基于51单片机的多路温度采集控制系统设计53967
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计温度采集系统课程设计是一种基于mcs-51单片机的温度测量和数据采集系统的设计和实现。
本文将详细介绍这个系统的设计过程和实际应用。
通过对温度测量的理解和市场需求的调查,我们确定了设计一个基于mcs-51单片机的温度采集系统的目标。
该系统需要能够准确测量环境温度,并将数据通过串行通信传输给上位机,以便进行进一步处理和分析。
接下来,我们开始准备所需的硬件设备和软件工具。
硬件方面,我们需要mcs-51单片机主板、温度传感器和相关的电路元件。
软件方面,我们使用Keil C51开发环境进行程序开发,并使用串行通信协议来实现与上位机的数据传输。
然后,我们开始进行电路设计和硬件连接。
首先,我们将温度传感器连接到mcs-51单片机的模拟输入引脚上,并根据传感器的特性和电路设计要求,选择合适的电路元件。
接下来,我们连接mcs-51单片机到串行通信模块,以便与上位机进行数据交流。
接下来,我们开始进行软件设计和程序开发。
首先,我们编写mcs-51单片机的嵌入式程序,用于读取温度传感器的数据,并将其转换为可读取的数字形式。
然后,我们编写程序来实现与上位机的串行通信协议,以便将温度数据传输给上位机。
在程序开发过程中,我们还可以实现一些额外的功能,以增加系统的灵活性和可扩展性。
例如,我们可以设置温度阈值,在温度超过设定值时触发报警功能。
我们还可以添加LCD显示屏,以便在单片机上直接显示温度数据。
我们进行测试和调试,以确保系统的正常运行。
我们可以使用模拟信号发生器模拟不同的温度值,并使用上位机软件来验证系统是否准确地读取和传输这些值。
如果有任何问题,我们可以检查硬件连接和程序代码,并进行相应的修复和调整。
综上所述,基于mcs-51单片机的温度采集系统是一个很有实际应用价值的课程设计。
通过这个设计过程,我们不仅可以学习和掌握嵌入式系统的开发和应用,还可以了解和实践温度测量和数据采集的原理和方法。
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计引言:随着科技的不断进步,温度控制系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
特别是在一些需要精确控制温度的场合,如实验室、医疗设备和工业生产等领域,温度控制系统的设计和应用具有重要意义。
本文将以基于51单片机的温度控制系统设计为主题,探讨其原理、设计要点和实现方法。
一、温度控制系统的原理温度控制系统的基本原理是通过传感器感知环境温度,然后将温度值与设定值进行比较,根据比较结果控制执行器实现温度的调节。
基于51单片机的温度控制系统可以分为三个主要模块:温度传感器模块、控制模块和执行器模块。
1. 温度传感器模块温度传感器模块主要用于感知环境的温度,并将温度值转换成电信号。
常用的温度传感器有热敏电阻、热敏电偶和数字温度传感器等,其中热敏电阻是最常用的一种。
2. 控制模块控制模块是整个温度控制系统的核心,它负责接收传感器传来的温度信号,并与设定值进行比较。
根据比较结果,控制模块会输出相应的控制信号,控制执行器的工作状态。
51单片机作为一种常用的嵌入式控制器,可以实现控制模块的功能。
3. 执行器模块执行器模块根据控制模块输出的控制信号,控制相关设备的工作状态,以实现对温度的调节。
常用的执行器有继电器、电磁阀和电动机等。
二、温度控制系统的设计要点在设计基于51单片机的温度控制系统时,需要考虑以下几个要点:1. 温度传感器的选择根据具体的应用场景和要求,选择合适的温度传感器。
考虑传感器的测量范围、精度、响应时间等因素,并确保传感器与控制模块的兼容性。
2. 控制算法的设计根据温度控制系统的具体要求,设计合适的控制算法。
常用的控制算法有比例控制、比例积分控制和模糊控制等,可以根据实际情况选择适合的算法。
3. 控制信号的输出根据控制算法的结果,设计合适的控制信号输出电路。
控制信号的输出电路需要考虑到执行器的工作电压、电流等参数,确保信号能够正常控制执行器的工作状态。
4. 系统的稳定性和鲁棒性在设计过程中,需要考虑系统的稳定性和鲁棒性。
最新51单片机的多路温度采集控制系统设计汇总
51单片机的多路温度采集控制系统设计基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言:随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED 为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。
基于51单片机的多路温度控制系统课程设计
智能化仪器仪表课程设计题目基于51单片机的仓库温度控制系统学院机械工程学院专业测控技术与仪器学生姓名学号 201 年级2012级指导教师2015年 6月 20日摘要:本设计为基于C52单片机的4路DS18B20、LCD1602显示、开关量控制系统,采用模块化、层次化设计。
如今运用DS18B20数字式温度传感器测温度,省略模电转换,将数字信号直接送给单片机调用。
采用LC1602液晶显示方式,使显示更加方便简介,接着使用单片机AT89C51I/O 口交流电机开和关,构建了一个集显示、检测与控制于一体的单片机应用系统。
此外,该系统自行设计了一个5V稳压电源,不仅可在220V交流中供电,而且能够接受5V电压直接供电。
关键词:单片机;液晶显示;数字式温度传感器;开关量控制电路目录目录 (3)第一章绪论 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 课题的研究内容及目标 (1)1.3 本文的结构组织 (1)第二章系统方案设计及论证 (2)2.1总体方案设计 (2)2.2方案比较与论证 (2)2.2.1采集电路 (2)2.2.2处理器选择 (3)2.2.3 显示部分 (3)第三章系统的电路设计与元器件介绍 (4)3.1 系统的电路设计 (4)3.1.1 最小系统电路 (4)3.1.2 温度采集电路 (5)3.1.3 控制系统电路 (5)3.1.4 显示系统电路 (6)3.1.5 报警电路 (6)3.2 元器件介绍 (7)3.2.1 单片机介绍 (7)3.2.1.1 单片机主要性能 (7)3.2.1.2 单片机各引脚功能介绍 (7)3.2.1.3 单片机特殊功能寄存器介绍 (8)3.2.2 DS18B20简介 (9)3.2.2.1 DS18B20主要特性 (9)3.2.2.2 DS18B20内部结构 (10)3.2.3 LCD1602简介 (11)3.2.3.1LCD1602主要技术参数 (11)3.2.4 继电器简介 (14)第四章系统软件设计 (15)4.1 程序流程图 (15)4.2 程序设计 (16)4.2.1DS18B20的程序设计 (16)4.2.2LCD1602液晶的程序设计 (16)4.2.3主程序设计 (17)总结 (18)附录一原理图 (19)附录二仿真图 (20)附录三程序代码 (21)第一章绪论1.1 课题的研究背景通过课程设计,使学生进一步加深理解单片机的工作原理,通过实习制作掌握引入外部中断的方法及其中断服务程序的编程方法;掌握定时器的使用及其中断服务程序的编写方法;从而了解如何构成系统的主程序;通过实习制作掌握单片机应用系统的制作工艺及调试方法,进一步理解单片机系统设计及开发方法,从而使学生具备设计单片机应用系统的能力。
基于51单片机的多点温度控制系统设计
基于51单片机的多点温度控制系统设计作者:奚建荣来源:《现代电子技术》2009年第02期摘要:针对目前壁挂炉采暖中温度控制不准确的现状,以单片机为控制中心,采用Dallas 公司的“一线总线”数字化温度传感器DS18B20以及脉冲控制器件,设计一款多点测温及温度控制系统;系统能够同时测量多点温度,并根据温度设定实时控制各回路通断及壁挂炉的燃烧与停止,从而进一步提高居室的舒适性及采暖系统的经济性。
关键词:51单片机;DS18B20;多点温度检测;温度控制系统中图分类号:TP274文献标识码:B文章编号:1004 373X(2009)02 186 03Multi-point Temperature Control System Based on 51 Single Chip ComputerXI Jianrong(Weinan Teachers University,Weinan,714000,China)Abstract:A multi-point temperature control system based on MCS-51 single chip computer is designed to solve the inaccurate problem of current temperature control ing DS18B20,"1-Wire" digital thermometer,and the component controlled by electric pulse.According to the temperatures got from multi-pointtemperature sensor,it can control heating water circuit and the burning or shutting of the stove.It makesthe room more comfortable and enhances the efficiency of the heating system.Keywords:single chip computer;DS18B20;multi-point temperature measurement;temperature control system随着生活水平的提高,人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。
基于 51 单片机的温度控制系统设计
基于 51 单片机的温度控制系统设计一、概述随着科技的不断进步,单片机技术在各个领域得到了广泛的应用,其中温度控制系统是其重要的应用之一。
温度控制系统的设计可以帮助我们在工业、农业、生活等领域实现精确的温度控制,提高生产效率和产品质量,降低能源消耗,提升人们的生活舒适度。
本文将讨论基于 51 单片机的温度控制系统设计。
二、系统设计原理1. 温度传感器原理温度传感器是温度控制系统中的关键元件,用于感知环境温度并将其转换为电信号。
常见的温度传感器包括热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。
本系统选择半导体温度传感器,其工作原理是利用半导体材料的温度特性,通过材料的电阻、电压、电流等参数的变化来测量温度。
2. 控制系统原理温度控制系统的核心是控制器,它根据温度传感器采集到的温度信号进行逻辑判断,然后控制执行元件(如风扇、加热器等)来调节环境温度。
基于 51 单片机的控制系统,通过采集温度传感器信号,使用自身的算法进行温度控制,并输出控制信号给执行元件,从而实现温度的精确控制。
三、系统硬件设计1. 单片机选型本系统选择 51 单片机作为控制器,考虑到其成本低、易于编程和广泛的开发工具支持等优点。
常用的型号包括 STC89C51、AT89S51 等。
2. 温度传感器选型温度传感器的选型最终决定了系统测量的精度和稳定性。
选择适合的半导体温度传感器,如 LM35、DS18B20 等,其精度、响应时间、成本等因素需综合考虑。
3. 控制元件选型根据实际需要选择对应的执行元件,比如风扇、加热器、制冷器等,用于实现温度控制目标。
四、系统软件设计1. 控制算法设计控制系统应当具备良好的控制算法,通过对温度传感器信号的采集和处理,根据设定的温度范围和控制策略来输出对应的控制信号。
经典的控制算法包括比例积分微分(PID)控制算法、模糊控制算法等。
2. 硬件与软件接口设计单片机与传感器、执行元件之间的接口设计尤为重要,应当保证稳定可靠的通信。
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计引言温度控制系统在现代生活中起着至关重要的作用。
它可以用于各种应用,如恒温器、空调、冰箱等。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统设计,详细讨论系统的架构、工作原理以及实现过程。
系统架构温度控制系统基于51单片机的设计,主要由以下几个部分组成: 1. 温度传感器:用于检测环境温度。
2. 51单片机:作为系统的核心控制器,负责接收温度传感器的数据并进行处理。
3. 显示模块:用于显示当前温度和控制状态。
4. 控制模块:根据温度数据和设定值,控制相关设备的开关。
工作原理温度控制系统的工作原理如下: 1. 温度传感器实时检测环境温度,并将数据传输给51单片机。
2. 51单片机接收到温度数据后,与设定值进行比较。
3. 如果当前温度高于设定值,51单片机将控制模块输出高电平信号,使相关设备工作。
4. 如果当前温度低于设定值,51单片机将控制模块输出低电平信号,停止相关设备工作。
5. 同时,51单片机将当前温度和控制状态发送给显示模块进行显示。
系统设计步骤以下是基于51单片机的温度控制系统设计的步骤:步骤一:电路设计1.连接温度传感器到51单片机的模拟输入引脚。
2.连接显示模块到51单片机的数字输出引脚。
3.连接控制模块到51单片机的数字输出引脚。
步骤二:编程设计1.初始化温度传感器和显示模块。
2.循环执行以下步骤:1.读取温度传感器的模拟输入值。
2.将模拟输入值转换为温度值。
3.与设定值进行比较,确定控制状态。
4.控制模块输出相应的电平信号。
5.将当前温度和控制状态发送给显示模块进行显示。
步骤三:调试和测试1.连接电路并烧录程序到51单片机。
2.使用温度源模拟不同温度条件,观察系统的控制效果。
3.根据实际测试结果,调整设定值和控制算法,以提高系统的稳定性和精度。
结论基于51单片机的温度控制系统设计可以实现对环境温度的精确控制。
通过合理的电路设计和编程实现,系统可以实时检测温度并根据设定值自动控制相关设备的工作状态。
基于单片机的多路温度采集控制系统
毕业设计毕业生姓名.专业.学号.指导教师•所属系(部)** ** *** ******毕业设计评阅书题目:基于单片机的多路温度采集控制系统________ 系__________ 专业姓名__________________设计时间:评阅意见:成绩:指导教师: _____________ (签字)职务: _________________200 年月日***** 学院ill本文设计是以MCS-51单片机系统为基础的,通过热电阻变送器对热电阻随温度的变化而得到的模拟信号进行采集,连接多路模拟开关实现多路模拟信号的采集,并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换,把转换得到的数字信号按照顺序分别送入单片机或把指定的那路信号送入单片机,通过单片机进行控制操作,通过对单片机的数据存储器的扩展和程序存储器的扩展来提高片内存储器、数据存储器的容量,以便于在单片机的应用中满足单片机在定时器、中断、串行口等方面的要求;本设计是通过LED来实现单片机的现实系统的,通过单片机对多路模拟开关的控制进行多选一,把其中一路的信号经过A/D转换器的转换,在通过单片机把采集到的信号送到LED 电路当中进行显示,此设计中LED显示使用的串行接口来显示的,它是通过人的视觉暂留特性,只观赏感觉是连续点亮的;本文通过单片机报警系统来实现热电阻传感器随测量的温度范围200~700摄氏度,若超出这个温度范围则报警。
以单片机为核心完成温度巡测、数据处理•显示及上下限报警功能。
关键字:A/D转换器;DBW热电阻变送器;单片机;AbstractIt is based on MCS-51 one-chip computer system for this text not to design, is it gather to go on through thermal resista nee cha nger to an alog sig nal that thermal resista nee receive with change of temperature, join many way analog switch realize many way collect ion of an alog sig nal , is it count through A/D conv erter to an alog sig nal mould cha nge to go on, Send digital sig nal received to cha nge accord ing to order into on e-chip computer or desig nated those dista nee sig nal send into the one-chip computer separately, carry on control operation through one-chip computer , is it improve scenesof memory stori ng device to come through data expa nsion and expa nsion , procedure of memory of memory in on e-chip computer. Capacity of the data memory ,So that the dema nd in meeti ng the on e-chip computer in the timer , cuts off , the serial mouth in the applicati on of the on e-chip computer etc.; Is it is it realize realistic system of on e-chip computer to come through LED , is it select for one more through one-chip computer control on analog switch of many ways to go on to desig n orig in ally, un dergo conv ersi on , A/D of con verter among them one No. of sig nals , send through on e-chip computer sig nal got to gather LED show among the circuit, desig n this LED serial in terface used to show is it show to come, it to cut characteristic of stayi ng through visio n of people, only view and admire and feel and lightin successi on ; This text realizes 200~700 degrees Cen tigrade of temperature ran ges that the thermal resista nee sen sor measure at the same time through the warni ng system of the one-chip computer, if beyond the scope of this temperature to report to the police. Regard on e-chip computer as the core and fin ish temperature and patrol exam ining , data process ing . Show and the warni ng fun ctio n of upper and lower limits.Key words: A/D con verter;DBW thermal resista nee cha nger; an on e-chip computer第一篇绪论 (1)第一章课题背景 (1)第二章温度检测的意义与技术发展 (1)第三章课题内容和本人的主要工作 (2)第四章单片机在本课题的应用 (2)第二篇多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案 (4)第一章系统设计任务与要求 (4)第二章系统总体方案的设计 (4)第三篇主控模块的设计 (6)第一章8051单片机的特点及引脚 (6)第二章8051芯片的引脚 (6)第三章8051单片机的扩展及系统电路 (8)第四篇信号输入通道与信号采样模块的设计 (12)第一章A/D芯片的选用及说明 (12)第一节逐渐逼近式A/D转换器的工作原理 (12)第二节A/D转换器的性能指标 (13)第三节典型的A/D转换芯片ADC0809 (14)第二章信号采样模块的电路设计 (16)第一节热电阻的材料及工作原理 (16)第二节测量电路 (18)第五篇显示系统、报警系统及键盘控制 (21)第一章显示系统的设计 (21)第一节LED显示器件的工作原理 (21)第二节LED显示电路设计 (23)第二章报警系统的设计 (24)第三章键盘控制的设计 (24)第六篇系统的电源设计 (26)第一章电源系统的组成 (26)第二章电源设计原理 (27)第三章电路 (27)第七篇系统软件设计 (29)第一章主控模块的程序设计 (29)第二章LED显示程序设计 (33)第三章报警系统的程序设计 (35)结论 (37)参考文献: (38)附录1:程序清单 (38)附录2:电路原理图 (44)外文资料 (45)中文翻译 (53)致谢 (61)第一篇绪论第一章课题背景测量控制的作用是从生产现场中获取各种参数,运用科学计算的方法,综合各种先进技术,使每个生产环节都能够得到有效的控制,不但保证了生产的规范化、提高产品质量、降低成本,还确保了生产安全。
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计一、系统设计思路1、系统架构:本系统的所有模块分为两个主要的部分:单片机部分和PC部分。
单片机部分是整个温度控制系统的中心模组,它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示,还有一些辅助操作,如温度上下限报警等;PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能,与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。
2、硬件设计:本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心,在系统中应用TLC1543数据采集芯片,采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集,使系统实现多路温度检测同时显示.另外,为了实现数据采集记录,系统可以选用32K字节外部存储封装。
二、系统总控程序设计系统总计程序采用C语言进行编写,根据实际情况,主要分为以下几个主要的模块:(1)初始化模块:初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。
(2)温度采集模块:主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作,还可以实现温度的报警功能。
(3)录波模块:提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。
(4)通信模块:主要是用于实现数据透传,采用RS485接口与PC端的上位机联网,可实现远程调试、远程控制等功能。
(5)用户界面模块:实现数据显示功能,可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。
三、实验检验(1)检查系统硬件的安装是否良好;(2)采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对;(3)做出多路温度信号的对比,以确定系统读取的数据是否准确;(4)检查温度报警功能是否可以正常使用,也可以调整报警范围,试验报警功能是否可靠;(5)进行通信数据采集的联网检测,确保上位机和系统可以进行实时、准确的通信。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现
基于51单片机的温度控制系统设计与实现摘要:本文通过使用51单片机进行温度控制系统的设计与实现。
通过采集温度传感器的数据,通过控制电路对电热器进行控制,实现室内温度的控制和稳定。
设计过程中起首对硬件进行搭建和电路设计,然后进行软件编程和系统调试。
最终通过试验和测试验证了系统的稳定性和可靠性。
关键词:51单片机,温度控制系统,温度传感器,电热器,硬件搭建,软件编程,系统调试一、引言随着科技的不息进步与进步,智能家居控制系统得到了广泛应用。
其中,温度控制系统在居民生活中起到了重要作用。
温度控制系统能够依据室内实时温度调整电热器的工作状态,使室内温度保持在合适的范围内,提供舒适的居住环境。
现有的温度控制系统大多使用单片机来实现温度数据的采集和控制。
本文选择51单片机作为控制核心,设计并实现了基于51单片机的温度控制系统。
二、项目硬件设计1. 温度传感器模块温度传感器模块接受常见的DS18B20传感器。
该传感器具有高精度和可靠性,能够准确地测量环境温度,并将温度数据以数字信号的形式输出。
2. 控制电路设计控制电路设计包括电热器的电源供电控制和温度控制。
电热器供电通过继电器进行控制,通过51单片机的IO口控制继电器的开关状态,实现电热器的启动和停止。
温度控制部分则通过将温度传感器的数据与设定温度进行比较,依据差值控制继电器的状态,从而调整电热器的工作状态。
当实时温度大于设定温度时,继电器断电,电热器停止工作;当实时温度小于设定温度时,继电器通电,电热器开始工作。
3. 显示模块设计为了便利用户了解室内温度和系统工作状态,本设计添加了液晶显示模块。
通过51单片机的IO口控制液晶显示屏,实时显示当前室内温度和系统运行状态。
三、软件编程1. 数据采集与处理通过采集温度传感器的数据,可以得到当前室内温度的数值。
将采集到的温度数据进行处理,与设定的温度进行比较,得到差值。
2. 温度控制算法依据差值的大小,控制继电器的状态,从而实现对电热器的控制。
基于51单片机的温度控制系统设计
基于51单片机的温度控制系统设计温度控制系统是一种常见的自动化控制系统,它可以通过传感器检测环境温度,并通过控制器对环境进行调节,以达到预设的温度值。
本文将介绍基于51单片机的温度控制系统设计。
一、系统设计思路本系统采用51单片机作为控制器,通过温度传感器检测环境温度,并通过继电器控制加热器或制冷器进行温度调节。
系统的设计思路如下:1. 采用DS18B20数字温度传感器检测环境温度。
2. 通过LCD1602液晶显示屏显示当前环境温度和设定温度。
3. 通过按键设置设定温度,并将设定温度保存在EEPROM中。
4. 根据当前环境温度和设定温度控制继电器,实现加热或制冷。
二、系统硬件设计1. 51单片机控制器本系统采用STC89C52单片机作为控制器,它具有强大的计算能力和丰富的外设资源,可以满足本系统的需求。
2. DS18B20数字温度传感器DS18B20是一种数字温度传感器,具有精度高、抗干扰能力强等优点,可以满足本系统的温度检测需求。
3. LCD1602液晶显示屏LCD1602是一种常见的液晶显示屏,可以显示2行16列的字符,可以满足本系统的显示需求。
4. 继电器本系统采用继电器控制加热器或制冷器进行温度调节。
5. 按键本系统采用按键设置设定温度。
三、系统软件设计1. 温度检测本系统采用DS18B20数字温度传感器检测环境温度,通过单总线协议与51单片机通信,读取温度值并进行转换,最终得到环境温度值。
2. 温度显示本系统采用LCD1602液晶显示屏显示当前环境温度和设定温度,通过51单片机控制液晶显示屏进行显示。
3. 温度控制本系统根据当前环境温度和设定温度控制继电器,实现加热或制冷。
当当前环境温度低于设定温度时,继电器控制加热器加热;当当前环境温度高于设定温度时,继电器控制制冷器制冷。
4. 温度设定本系统通过按键设置设定温度,并将设定温度保存在EEPROM中,下次启动时可以读取保存的设定温度。
四、系统实现效果本系统经过实际测试,可以准确检测环境温度,并根据设定温度控制加热或制冷,实现温度控制的功能。
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计
基于mcs-51单片机的温度采集系统课程设计课程设计题目:基于MCS-51单片机的温度采集系统设计要求:1. 利用MCS-51单片机实现一个温度采集系统,能够实时采集环境温度数据并显示在LCD屏幕上。
2. 系统应能够通过按键调节温度采样频率,可选的频率有1秒、5秒和10秒。
3. 设计一个温度预警功能,当采集到的温度超过设定值时,系统会发出警报。
4. 液晶屏上能够显示当前采样频率和温度预警阈值,并可通过按键进行修改。
5. 需要为系统设计一个合适的外部温度传感器,并连接到MCS-51单片机的相应引脚。
6. 设计一个简单的电路实现系统的硬件连接,并进行相应的调试和测试。
设计步骤:1. 硬件设计:- 根据单片机的引脚功能和外部温度传感器的规格,设计电路连接图。
- 按照电路连接图进行电路的连接,注意电子元器件的正确安装。
2. 软件设计:- 编写初始化函数,包括LCD屏幕的初始化以及按键的初始化。
- 编写温度采集函数,包括读取外部温度传感器数据的程序。
- 编写温度显示函数,将采集到的温度数据显示到LCD屏幕上。
- 编写按键处理函数,根据按下的按键进行相应的操作,例如修改采样频率和温度预警阈值。
- 编写温度预警函数,判断采集到的温度是否超过设定值,如果超过则发出警报。
3. 调试与测试:- 烧写软件到MCS-51单片机,并将外部温度传感器连接到正确的引脚。
- 运行系统,观察LCD屏幕上是否能够正确显示采集到的温度数据。
- 利用按键进行相应操作,测试系统是否能够正确响应。
- 测试温度预警功能,确保系统能够在温度超过设定值时发出警报。
4. 总结与展示:- 对整个系统进行总结,包括设计过程中遇到的问题、解决方案以及对系统性能的评估。
- 准备课程设计报告,包括设计的目的、步骤、结果和存在的问题等,- 在课程设计展示中展示系统的功能和性能,回答相关问题。
基于51单片机的温度控制系统的设计
基于单片机的温度控制系统设计1、设计要求要求设计一个温度测量系统,在超过限制值的时候能进行声光报警。
具体设计要求如下:①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度;②在不超过最高温度的情况下,能够通过按键设置想要的温度并显示;设有四个按键,分别就是设置键、加 1 键、减 1 键与启动/复位键;③DS18B20温度采集;④超过设置值的芳C时发出超限报警,采用声光报警,上限报警用红灯指示,下限报警用黄灯指示,正常用绿灯指示。
2、方案论证根据设计要求,本次设计就是基于单片机的课程设计, 由于实现功能比较简单我们学习中接触到的51 系列单片机完全可以实现上述功能, 因此可以选用AT89C51单片机。
温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。
报警与指示模块中,可以选用 3 种不同颜色的LED 灯作为指示灯,报警鸣笛采用蜂鸣器。
显示模块有两种方案可供选择。
方案一:使用LED 数码管显示采集温度与设定温度;方案二:使用LCD 液晶显示屏来显示采集温度与设定温度。
LED 数码管结构简单, 使用方便,但在使用时,若用动态显示则需要不断更改位选与段选信号,且显示时数码管不断闪动,使人眼容易疲劳;若采用静态显示则又需要更多硬件支持。
LCD 显示屏可识别性较好,背光亮度可调,而且比LED 数码管显示更多字符,但就是编程要求比LED 数码管要高。
综合考虑之后,我选用了LCD 显示屏作为温度显示器件, 由于显示字符多,在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度, 可以直观的瞧到实际温度与警戒温度的对比。
LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3、硬件设计根据设计要求,硬件系统主要包含6个部分,即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD显示模块、报警与指示模块。
其相互联系如下图1所示:图1硬件电路设计框图3、1单片机时钟电路形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式与外部时钟方式。
本次设计采用内部时钟方式,如图2所示。
基于51单片机的多路温度检测系统毕业设计论文
论文题目:基于MCS51的多路温度检测终端设计与实现专业:电子与信息工程学生:张泽鑫签名:指导教师:倪云峰签名:摘要温度是工业生产过程中保证产品质量的重要可控参数。
因此,在工农业生产和科学研究中温度的检测与控制在现代经济与社会中越来越受到重视。
传统的监测方法都是单点测量,同时有温度传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定,因此多路温度检测终端的设计成了一项重要的研究课题。
本文设计了一种基于单片机的具有多路采集通道的高精度的数字温度检测系统。
硬件上,CPU采用STC89C52为主控芯片,配置DS18B20温度传感器作为信号采集装置,利用LCD1602对四路采集的温度信号进行显示。
软件上运用C语言的编程,用protues仿真和硬件电路的设计,实现了实时温度检测,并能够方便设置温度上下限,实现报警功能,另外还配备了单片机与PC机的通信功能。
文中,终了进行了测试与实验,实验达到了预期的结果。
【关键词】温度测量;单总线;数字温度传感器;单片机【论文类型】设计型Title:The Terminal design and implementation of multi-channel temperature detection based on MCS-51Major:Electronic information engineeringName:Zhang Zexin Signature:Supervisor:Ni Yunfeng Signature:ABSTRACTDuring the industry production process, the temperature is the important parameter of ensuring the quality of the products. Therefore, the detection and control of temperature in industrial and agricultural production and scientific research have playing a more and more important role. Traditional monitoring methods are single point measurement, meanwhile the temperature transfer is not timely and accurate enough .These are not conducive to industrial control according to the temperature change in a timely decision. So it has become an important research topic in the design of multi-channel temperature detection terminal.This paper has designed a multi-channel acquisition channel digital high precision temperature detection system based on single chip microcomputer.On the aspect of hardware, the STC89c52 is used as the main control chip. It equipped with the DS18B20 temperature sensor, which acts as signal acquisition device. The temperature signal of four way's acquisitions are displayed by the LCD1602.On the aspect of software, C-programming language used by Protues simulation and hardware circuit design to achieve a real-time temperature detection. There is a ability to easily set the temperature limit, and the alarm function. Meanwhile it can also communicate with the PC.In this paper, the result of tested has achieved the goal as expected.【Key words】temperature measure;single bus;digital thermometer;single chip processor 【Type of Thesis】Design mode目录1 基础理论............................................................................................................................. - 1 -1.1 概述.......................................................................................................................... - 1 -2.1 单总线简介.............................................................................................................. - 3 -2.1.1 概述............................................................................................................... - 3 -2.1.2单总线的工作原理........................................................................................ - 3 -2.1.3 单总线器件信号传递方式........................................................................... - 4 -1.3 MCS51单片机 ......................................................................................................... - 7 -1.3.1 MCS51单片机概述 ...................................................................................... - 7 -1.3.2 MCS-51单片机的结构 ................................................................................. - 7 -1.3.3 指令系统....................................................................................................... - 9 -1.3.4 中断............................................................................................................. - 10 -1.3.5定时器.......................................................................................................... - 10 -2 硬件设计方案....................................................................................................................- 11 -2.1系统综述..................................................................................................................- 11 -2.2 温度采集与测量系统............................................................................................ - 12 -2.2.1 DS18B20的特性 ......................................................................................... - 12 -2.1.2 DS18B20引脚排列 ..................................................................................... - 13 -2.2.3 DS18B20 的硬件结构 ................................................................................ - 13 -2.2.4 DS18B20的供电方式 ................................................................................. - 14 -2.2.5 DS18B20的ROM指令.............................................................................. - 16 -2.2.6 DS18B20的测温原理 ................................................................................. - 18 -2.3 显示系统................................................................................................................ - 19 -2.3.1 LCM1602显示模块 .................................................................................... - 19 -2.2.3 LCM1602管脚分布 .................................................................................... - 20 -2.4 报警系统及输入设备............................................................................................ - 21 -2.5 最小系统外围电路................................................................................................ - 22 -2.5.1 PC机与单片机的串行通信接口电路........................................................ - 22 -2.5.2 晶振电路以及复位电路............................................................................. - 22 -3 软件系统的设计............................................................................................................... - 24 -3.1 主程序.................................................................................................................... - 24 -3. 2 DS18B20 相关程序 .............................................................................................. - 25 -3.2.1 查询DS18B20的ROM ............................................................................. - 26 -3.2.2 DS18B20 初始化程序 ................................................................................ - 27 -3.2.3 温度采集..................................................................................................... - 27 -3.3 LCM1602 相关程序 .............................................................................................. - 29 -3.3.1 LCM1602 初始化程序 ....................................................................................... - 29 -3.3.2 显示子程序......................................................................................................... - 31 -3.4 报警系统和键盘输入系统相关程序.................................................................... - 32 -3.4.1 报警系统..................................................................................................... - 32 -3.4.2 键盘输入..................................................................................................... - 32 -4 实验结果总结................................................................................................................... - 34 -5总结与展望........................................................................................................................ - 37 -5.1 总结........................................................................................................................ - 37 -5.2 展望........................................................................................................................ - 37 -致谢....................................................................................................................................... - 39 -参考文献............................................................................................................................... - 40 -1 基础理论1.1 概述温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产和科学实验中一个非常重要的参数。
基于51单片机的多路温度控制系统课程设计报告.doc
基于51单片机的多路温度控制系统课程设计报告。
基于51单片机仓库温度控制系统的智能仪表课程设计课题:机械工程研究所;机械工程研究所;专业测量和控制技术;和仪器学生姓名;XXXX等级;6月20日,XXXX总结:本设计是一个基于C52单片机的4通道DS18B20、LCD1602显示和开关量控制系统,采用模块化和层次化设计。
现在用DS18B20数字温度传感器来测量温度,省去了模式到功率的转换,直接把数字信号送到单片机进行调用。
采用液晶显示模式,使显示更加方便、简洁。
然后,利用单片机AT89C51I/O口交流电机开关,构建了一个集显示、检测和控制于一体的单片机应用系统。
此外,系统还自行设计了一个5V稳压电源,不仅可以提供220伏交流电,还可以接受5V直流电源。
关键词:单片机;液晶显示器;数字温度传感器;开关控制电路目录第1章简介11.1研究背景11.2研究内容和目标11.3结构组织1第2章系统方案设计和演示22.1总体方案设计22.2方案比较和演示22.2.1采集电路22.2.2处理器选择32.2.3显示部分3第3章系统电路设计和组件介绍43.1系统43.1.1最小系统电路43.1.2温度采集电路53.1.3控制系统电路53.1.42.1.3单片机特殊功能寄存器介绍83 . 2 . 2 DS18B20 93.2.2.1介绍DS18B 20主要特性93.2.2.2 DS18B 20内部结构103.2.3液晶显示器1602 113.2.3.1介绍液晶显示器1602主要技术参数113.2.4继电器介绍14第4章系统软件设计1 54.1程序流程图154.2程序设计164.2.1液晶显示器1602程序设计164.2.2液晶显示器程序设计1602第一章绪论1.1研究背景通过课程设计,学生可以进一步加深对单片机工作原理的理解,通过实践制作,掌握引入外部中断的方法和中断服务程序的编程方法。
掌握定时器的使用和中断服务程序的编写方法;从而理解如何构成系统的主程序。
基于51单片机的温度控制系统设计与实现
基于51单片机的温度控制系统设计与实现1. 系统设计概述温度控制系统是智能控制领域中的一个重要领域,主要应用于各种工业生产、制冷空调、农业温室等领域。
本文主要介绍基于51单片机的温度控制系统。
2. 系统硬件设计系统硬件设计主要分为两部分:传感器采集部分和控制执行部分。
其中传感器采集部分主要采用DS18B20数字温度传感器,控制执行部分则主要采用继电器进行控制。
3. 系统软件设计系统软件设计主要采用C语言进行编程实现。
具体包括温度采集、PID算法控制以及控制执行等功能。
4. 温度采集部分设计温度采集部分采用DS18B20数字温度传感器进行温度采集。
该传感器具有传输速度快、采集精度高等特点。
系统采用单总线模式进行控制,通过读取传感器中的温度数据并进行运算,得到当前温度值。
5. 基于PID算法的控制设计本系统采用PID算法进行控制,具体包括比例控制、积分控制和微分控制。
其中比例控制主要控制温度的偏差,积分控制主要控制温度的稳定性,微分控制主要控制温度的变化率。
6. 控制执行部分设计控制执行部分主要采用继电器进行控制。
当温度值达到设定值时,单片机通过控制继电器的开关状态来控制制冷或制热设备的开关。
7. 系统测试与优化在设计完整的软硬件系统后,需进行系统测试以得到有效的控制效果。
在测试过程中,发现系统存在延迟现象,需要对算法进行优化,以提高系统响应速度和稳定性。
8. 总结基于51单片机的温度控制系统具备采集精度高、响应速度快、控制稳定等特点,能够广泛应用于各种不同的领域。
但是在实践中,还需针对不同领域实际情况进行优化和调整,以提高系统效率和稳定性。
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计.
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言:随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED 显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。
基于51单片机的多路温度采集系统
基于单片机的多路温度采集系统一、摘要:本设计利用单片机及Keil编程软件编程和PROTEUS单片机仿真软件和电子电工等方面知识,用Keil编程软件编程,用PROTEUS单片机仿真软件仿真。
最后制作实物,将程序下载到单片机中,利用(I/O)口采集来自多路温度的数据,根据各路温度的不同,集中准确的显示出来,并且根据所设温度的上下限通过驱动蜂鸣器进行听觉上的报警,同时还可以通过LED灯协助进行视觉上的报警,从而达到多点温度的采集和报警的目的。
以Keil编程软件和PROTEUS软件来进行仿真、分析,调试,为设计提供了一个方便、快捷的途径,为设计节约了设计时间。
关键词:AT89S52单片机温度采集报警二、设计要求1、检测的温度范围:0℃~100℃。
2、检测分辨率 0.1℃。
3、显示的多路的温度值不相互干扰,而且对各个传感器的所属温度都能进行报警。
三、硬件电路设计1、系统的设计思路本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LCD进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用程序来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和LED进行报警。
2、系统总体设计方案系统总体主要由对单片机进行编程后得到控制,系统的其他功能部件分别接至单片机的对应I/O口。
整体模块如图:3、主控制器本次设计选择Atmel 公司生产的AT89C51作为控制芯片。
AT89C51是高性能的CMOS8位单片机,片内含有4K bytes 的可反复擦写的只读程序存储器和128的随机存取数据存储器。
AT89系列与MCS-51系列单片机相比有两大优势:第一,片内程序存储器采用闪速存储器,使程序的写入更加方便;第二,提供了更小尺寸的芯片,使整个电路体积更小。
基于51 单片机的多点温度控制系统设计
基于51 单片机的多点温度控制系统设计随着生活水平的提高,人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。
地板采暖采用辐射方式供暖,符合人体生理需求曲线,如果控制系统选取得当,不仅可以提高房间舒适度,更可以使系统运行费用降低许多。
如今一般是在典型位置安装一个温控装置,温控装置连接到壁挂炉,温控器根据室温和温度设定直接控制锅炉运行,各房间不同回路由工作人员凭经验手动调节分水器球阀,改变不同回路的流量,从而达到调节各房间的室温的效果。
使用这种控制方法,即使是有经验的工作人员,也难以调节得十分准确,何况各家庭成员由于年龄不同,所需舒适温度不同,需要经常对室温进行调节。
针对以上问题,我们利用SST89E564RCSST89E564RC单片机及新型测温器件设计了多点温控采暖控制系统,根据室内各点温度设定实时控制控制采暖系统,从而提高居室的舒适性以及采暖的经济性。
1系统设计目标系统总体设计思想是以SST89E564RC单片机为控制核心,整个系统硬件部分包括温度检测部分、控制执行部分、显示及键盘系统及最小系统基本电路。
系统利用单片机获得温度传感器数据并与系统设计值进行比较,根据比较结果分别控制执行系统。
温度控制温度控制系统控制框图。
图1温度控制系统控制框图2系统硬件设计根据系统所需完成的功能,设计系统硬件结构。
图2设计系统硬件结构2.1控制核心系统采用SST89E564RC单片机作为控制核心,进行温度采集、信息显示及执行机构的控制。
SST89E564RC是美国SST公司推出的高可靠、小扇区结构的FLASH单片机,内部嵌入72KB 的Super-FLASH,1KB的RAM,通过对其RAM做进一步扩展,可满足嵌入系统操作系统的运行条件。
2.2温度传感器温度传感器采用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DSl8820DSl8820。
该传感器支持“一线总线”接口,可方便地进行多点温度测量,还可以程序设定9~12位的分辨率,最高精度为±0.0625℃,分辨率设定及用户设定的报警温度存储在E2PROM 中,掉电后依然保存。
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计
1 系 统 设 计
在温度采集 系统 中我们常常用到集成 型温度 传感器 ,集成型温度传感器 可以 达到较高 的精 度 ,在集成型温度传感器 的使用过程 中,由于采用 的单 总线传输方 式进行对远距 离的多点温度进行检测 ,所以在程序的控制上 比较 复杂。所以 ,在 温度测量系统 中,采 用抗干扰能力强 的新 型数 字温度传感器 ,新型数字 温度 传感 器D S 1 8 B 2 0 具有体积更 小、精度更 高 、适用 电压更宽、采用 一线总线、可组网等 优点 , 在 实际应用中取 得了 良好的测温效果。系统通过温度传感器获取温度信息 , 通过运算得到温度显示在 L E D显示屏上 , 并 与设 定值进行 比较 ,选择是否进行报 警响应 。系统 的设计框 图如下 图 1 所示 。
3 软件 设计
软件设 计是整个温度采集 系统 的关键 ,即简洁的硬件结构是靠 复杂的软件来 支持的。多个器件挂在一条 总线上为了识别不同的器件 ,在程序设 计过程中一般 有四个步骤 :初始化命令 ;传送 R O M命令 ;传送 R A M命令 ;数据交换命令 。由 于 已经在 上面获取 了多个 D S 1 8 B 2 0的 R O M 代码并 在 A T 8 9 S 5 2单片机 内部 的 E 2 P R O M 中建立 了测量位置点和传感器 6 4位 R O M 代码之间的关系表 。软件系统 框图如下图 2 所示。设计方法如下: ( 1 )采用模块程序设计 。 ( 2 )采用 自 顶 向下的程序设计 。 ( 3 )外部设备和外部事件尽量采用中断方式 与 C P U联络 , 这样既便于系统模块 化, 也可提高程序效率 。 ( 4 )近几年推出的单片机开发系统, 有些是支持高级语言的, 如C 5 1与 P L / M 9 6 的编程和在线跟踪调试。 ( 5 )系统的软件设 计应充分 考虑到软件抗干扰措施 。 系统经过初始化 ,进人 多通道显示 ,然后扫描键盘 ,判断是否有按键按下 , 然后进行按键所 控制的通道的温度采集 。所采集 的温 度与设定的温度相 比较 ,越 限可 以报警 。 由于 D S 1 8 B 2 0 需要初始化才能使用 ,因此 ,首先必须对系统进行初始化并 且 要关闭所有 中断 ,D S I 8 B 2 0 把转换到 的温度读 出,然后放到 累加器 A中,把之前 设置 的温度报警的上限值转换成 D S 1 8 B 2 0的输 出值 ,这样然后再与报警上 限的温 度值进行 比较 ,如果检测的结果是温度没有超限 ,那么系统继续进行检测 。
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前言随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同事将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为A T89C51,此芯片功能较为强大,能偶满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、串入并出移位寄存器74LS164、数码管和LED显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D0-D7输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端串行输出到74LS164,经74LS164串并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由P1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时,有P1.01输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。
外设电路工作后,温度下降,当温度降到正常温度后,LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。
温度继续下降,当温度下降到下限温度值时,P1.01输出停止输出,外设电路停止工作,同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。
当外设电路停止工作后,温度开始上升,接着进行下一工作周期。
2、温度控制器程序设计本软件系统有1个主程序,6个子程序组成,6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADC0N、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON及数码管显示子程序DISP。
(1)主程序主程序进行系统初始化操作,主要是进行定时/计数器的初始化。
(2)定时/计数器0中断服务程序应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样,消除数码管温度显示的闪烁现象,用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。
每当定时时间到,调用温度采集及模数转换子程序ADCON,得到一个温度样本,并将其转换为数字量,传送给89C51单片机,然后在调用温度计算子程序CALCU,驱动控制子程序DVRCON,十进制转换子程序METRICCON,温度数码管显示子程序DISP。
(3)温度采集及模数转换子程序ADCON该子程序进行温度采样并将其转换为8位数字量传送给89C51的P0口。
采样得到的温度数据存放在片内RAM的20H单元中。
(4)温度甲酸子程序CALCU根据热敏电阻的分度值和电路参数计算出一张温度表,存放在DATATAB数据表中,由于篇幅关系,本程序只给出0~49℃的温度数据,一个温度有两个字节组成,前一字节为温度值,后一字节为该温度所对应的热敏电阻上的电压的数字量。
根据采样值,通过查表及比较的方法计算出当前的温度值,并将其存入片内RAM的21H单元。
采用查表发计算温度值时为了克服热敏电阻的阻值----温度特性曲线的非线性,提高测量精度。
(5)驱动控制子程序DRVCON该子程序调节温度,当温度高于上限温度时(本次程序设为30℃),P1.0输出驱动控制信号,驱动外设工作降温;当温度下降到下限温度时(本程序设为25℃),P1.0停止输出,温度上升,周而复始;工作状态有LED1---LED4指示。
(6)十进制转换子程序METRICCON将存放于内部RAM21H但愿的当前温度值的二进制数形式转换为十进制数(BCD 码)形式,以便输出显示,转换结果存放在片内RAM的32H单元(百位)、31H(十位)、30H单元(个位)。
(7)数码显示子程序DISP该子程序利用89C51串口的方式0串行移位寄存器工作方式,将片内RAM的30H、31H、32H单元的BCD码查表转换为七段码后由RXD端串行发出去,然后经74LS164串并转换,将七段值传送给数码管,以十进制形式显示出当前温度值。
根据以上分析画出的部分程序设计流程图如图1-0至图1-4所示。
图1-0部分程序设计流程图的设计框架图1-1 主程序流程图图1-2 T0中断服务程序流程图转换结束否图1-3 温度采样及模数转换子程序流程图图1-4 温度计算子程序流程图3、具体内容(1)温度控制器电器原理图设计按以上分析及相关知识设计出温度控制器电路原理图如图1-5所示(2)温度数据表在图1-5所示的电路中,热敏电阻的连接如图1-6所示。
本设计所使用的热敏电阻的分度表及ADC0809转换后的电压数字量见附表1-1所示,转换后的电压数字量的计算方法为:热敏电阻与R8并联口的总电阻:R=(Rt*R8)/ (Rt+R8) R与R7串联电路中R的分压值(即输入ADC0809的模拟量):V=5R/(R+R7)5V被分成256等分(8位量化),则每份的电压值:△=5/256输入的模拟量电压经8位量化后的数字量:D=V/△例如:热敏电阻在温度为20℃时的阻值为62.254千欧,则根据上述方法计算出的电压数字量为169,注意在计算中R7的实测值19.6千欧代入进入计算。
在实际做该电路时,可根据自己所选择的热敏电阻的分度表计相关电路参数,按上述方法计算出ADC0809转换后的各温度对应的电压数字量。
程序中的温度数据表构成:1个温度数据占2个字节,前一字节为温度值,后一个字节为该温度下热敏电阻上的模拟电压转换成的8位数字量。
如在20℃时,热敏电阻对应的电压数字量为169,则20,169组成一个温度为20℃的温度数据。
按这样方法组成的0~49℃的温度数据表如下:DA TATAB:DB 0,194, 1,193, 2,192, 3,191, 4,190DB 5,189, 6,188, 7,187, 8,186, 9,185DB 10,184,11,182,12,181,13,180,14,178DB 15,177,16,175,17,174,18,173,19,171DB 20,169,21,168,22,166,23,165,24,163DB 25,161,26,159,27,158,28,156,29,154DB 30,152,31,150,32,149,33,147,34,145DB 35,143,36,141,37,139,38,137,39,135DB 40,133,41,131,42,129,43,127,44,125DB 45,123,46,121,47,118,48,116,49,114在温度采样机模数转换子程序中,采样得到的当前温度下热敏电阻上的数字电压存于20H单元,在温度计算子程序中通过查表的方法从表中的第一个温度(0℃)下热敏电阻上的数字电压开始,依次取出各温度下热敏电阻上的十字电压,与存于20H单元的当前温度下热敏电阻上的数字电压比较,如小于当前的数字电压,则在取出下一温度的数字电压与当前温度的数字电压比较;直到大于或等于当前的温度数字电压,比较结束。
如大于则取出前一温度作为当前温度存于21H单元,如等于则将该温度作为当前温度存于20H单元。
这种温度计算方法,避免了温度特性曲线非线性对温度计算精确性的影响,计算出的温度非常准确。
(3)温度控制程序设计在本设计中,晶体振荡器频率为6MHz,T0定时时间为100ms,T0工作于方式1,则T0的初值为:X=(最大计数值M-定时时间t/机器周期Tm)=216-100ms/2us=15536=3CB0H按以上任务分析设计出的源程序如下:ORG 0000H。
LJMP MAIN。
跳转到主程序ORG 000BH。
LJMP T0INT。
跳转到T0中断服务程序主程序ORG 0100H。
MAIN: MOV R1,#10。
T0 100马上定时溢出计数寄存器R1赋初值10MOV P1,#0FFH。
所有指示灯灭MOV SP,#60H。
堆栈指针赋初值60HMOV TMOD,#01H。
T0定时、方式1、软启动MOV TL0,#0B0H。
T0赋初值MOV TH0,#3CH。
MOV IE,#82H。
开放T0中断SETB TR0。
启动T0SIMP $。
定时/计数器0中断服务程序ORG 0200H。
T0INT: DJNZ R1,NEXT。
T0溢出10次,即1s进一次采样处理LCALL ADCON。
调用温度采样及模数转换子程序LCALL CALCU。
调用温度计算子程序LCALL DRVCON。
调用驱动控制子程序LCALL METRICCON。
调用十进制转换子程序LCALL DISP。
调用数码管显示子程序MOV R1,#10。
R1重赋值10NEXT: MOV TL0,#0B0H。
T0重装初值MOV TH0,#3CH。
RETI。
温度采样及模数转换子程序ORG 0300HADCON: MOV DPTR,#0F0FFH。
选通ADC0809通道0MOV A,#00H。
MOVX @DPTR,A。
启动A/D转换HERE: JNB P3.3,HERE。
判断数据转换是否结束,没结束则等待MOVX A,@DPTR。
读取传唤口的数据MOV 20H,A。
将从ADC0809中读取的当前温度下热敏电阻上的电压值存于20H单元 RET。
温度计算子程序ORG 0400H。
CALCU: MOV R2,#01H。
R2为数据表的索引值寄存器MOV DPTR,#DATATAB。
温度数据表首地址送DPTRNEXT1: MOV A,R2。
索引值送AMOVC A,@A+DPTR。
查表取出某一温度的数字电压值CJNE A,20H,K1。
与当前温度的数字电压值比较DEC R2。
等于当前温度的数字电压值,则查表取出该温度值作为当前;温度值MOV A,R2MOVC A,@A+DPTR。
LJMP K3。
K1: JNC K2。
大于当前温度的数字电压值,则继续取出下一温度的数字电压进行比较 DEC R2。