、设计原理智能鱼缸温控系统主要由传感器、单片机、执行器以及人机交互界面组成。
传感器用于实时监测水温,并将监测结果传输给单片机进行处理;单片机根据预设设定值与实际监测值之间的差异来判断是否需要调节水温;执行器负责控制加热器或制冷器的开关状态,以实现水温的调节;人机交互界面则提供了对系统参数进行设置和监测的功能。
三、硬件组成智能鱼缸温控系统的硬件组成主要包括传感器、单片机、执行器和人机交互界面。
传感器:系统采用高精度的水温传感器,能够准确测量鱼缸内水温,并将测量结果以数字信号的形式传输给单片机。
单片机:系统采用高性能的单片机作为控制核心,具有强大的处理能力和丰富的外设接口。
通过与传感器和执行器进行连接,实现对水温进行监测和调节。
执行器:系统根据单片机处理结果控制加热器或制冷器。
加热器通过加热元件将电能转化为热能,提高鱼缸内水温;制冷器则通过压缩循环原理将热量从鱼缸中排出,降低水温。
人机交互界面:为了方便用户对系统参数进行设置和监测,智能鱼缸温控系统还配备了一个直观友好的人机交互界面。
用户可以通过触摸屏或按钮等方式与系统进行交互,实现对温度设定值、工作模式等参数进行调整。
四、软件实现智能鱼缸温控系统的软件实现主要包括传感器数据采集、数据处理与控制策略、执行器控制以及人机交互界面。
传感器数据采集:单片机通过与传感器进行通信,实时获取鱼缸内的水温数据。
基于单片机智能温控流水灯
基于单片机智能温控流水灯随着科技的不断发展,智能家居产品逐渐走进人们的生活,提高了生活的便利性和舒适度。
其中,基于单片机的智能温控流水灯是一种颇受欢迎的家居产品,它具有智能控制、节能环保等特点,在节约能源的同时还能提升家居氛围。
本文将介绍基于单片机的智能温控流水灯的设计原理和实现方法。
一、设计原理基于单片机的智能温控流水灯主要由单片机、温度传感器、流水灯灯带等部件组成。
其设计原理如下:1. 温度检测:通过温度传感器实时检测室内温度,并将数据传输给单片机进行处理。
2. 温度控制:单片机根据设定的温度阈值,自动控制流水灯的亮度和颜色。
当室内温度过高时,流水灯调整为低亮度和凉色调,以降低室内温度;反之,当室内温度过低时,流水灯调整为高亮度和暖色调,以提高室内温度。
3. 灯光效果:流水灯采用流水般变换的灯效,通过单片机控制灯珠的亮灭和颜色变化,实现灯光流动的效果,为家居环境增添情调和舒适感。
二、实现方法基于单片机的智能温控流水灯的实现方法如下:1. 硬件设计:选择合适的单片机控制芯片,并连接温度传感器、流水灯灯带等硬件部件,搭建硬件系统。
2. 软件编程:编写单片机的程序,实现对温度传感器数据的读取和处理,以及灯光效果的控制。
通过逻辑判断和控制指令,实现温度检测和灯光调节的功能。
3. 装配调试:将硬件系统组装完善,并进行功能调试和性能优化,确保智能温控流水灯的正常工作和稳定性。
三、应用优势基于单片机的智能温控流水灯具有以下优势:1. 智能化控制:通过单片机程序的设计,实现对室内温度的智能检测和控制,提高了灯光的智能化程度。
2. 节能环保:根据实时温度调节灯光亮度和颜色,避免了灯光长时间高亮度造成的能源浪费,节约了能源资源。
3. 美化家居:流水灯的灯效设计独特,能够为家居环境增添美感和舒适度,营造出温馨浪漫的氛围。
综上所述,基于单片机的智能温控流水灯是一种具有智能化控制和节能环保等特点的家居产品,其设计原理和实现方法都相对简单易行。
基于单片机的智能温控系统
基于单片机的智能温控系统关键词:脉冲宽度检测;单片机;温度控制摘要基于积分电路和热敏元件的原理,本研究通过对80C51单片机的应用来设计智能温度控制系统。
在本文中,主要的方法是,根据脉冲宽度的变化使环境温度变化。
该过程是通过由热敏电阻器,电容器和运算放大器的积分电路来实现。
以这种方式通过脉冲宽度测量,我们可以检测周围环境的温度和控制外部电路。
实验表明,该系统简化了温度测量的复杂过程,具有很高的可靠性,极大的方便性和广泛的应用性。
介绍智能温度控制系统已应用于许多设备和场合。
人们对这种系统的实用性和稳定性要求也越来越高。
温度检测的这个过程是很复杂的。
目前,大多数温度控制系统通过使用温度传感器来检测温度,并将其转移成电压信号,利用AD转换器把模拟信号转换成数字信号,然后通过调制,最后将这些信号传到单片机并显示出来。
在本文中,呈现一种新的方法来检测温度。
我们使用积分电路和电压比较器将环境温度转化成一个脉冲信号,并利用80C51单片机通过其内部的时钟周期进行计数产生的信号和测量高低宽度的水平来检测环境温度。
外部电路可以通过控制继电器开关控制来控制配置的温度。
这种方法具有相对较低的成本,并简化了温度检测所用的组件。
温度检测原理和计算方法温度采集积分电路的设计,温度采集电路是由热敏电阻和电容组成的积分电路。
温度的变化可引起热敏电阻的变化,这种变化将改变电容器的电流积分的时间。
因此,通过积分时间的检测,可以达到检测温度的效果。
如图1所示,温度采集电路把温度转换为脉冲信号。
温度采集电路是通过使用NTC热敏电阻来检测温度的。
本文选择型号为NCP03XH103的热敏电阻,测量温度的范围为-40℃到+125℃,电压为5V,频率为100HZ,并形成放大器μA741构成积分电路方波电压的电源。
μA741运算放大器的输出选择两个电压比较器LM393,LM393是一种专业的电压比较器,具有快速的开关速度和更低的延迟时间。
当输入电压“+”高于“ - ”输入,输出为高;当输入电压“+”低于“ - ”输入,输出将变低。
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计
基于51单片机的智能温控风扇设计各部块的设计智能温控风扇是一种能够根据环境温度自动调节风速的风扇。
它可以通过内置的温度传感器来检测环境温度,并根据预设的温度阈值来自动调节风速,以达到舒适的温度控制效果。
在这篇文章中,我将介绍基于51单片机的智能温控风扇设计中的各部块的设计原理和功能。
1. 电源电路设计:智能温控风扇的电源电路设计需要保证稳定的电压供应,并提供足够的电流输出。
一般来说,我们可以使用稳压芯片来实现稳定的电压输出,并使用大功率三极管或MOSFET来提供足够的电流。
2. 温度传感器设计:温度传感器是智能温控风扇的核心部件之一。
常见的温度传感器有DS18B20、LM35等。
通过将温度传感器与51单片机相连,可以实时获取环境温度数据,并根据设定的温度阈值进行风速调节。
3. 显示屏设计:为了方便用户查看当前的环境温度和风速情况,智能温控风扇通常配备了显示屏。
可以选择液晶显示屏或者数码管来显示温度和风速信息。
通过51单片机的IO 口和显示屏进行连接,可以将温度和风速数据显示在屏幕上。
4. 按键设计:为了方便用户设置温度阈值和控制风速,智能温控风扇通常配备了按键。
通过51单片机的IO口和按键进行连接,可以实现对温度和风速的调节。
按键可以设置上下调节温度的按钮,还可以设置开关风扇的按钮等。
5. 控制逻辑设计:智能温控风扇的控制逻辑设计非常重要。
根据温度传感器采集到的环境温度数据,通过与预设的温度阈值进行比较,可以确定风扇应该以何种速度工作。
通过51单片机控制风扇的速度,可以实现智能的温控功能。
6. 风扇驱动电路设计:智能温控风扇设计中,需要使用风扇驱动电路将单片机的输出信号转换为足够的电流驱动风扇。
常见的风扇驱动电路设计包括三极管驱动电路和MOSFET驱动电路。
7. 通信模块设计:为了实现智能化控制,可以考虑在智能温控风扇中添加通信模块,如WiFi模块或蓝牙模块。
通过与手机或其他智能设备的连接,可以实现远程控制和监控。
基于单片机的智能温度控制系统综述
ABSTRACT
With the development ofelectronic productsin intelligentialize andmicrominiaturization,single chip microcomputer has become the most widely uesd controller in the research and development of electronic products.For popularizing the single chip microcomputer’s use in our lives and produce better,this article introduces one kind of intelligent temperature control system based on AT89S51.
本方案以AT89S51单片机为控制核心,以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件,对多点进行温度测量。对采集到的温度值取平均值,再与设定的人体最适温度进行比较,来决定空调采用哪种模式。温度由两位数码管显示。配有按键,可以改变空调的模式及温度。
1.3 系统
初始方案原理框如图1-1所示。
图1-1最初方案原理框图
图2-3单片机晶振电路
第3章
3.1
本系统采用AT89S51单片机作为主控芯片。
AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。外加ATMEL公司现在已经停产了89CXX系列的单片机,考虑到购买问题,故选择AT89S51单片机。
基于51单片机的温控系统设计
基于51单片机的温控系统设计1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面:温控系统是一种广泛应用于各个领域的实时温度控制系统。
随着科技的发展和人们对生活质量的要求提高,温控系统在工业、家居、医疗、农业等领域得到了广泛应用。
温度作为一个重要的物理量,对于许多过程和设备的稳定运行至关重要。
因此,设计一种高效可靠的温控系统对于提高工作效率和产品质量具有重要意义。
本文将基于51单片机设计一个温控系统,通过对系统的整体结构和工作原理的介绍,可以深入了解温控系统在实际应用中的工作机制。
以及本文重点研究的51单片机在温控系统中的应用。
首先,本文将介绍温控系统的原理。
温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行器三部分组成。
温度传感器用于实时检测环境温度,通过控制器对温度数据进行处理,并通过执行器对环境温度进行调节。
本文将详细介绍这三个组成部分的工作原理及其在温控系统中的作用。
其次,本文将重点介绍51单片机在温控系统中的应用。
51单片机作为一种经典的微控制器,具有体积小、功耗低、性能稳定等优点,广泛应用于各种嵌入式应用中。
本文将分析51单片机的特点,并介绍其在温控系统中的具体应用,包括温度传感器的数据采集、控制器的数据处理以及执行器的控制等方面。
最后,本文将对设计的可行性进行分析,并总结本文的研究结果。
通过对温控系统的设计和实现,将验证51单片机在温控系统中的应用效果,并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。
通过本文的研究,可以为温控系统的设计与应用提供一定的参考和指导,同时也为利用51单片机进行嵌入式系统设计的工程师和研究人员提供一定的技术支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
本篇文章基于51单片机的温控系统设计,总共分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
首先,概述部分介绍了本文的主题,即基于51单片机的温控系统设计。
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软件程序,它通过对温度传感器的读取和对加热或冷却装置的控制,实现对温度的精确调控。
下面我将以人类的视角来描述一下单片机温控程序的工作原理和应用场景。
让我们想象一下一个寒冷的冬天。
当我们进入室内时,我们希望室内的温度能够舒适,不过于寒冷也不过于炎热。
这时,单片机温控程序就能发挥作用了。
单片机温控程序中的第一步是读取室内的温度。
单片机内部有一个温度传感器,可以实时地感知到室内的温度。
通过读取传感器的数值,单片机可以获得当前的室温。
接下来,单片机将读取到的温度值与设定的目标温度进行比较。
如果当前温度高于目标温度,说明室内温度过高,需要降温。
此时,单片机会发送控制信号给加热装置,让其停止加热。
如果当前温度低于目标温度,说明室内温度过低,需要加热。
单片机会发送控制信号给加热装置,让其开始加热。
通过不断地读取温度、比较温度和发送控制信号的过程,单片机温控程序可以实现对室内温度的精确调控。
当室内温度接近目标温度时,单片机会减小控制信号的幅度,以避免温度的过度波动。
当室内温度达到目标温度时,单片机会停止发送控制信号,维持室内温度的稳定。
单片机温控程序广泛应用于各种场景。
例如,它可以用于家庭的中央空调系统,保持室内温度的舒适;它也可以用于电子设备的散热系统,防止设备过热;此外,它还可以用于实验室的恒温箱、温室的温度控制等等。
通过单片机温控程序,我们可以实现对温度的精确调控,提高室内的舒适度,同时还可以节省能源,减少对环境的影响。
无论是在家庭生活中,还是在工业生产中,单片机温控程序都发挥着重要的作用,使我们的生活更加便利和舒适。
基于51单片机的智能温控系统的设计与实现
基于51单片机的智能温控系统的设计与实现一:项目概述该项目以51单片机为主控芯片,温度采集采用DS18B20数字温度传感器,实现在一定温度范围内的闭环控制。
加热设备由继电器控制,蜂鸣器做报警设备。
二:开发目的1、掌握DS18B20的特点2、掌握常用的继电器的驱动方法及控制原理。
3、掌握常用的蜂鸣器的驱动方法及发生原理。
4、掌握时序图及根据时序编程。
5、掌握PROTEL99SE电路原理图绘制方法。
6、掌握KEIL UV2开发51单片机控制系统的方法三:功能要求1、实现温度采集并显示。
2、实现温度闭环控制。
3、控制范围可以调整。
4、将侧到的温度由单片机发送给上位机并显示(扩展功能)。
四:项目验收要求1、完成系统电路原理图绘制。
2、完成所要求的功能。
3、完成项目报告。
4、制作答辩PPT。
项目四、基于51单片机的智能温控系统的设计与实现项目组成员:1.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX2.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX3.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX4.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX5.姓名:XXX 学校:XXXX 系部:XXXX系班级:XXXXXX指导工程师:赵进全完成日期:XXXX年XX月XX日一、概述随着嵌入式技术、计算机技术、通信技术的不断发展与成熟。
控制系统以其直观、方便、准确、适用广泛而被越来越广泛地应用于工业过程、空调系统、智能楼宇等。
恒温控制系统,控制对象是温度。
温度控制在日常生活及工作领域应用的相当广泛,比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温度控制,而以往温度控制是由人工完成的而且不够重视,其实在很多场所温度都需要监控以防止发生意外。
针对此问题,本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温度控制系统,它应用广泛,功能强大,小巧美观,便于携带,是一款既实用又廉价的控制系统。
基于51单片机的智能温控系统
编号:____________审定成绩:重庆邮电大学毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机的智能温控系统设计学院名称:自动化学院学生姓名:孙旺专业:自动化班级:0811203学号:2011212950指导教师:易纲王大军答辩组负责人:耿道渠填表时间:二〇一六年六月重庆邮电大学教务处制诚信承诺书本人慎重承诺和声明:本人在毕业设计(论文)过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,在指导教师的指导下独立完成,没有剽窃和抄袭他人的学术观点、思想和成果,未篡改研究数据,若有违规行为的发生,我愿接受学校处理,并承担一切法律责任。
论文作者签名:年月日摘要单片机由于其功能的丰富和成本的低廉,自开发以来短短几十年就融入了到了社会的各个领域。
温度作为生产过程中不可忽视的重要一环,一直都是控制环节着重部分。
本系统就是实现单片机对温度的控制和调节。
本系统设计以STC89C51单片机为核心部件,采用DS18B20集成温度传感器对环境温度进行实时采样测量。
用数码管显示实时温度。
为了适应各种变化场景,设置了通过按键调整温度上下阈值。
如超过阈值系统将启动蜂鸣器报警,同时开启风扇为发动机降温,使其工作在合适的温度范围内。
通过硬件电路的设计和软件程序的调试,整个控制系统实现对环境温度的实时显示,控制和调节,比较完整地真实的模拟了现实环境下的工作情况,恰到好处地仿真了现实环境调节系统的工作情况。
DS18B20作为温度传感器与AT89C51结合实现温度检测系统,由于18B20的测温范围为-55℃到125℃,符合环境温度正常的工作温度范围,DS18B20的测量精度为0.5℃,对于一些微小的温度变动也能测量,由于正常的温度上下限警戒值都在DS18B20的测量范围内,软件设计好,蜂鸣器和小风扇安装好后,即可实现超越警戒值的报警功能和温度调节功能。
同时该系统结构简单,具有一定的普及性。
【关键词】温度电控系统 STC89C51单片机 DS18B20测温数码管显示警戒报警ABSTRACTMicrocontroller technology has spreaded to our lives, work, scientific research, each domain has become a relatively mature technology, this paper introduces a kind of based on MCU control of the digital temperature sensor, thermometer belongs to a multi-functional thermometer, you can set upper and lower temperature alarm, when the temperature is not in the set range, can call the police.The system is designed to STC89C51 microcontroller as its core component, use DS18B20 integrated temperature gather temperature measure the real-time sampling, led LCD display with a higher and a lower limit on the value of real-time alert temperature, In order to adapt to changes in the scene, We set up the upper and lower buttons to adjust the temperature threshold. If the temperature is over the threshold value, the system will start the buzzer alarm, and turn on the fan for the engine to cool, make it work in a temperature range suitable.The system hardware and software systems to achieve a real-time monitoring of the water temperature, real-time control, real-time display and limit alarm-functions. Just right to simulate the engine in complex situations conditioning system works. STC89C51 18B20 as a temperature sensor and combined to achieve the temperature detection system, Since 18B20 has the temperature range of -55 ℃to 125 ℃, in line with the engine tank normal operating temperatur.The 18B20 has measurement accuracy of 0.5 ℃, for some small temperature changes can also be measured. Since the higher and the lower limit guard values a measuring in the range of normal temperatures in the 18B20. If software design is good, buzzer and a small fan installed, you can achieve beyond the warning value alarm functions the system is simple, Since 18B20 uses water proof design, external lasting isolation, anti-interference ability, which are suitable for on-site temperature measurement sin harsh environments, there is a wide range of applications. At the same time the system is simple, it is universal.【Key words】Temperature electronic control system STC89C51 microcontroller DS18B20 temperature Led display Warning alarm目录前言 (1)第一章绪论 (2)第一节选题的目的和意义 (2)第二节国内外研究综述 (2)第三节本课题所完成的任务 (3)第四节本章小结 (3)第二章系统方案设计 (5)第一节设计系统简述 (5)第二节系统方案论证 (5)一、主控芯片的选择 (5)二、显示模块的选择 (6)三、温度传感器选择 (6)四、掉电保持方案论证 (7)第三节系统总结构图 (7)第四节本章小结 (7)第三章硬件各单元的设计 (9)第一节主控芯片简介 (9)一、STC89C51单片机简介 (9)二、STC89C52单片机引脚介绍 (10)第二节单片机最小系统电路的设计 (11)第三节温度传感器电路 (11)一、DS18B20简介 (11)二、DS18B20在系统中的连接电路 (12)第四节数码管介绍 (13)第五节独立按键输入模块 (13)一、键盘功能介绍 (13)二、本设计的按键功能及接口电路 (14)第六节继电器控制模块 (14)一、固态继电器SSR工作原理 (14)二、本设计采用的继电器接口电路 (14)第七节越限报警模块 (16)一、蜂鸣器报警模块 (16)第八节掉电保护 (16)第九节本章小结 (17)第四章环境温度控制系统软件设计 (18)第一节系统工作过程简介 (18)第二节程序模块 (18)一、主程序 (18)二、温度传感器驱动子程序 (19)三、键盘扫描处理程序 (20)四、温度检测与控制子程序 (20)第三节本章小结 (21)第五章系统调试 (23)第一节系统调试环境的搭建 (23)第二节系统工作情况 (23)一、系统工作在正常温度范围 (23)第三节本章小结 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)一、英文原文 (28)二、英文翻译 (36)三、工程设计图纸 (42)四、源程序 (44)前言科学技术的不断发展,实际生活的需求导致人们对生产工艺的水平的不断提升,其中环境因素就是生产工艺中极其重要的一环。
单片机实现的智能温控系统设计
单片机实现的智能温控系统设计随着科技的不断发展,越来越多的技术让我们的生活更加便利。
其中,智能家居技术越来越成熟,越来越普及。
以前需要人为控制的事情,现在可以通过智能控制设备来完成。
其中,温控系统作为智能家居的重要组成部分,也是很多家庭必备的设备。
单片机实现的智能温控系统设计,不仅可以实现更加精准、方便的温度控制,还可以通过程序实现更加灵活、智能的控制与调节。
一、单片机实现的智能温控系统设计原理智能温控系统的实现原理主要是通过传感器采集温度信号,传输到单片机,单片机通过程序进行处理,再通过对应的输出控制器进行输出控制,如开关继电器、控制阀门等。
其中,单片机作为核心部件,起着控制和调节的作用。
二、单片机实现的智能温控系统设计方案1. 硬件设计硬件方案是智能温控系统设计的重要部分,包括传感器模块、单片机模块、输出控制模块等。
传感器主要是采集温度信号,单片机模块主要是对采集的信号进行处理以及与输出进行控制连接,输出控制模块主要是驱动继电器、阀门等。
传感器模块可以选择DS18B20数字温度传感器或者NTC恒温电阻,其优点是使用方便、精确度高,缺点是需要额外连接上拉电阻或串联电路。
输出控制模块可以采用继电器、MOS三极管、场效应管等,其中继电器通用性强,但会产生电磁干扰。
MOS管和场效应管控制精度高,但需要外加稳压、保护电路。
2. 软件设计软件设计是智能温控系统的核心,其主要功能是根据温度信号进行智能控制,实现更加灵活、方便的调节和控制。
主要包括如下几个方面:(1)温度采集调试:对传感器的信号进行采集调试,如调节温度系数、校准温度信号等。
(2)PID控制算法实现:PID控制算法是广泛应用于控制系统的一种算法,其主要作用是实现对温度的精确控制。
(3)输出控制:对输出控制进行调试,如控制继电器的开关、控制阀门的开关、控制风扇等。
三、单片机实现的智能温控系统优缺点1. 优点单片机实现的智能温控系统具有很多优点:(1)精度高:由于采用PID控制算法,可以实现对温度的精确控制。
基于单片机的智能温度控制系统
基于单片机的智能温度控制系统1 设计方案与论证本文的控制单元为单片机STC89C52,因为这种类型的单片机的价格便宜,功能更强大,成本效益及容易在市场上购买。
通过DS18B20温度传感器采集温度信息到主控制单元MCU,从而实现自身控制处理数据后完成相应的操作。
LCD显示器采用1602LCD实时工作状态。
这个系统更灵活,更重要的是利用软件来解决系统硬件的复杂电路,使得系统硬件更加简单,易于实现各种功能,能够满足本课题的需要。
2 系统硬件设计2.1 单片机选择方案一:选择一个CPLD(如EPM7128LC84-15)作为系统的核心部件,实现功能的控制和处理。
CPLD具有快速,方便的编程,资源丰富,开发周期短等优点,可以用VHDL 语言开发被写入。
但CPLD比对照单片机在控制上有较大的劣势。
同时,CPLD的处理速度是非常快的,但是智能温控报警系统不需要太快的系统处理信息速度,在这一点上,MCU已经可以胜任了。
使用该方案,会遇到很多不必要的问题和控制难度的增加。
出于这个原因,本文不使用这种方案,然后做了第二个方案。
方案二:使用单片机作为整个系统的核心,设计出高低温报警系统。
观察本文的系统:以STC89C52单片机为微控制器,通过智能DS18B20温度传感器检测温度,当检测到的温度在检测设定值以上时,蜂鸣器报警,当温度低于设定值时蜂鸣器也开始报警,在这一点上,单片机的优势非常明显。
其具有控制简单,方便,快捷等特点,因此,单片机可以充分发挥其丰富的资源,更强大的控制功能和操作功能,可位寻址,价格低廉等特点。
51单片机具有强大的操作指令,I / O端口可高达8K位寻址程序空间,足够多的设计,更为可贵的是非常廉价。
因此,这个方案是一个理想的方案。
2.2 电源模块由于本系统采用电池供电,我们设计了以下2种方案为系统供电。
方案1:使用12V电池为系统供电。
该电池具有很强的电流驱动能力,以及稳定的电压输出性能。
但电池的体积过大,价格昂贵,极其不方便使用在智能温度报警系统上。
单片机智能温度控制系统
u (n) u (n 1) K P [e(n) e(n 1)] K I e(n) K D [e(n) 2e(n 1) e(n 2)] 因此,该 PID 算法只需整定一个参数 Kp。改变 Kp,观察控制效果,直到满
意为止。 由于电阻炉一般都属于一阶对象和带纯滞后的一阶对象,所以算法中的 选择取决于电阻炉的阶跃响应特性和实际经验。从上面推得的计算公式可知,计 算机需要进行四则运算,因为参与运算的数可能是小数、整数、混合数,还可能 有负数,必须变成计算机易于处理的形式。 下面对整数的处理加以说明: (1)把所有的数都变成定点纯小数进行处理。 (2)算式中的各项有正有负,以最高位作为符号位,最高位为 0 表示正数,为 1 表示负数,正、负数都用补码表示,最后的计算结果以原码输出。 (3)双精度运算,为了保证运算精度把单字节 8 位的输入采样值 Y(i)和给定值 Y 最大和 Y 最小二都变成双字节 16 位进行运算·最后将运算结果取成 8 位有效值 输出。 5 系统的软件设计 系统的软件设计和硬件设计是进行应用系统总体设计的两个重要组成部分。 为 了可靠地实现系统的控制功能, 达到预期的控制效果,在系统设计中一定要把软 件设计和硬件设计统一考虑,相结合进行。 本系统的软件设计包括管理程序和控制程序设计两个部分。 管理程序的主要功 能处理键盘的扫描和响应, 控制 LED 的动态显示, 控制声光报警电路和显示系统 工作状态的指示灯,进行掉电保护处理及复位操作等;控制程序是对被控对象进 行采样、数据处理,调用控制算法进行计算并输出相应的控制量等。由于整个系 统软件相当大,为了便于编写、调试、修改,并使设计的软件总体结构合理,在 进行程序设计时采用了以下几个措施: (1)根据软件功能的要求,将系统软件分成若干个相对独立的部分。各 功能 程序实现模块化,在各模块间通过软件接口连接,原则是模块内数据关系紧凑,
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
单片机智能温控系统(毕业论文)姓名:***班级:***温度控制系统是比较常见的过程控制系统。
温度是生产过程中重要的被控制参数之一,冶金,机械,食品,化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉,热处理炉,反应炉等,对工件的处理均需要严格的控制温度。
当今计算机控制技术在这方面的应用,已使温度控制系统达到自动化,智能化,比过去但村采用电子线路进行PID调节的控制效果好得多。
English abstractTemperature control system is the more common process control systems. Temperature is an important production process has been one of control parameters, metallurgy, machinery, food, chemical widely used in various industrial production of a variety of heating furnace, heat treatment furnace, reactors and so on workpiece processing of the need for strict control of temperature. Of today's computer-controlled application of technology in this area has led to the temperature control system to achieve automation, intelligent, but the village than in the past use of electronic circuits much better control effect of PID regulator.关键词单片机,温度,控制一.绪论1.单片机的简介 (1)2.单片机的用途与特点 (1)3.单片机的分类 (4)二.主题整体方案的选择 (6)1整体功能介绍 (6)2控制要求 (6)3用单片机和PLC分别做系统的比较 (7)三.硬件电路设计 (9)1控制特点分析 (9)2系统主要程序设计 (10)3流程图 (11)软件设计 (27)1I/O分配 (27)2根据控制要求进行梯形图设计 (28)3程序运行过程分析 (33)4 源程序 (34)5程序的下载、安装和调试 (41)总结总结与展望 (42)致谢 (43)参考文献 (45)1.单片机的简介如果说单片机就是一个电脑你可能不会认可,其实它和我们用的电脑的在本质上没有区别,只是5步和100步的区别,想当年比尔.盖茨也给类似的东西搞过编程,当时机器的显示器是几个LED显示灯。
单片机到底是什么呢?就是一个电脑,只不过是微型的,麻雀虽小,五脏俱全:它内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机,排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
比尔.盖茨就是比尔.盖茨,他在关键的时候选择了开发操作系统而不是接着对各种程序开发下去,毕竟操作系统是一切软件的平台,就象地球是我们生存的平台。
虽然现今运行的WIN系列的核心基础是MS-DOS,虽然MS-DOS是比尔.盖茨花钱买来的,开发MS-DOS的那个天才工程师后来在一个酒吧里面死于一次打架斗殴!英年早逝了,不过卖MS-DOS的那20000美元早就花光了。
如果比尔.盖茨不懂技术他也就不会去买什么MS-DOS,也就没有后来的他的微软帝国,这就是我们为什么要学习技术的主要原因,不懂技术可以做混世魔王或者别的什么,但是不会特别辉煌!从对待生命的态度来说,说到底,人其实只分为两种,第一种:悠哉游哉不求人生价值的实现,永远都达不到自我的真正自由;第二种:孜孜不倦以求成功,对失败的认识就是失败是成功之母!这就是学习一些专业技术的意义了,换句话说:生存还是死亡,做一只悠哉游哉快乐的猪其实已经是死了,因为那是毫无意义的快乐,是一种堕落的逃避的快乐,是对生命的放弃。
单片机是靠程序的,并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。
一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。
单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。
一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。
2.单片机的用途及特点用途⒈用图象传感器测量线才系统。
⒉卫星电视的串口模拟SPI、I2C的应用,如雷达录取的数据传送。
⒊直接与AD芯片配合进行各种数据传感器配合。
⒋利用单片机与PC机的232通讯进行控制,单片机为控制对象。
⒌通过IC卡、单片机、PC机构成的各种收费系统。
⒍通过单片机控制各种步进电机完成工控任务系统⒎通过单片机控制各种电慈设备完成工控任务系统(如程控交换系统)⒏可应用在电机的变频技术上的控制领域中。
⒐各种测量工具如水位尺,它在水文上的应用很普及。
⒑大型指针钟控制器,主要根据时间控制电机带动指针。
⒒电子配料控制仪,基于小型生产的自动或半自动控制,如控制上料、搅拌等⒓用定时器和捕获功能进行某一系统的检测。
可提供报警、控制等。
如水位控制、温度控制,全自动洗衣机等。
⒔电子称重计⒕教学用仪器、医疗仪器。
⒖由单片机构成的霓虹灯控制器。
⒗在刚的热处理中采用热磁仪测量。
⒘各种金属探伤仪器。
⒙矿山生产智能监测仪。
⒚煤矿的产煤计数器20.汽车安全系统21.智能玩具22.用超声波测量江河水位23.交流电监测仪24.消防系统报警监测仪25.各类水表、电表总之,单片机技术使用范围广,在各种仪器仪表生产单位、石油、化工,纺织、机械的加工等各个行业中都有广泛的应用.特点单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD 等等的家电里面都可以看到它的身影!......它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。
单片机是靠程序的,并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!3.单片机种类ATMEL公司的AVR单片机,是增强型RISC内载Flash的单片机,芯片上的Flash存储器附在用户的产品中,可随时编程,再编程,使用户的产品设计容易,更新换代方便.AVR单片机采用增强的RISC结构,使其具有高速处理能力,在一个时钟周期内可执行复杂的指令,每MHz可实现1MIPS的处理能力.AVR单片机工作电压为2.7~6.0V,可以实现耗电最优化.AVR的单片机广泛应用于计算机外部设备,工业实时控制,仪器仪表,通讯设备,家用电器,宇航设备等各个领域. Motorola单片机:Motorola是世界上最大的单片机厂商.从M6800开始,开发了广泛的品种,4位,8位,16位32位的单片机都能生产,其中典型的代表有:8位机M6805,M68HC05系列,8位增强型M68HC11,M68HC12 , 16位机M68HC16, 32位机M683XX. Motorola单片机的特点之一是在同样的速度下所用的时钟频率较Intel 类单片机低得多,因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合于工控领域及恶劣的环境 .MicroChip单片机: MicroChip单片机的主要产品是PIC 16C系列和17C 系列8位单片机,CPU采用RISC结构,分别仅有33,35,58条指令,采用Harvard 双总线结构,运行速度快,低工作电压,低功耗,较大的输入输出直接驱动能力,价格低,一次性编程,小体积. 适用于用量大,档次低,价格敏感的产品.在办公自动化设备,消费电子产品,电讯通信,智能仪器仪表,汽车电子,金融电子,工业控制不同领域都有广泛的应用,PIC系列单片机在世界单片机市场份额排名中逐年提高.发展非常迅速.MDT20XX系列单片机:工业级OTP单片机,Micon公司生产,与PIC单片机管脚完全一致,海尔集团的电冰箱控制器,TCL通信产品,长安奥拓铃木小轿车功率分配器就采用这种单片机EM78系列OTP型单片机: 台湾义隆电子股份有限公司,直接替代PIC16CXX,管脚兼容,软件可转换.Scenix单片机: Scenix公司推出的8位RISC结构SX系列单片机与Intel 的Pentium II等一起被<<Electronic Industry Yearbook 1998>>评选为1998年世界十大处理器.在技术上有其独到之处:SX系列双时钟设置,指令运行速度可达50/75/100MIPS(每秒执行百万条指令,XXX M Instruction Per Second) ;具有虚拟外设功能,柔性化I/O端口,所有的I/O端口都可单独编程设定,公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O 模块的功能,如多路UART,多路A/D,PWM,SPI,DTMF,FS,LCD驱动等等. 采用EEPROM/FLASH程序存储器,可以实现在线系统编程.通过计算机RS232C接口,采用专用串行电缆即可对目标系统进行在线实时仿真.EPSON单片机:EPSON单片机以低电压,低功耗和内置LCD驱动器特点著名于世,尤其是LCD 驱动部分做得很好.广泛用于工业控制,医疗设备,家用电器,仪器仪表,通信设备和手持式消费类产品等领域.目前EPSON已推出四位单片机SMC62系列,SMC63系列,SMC60系列和八位单片机SMC88系列.东芝单片机:东芝单片机门类齐全,4位机在家电领域有很大市场,8位机主要有870系列,90系列,该类单片机允许使用慢模式,采用32K时钟时功耗降至10UA数量级.东芝的32位单片机采用MIPS3000A RISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图像处理等市场.8051单片机:8051单片机最早由Intel公司推出,其后,多家公司购买了8051的内核,使得以8051为内核的MCU系列单片机在世界上产量最大,应用也最广泛,有人推测8051可能最终形成事实上的标准MCU芯片.LG公司生产的GMS90系列单片机,与Intel MCS-51系列,Atmel 89C51/52,89C2051等单片机兼容,CMOS技术,高达40MHZ的时钟频率,应用于: 多功能电话,智能传感器,电度表,工业控制,防盗报警装置,各种计费器,各种IC卡装置,DVD,VCD,CD-ROM.华邦单片机: 华邦公司的W77,W78系列8位单片机的脚位和指令集与8051兼容, 但每个指令周期只需要4个时钟周期,速度提高了三倍,工作频率最高可达 40MHz.同时增加了WatchDog Timer,6组外部中断源,2组UART,2组Data pointer及Wait state control pin. W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低操作电压(1.2V~1.8V).Zilog单片机:Z8单片机是Zilog公司的产品,采用多累加器结构,有较强的中断处理能力,开发工具价廉物美.Z8单片机以低价位面向低端应用.我想很多人都知道Z80单板机,直到90年代后期,很多大学的微机原理还是讲述Z80.NS单片机:COP8单片机是NS(美国国家半导体公司)的产品,内部集成了16位A/D,这是不多见的,在看门狗多路及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处.此外,COP8的程序加密也做得比较好。