基于C8051F单片机的激光二极管温控系统
《2024年基于8051单片机的温度控制系统》范文

《基于8051单片机的温度控制系统》篇一一、引言随着现代工业和科技的飞速发展,温度控制系统的稳定性和效率显得尤为重要。
其中,基于8051单片机的温度控制系统因其实时性强、可编程、控制灵活等特点,被广泛应用于工业自动化控制、医疗设备、智能家居等各个领域。
本文旨在介绍基于8051单片机的温度控制系统的基本原理、设计方法以及应用场景。
二、系统概述基于8051单片机的温度控制系统主要由温度传感器、单片机(8051)、执行机构以及控制电路等部分组成。
该系统通过温度传感器实时检测环境温度,经由单片机进行数据处理后,控制执行机构调整温度,从而实现对温度的精确控制。
三、系统工作原理基于8051单片机的温度控制系统采用闭环控制原理。
首先,温度传感器将环境温度转化为电信号,并传送给单片机。
单片机对信号进行处理后,根据预设的阈值判断当前环境温度是否满足要求。
若发现温度偏高或偏低,单片机将输出相应的控制信号,驱动执行机构(如加热器或制冷器)进行调整。
同时,单片机实时监控调整过程,并持续采集环境温度数据,直到达到设定值为止。
四、系统设计(一)硬件设计硬件设计主要包括单片机(8051)、温度传感器、执行机构和控制电路等部分。
其中,单片机作为核心控制器,负责接收传感器信号、处理数据并输出控制信号;温度传感器用于实时检测环境温度;执行机构则根据单片机的控制信号调整环境温度;控制电路则负责连接各部分硬件,实现信号的传输和执行。
(二)软件设计软件设计主要包括单片机的程序编写和调试。
程序应具有实时检测、数据处理和精确控制等功能,并根据实际情况设置适当的参数和阈值。
在调试过程中,应对系统进行充分的测试和验证,确保系统的稳定性和可靠性。
五、应用场景基于8051单片机的温度控制系统在各个领域均有广泛应用。
在工业自动化控制中,该系统可实现对生产过程中的温度进行精确控制,提高生产效率和产品质量;在医疗设备中,该系统可确保设备的正常运行和患者的安全;在智能家居中,该系统可实现智能化的环境调节和节能管理。
基于单片机C8051F的智能温控系统的设计与实现

基于单片机C8051F的智能温控系统的设计与实现.txt“我羡慕内些老人羡慕他们手牵手一直走到最后。
━交话费的时候,才发现自己的话那么值钱。
·490·计算机测量与控制.2009.17(3)Computer Measurement & Control 控制技术中华测控网收稿日期:2008-07-27; 修回日期:2008-08-30。
基金项目:西北工业大学创新实验室资助项目(07031)作者简介:赵跃齐(1983-),在读研究生,主要从事计算机测控技术方向的研究。
马瑞卿(1963-),教授,博士,主要从事电机智能控制技术方向的研究。
文章编号:1671-4598(2009)03-0490-02 中图分类号:TP274·5文献标识码:A基于单片机C8051F的智能温控系统的设计与实现赵跃齐,马瑞卿,梁贵毅,曾重,梁波(西北工业大学自动化学院,陕西西安710072)摘要:随着自动化水平的不断提高,工业现场对温度的控制越来越高,设计了一种适用于现代工业现场的实时高精度温度监控系统;采用单片机C8051F020和PC机相结合,具有数据采集、数据显示、数据通信及数据存储等功能,通过RS485总线和上位机相连,上位机可以通过软件对系统进行设置和控制,系统同时通过液晶模块实时显示监测到的温度和万年历;试验证明,本系统具有一定的实时高精度性能,有着很强的推广价值。
关键词:单片机;智能温控;液晶模块;上位机Design and Realization of Intelligent Temperature Control SystemBased on C8051F MicrocontrollersZhao Yueqi, Ma Ruiqing, Liang Guiyi, Zeng Zhong, Liang Bo(Automation College, Northwestern Polytechnical University, Xi an 710072, China) Abstract:With the continuous improvement of automated level, the requirements for temperature control is more and more high in in-dustry scene. This article develops a temperature control system, which can suit to modern industry, use single chip computer C8051F020and personal computer together, have the functions of data acquisition, data display, data communication and data storage. implementedthrough RS485 connect to host conputer, the host computer can use software to control and setting the system , at the same time, the sys-tem can display the temperature and calendar by LCD module in time. The practical results has proved that this system has high precisionand worthy of using abroad.Key words:microcontrollers; intelligent temperature control; LCD module; host computer0 引言现代工业技术的自动化程度在不断提高。
《2024年基于8051单片机的温度控制系统》范文

《基于8051单片机的温度控制系统》篇一一、引言随着科技的飞速发展,人们对各类生产与生活设备的智能性和精度要求不断提高。
其中,温度控制系统作为一种关键的工业和家庭自动化技术,已成为当今科学研究与技术应用的重点。
在众多的单片机技术中,基于8051单片机的温度控制系统因其实时性强、性价比高以及适应性强等优点而得到了广泛的应用。
本文旨在深入探讨基于8051单片机的温度控制系统的设计与实现过程。
二、系统概述基于8051单片机的温度控制系统是一种典型的自动化控制系统,该系统采用高精度的温度传感器进行实时检测,并将数据通过A/D转换器传输至8051单片机。
单片机根据预设的算法对数据进行处理,然后通过PWM(脉宽调制)或开关控制等方式对执行器进行控制,以达到调节温度的目的。
三、硬件设计1. 单片机选择:选用8051系列单片机作为核心控制单元,因其性能稳定、成本低、资源丰富等优点而成为行业内的主流选择。
2. 温度传感器:选择高精度的温度传感器进行实时检测,如DS18B20等。
3. A/D转换器:将传感器输出的模拟信号转换为单片机可以处理的数字信号。
4. 执行器:根据需要选择合适的执行器,如加热器、制冷器等。
四、软件设计软件设计是整个系统的核心部分,主要涉及单片机的编程和控制算法的实现。
1. 编程语言:采用C语言进行编程,因其具有代码可读性强、可移植性好等优点。
2. 控制算法:根据实际需求选择合适的控制算法,如PID (比例-积分-微分)控制算法等。
通过编程实现对温度的精确控制。
3. 人机交互:通过LCD显示屏等人机交互设备,实现对系统的实时监控和操作。
五、系统实现系统实现包括硬件连接、程序编写、调试与优化等步骤。
首先将硬件设备按照电路图进行连接,然后编写程序实现单片机的控制功能。
在调试过程中,需要不断优化控制算法和程序代码,以达到最佳的温控效果。
六、系统性能分析基于8051单片机的温度控制系统具有以下优点:1. 实时性强:能够实时检测温度并快速作出反应。
基于C8051F单片机的炉温控制系统

0引言温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制,电阻炉是典型的过程控制对象,在冶金、机械、食品、化工等工业中均有广泛的应用[1]。
电阻炉控制方式的选择、运行结果的好坏,直接影响到工业生产的产品质量、能源的消耗以及企业的生产效率。
采用数字PID算法能够精确的控制系统温度,而C8051F021单片机能够方便地实现数字PID控制,同时能够产生16位分辨率的信号控制电阻炉温度。
因此设计一个由高速单片机控制的高精度、结构简单并且成本低的温度控制系统有着重要的经济意义和应用价值。
1炉温控制的工作原理炉温通过基于恒流源的铂电阻桥式测温电路测得,输出电压为0~1V,为了提高系统的测量精度以及稳定性,采用CS5532对此模拟电压进行A/D转换,可得到24位分辨率的输出。
单片机把采集到的温度与系统设定的温度比较,根据偏差信号进行PID控制运算得出控制量。
为了实现控制的高精度并充分利用C8051F021单片机的片上资源,将PID控制的输出进行换算后,以16位PWM波的形式输出。
虽然C8051F021单片机内部集成了DAC子系统,但只有12位的分辨率,在本系统中采用以PWM形式输出控制信号,经过滤收稿日期:2008-04-21作者简介:李长春(1969—),男,工程师,主要从事工业和民用项目的电气设计及自控系统的工作。
基于C8051F单片机的炉温控制系统李长春1,刘利民2(1.中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌330002;2.山东汇宇兴科技有限公司,山东济南250014)〔摘要〕介绍了一种利用高速单片机C8051F021组成的电阻炉温度控制系统,阐述了系统的工作原理、硬件电路设计及实践。
系统利用铂电阻作为传感器的电桥采样温度,使用PID算法进行闭环控制,输出脉冲调制波,经滤波后将控制量输出到执行机构进行加热,达到精确控制炉温的目的。
实际应用表明系统结构简单、性能可靠、控制精度高、实用性强。
〔关键词〕C8051F;炉温控制;PWM;PID中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1004-4345(2008)03-0019-03OnFurnaceTemperatureControllingSystembasedonC8051FMonolithicProcessorLIChang-chun1,LIULi-min2(1.ChinaNerinEngineeringCo.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi330002,China;2.ShandongHuiyuxingTechnologyCo.,Ltd.,Ji’nan,Shandong250014,China)AbstractThispaperintroducesakindofresistancefurnacetemperaturecontrolsystemcomposedofhighspeedmonolithicprocessorC8051F021,andelaboratestheworkingprincipleofthesystem,hardwiredcircuitdesignandthepractice.Thesystemutilizestheplatinumresistanceasthesensor’selectricbridgefortemperaturesampling,andusesthePIDalgorithmtocarryontheclosed-loopcontrolling,thecontroldataoftheoutputpulsemodulatingwaveafterfilteringwillbeexportedtotheimplementingagencyforheatingforthepurposeofpreciselycontrolthefurnacetemperature.Thepracticalapplicationindicatedthatthesystemisofsimplestructure,reliableperformance,highcontrolprecisionandstrongpracticability.KeywordsC8051F;furnacetemperaturecontrol;PWM;PID有色冶金设计与研究第29卷2008年第3期6月图1系统控制原理图2系统硬件设计该温度控制系统包括C8051F021单片机、温度采集电路、彩色液晶触摸屏控制电路、驱动电路以及RS-485通讯电路等。
基于C8051F单片机的温度测控系统设计

基于C8051F单片机的温度测控系统设计作者:向俐霞来源:《中国新技术新产品》2009年第13期摘要:文中介绍用C8051F020单片机实现的多路温度实时检测控制系统,系统充分利用C8051F020各种内部资源,使得整个系统设计简单,易于实现,应用领域广泛。
关键词:C8051F单片机;温度测控;反馈控制1 系统架构设计整个系统由温度传感器(Pt100铂电阻)、滤波放大电路(LM324)、C8051F020单片机、LED显示电路、接口电路和计算机等部分组成。
系统的整体框图如图1所示。
2 硬件设计传感器的选择。
传感器选择铂热电阻,铂热电阻的特点是精度高,稳定性好,性能可靠,所以在温度采集中广泛应用,按IEC标准,铂热电阻的使用温度范围是-200~+850℃[1]。
本系统采用目前在工业中广泛应用的Pt100铂电阻传感器,在实际测量中,只要测得热电阻的阻值R,就能在分度表上查出对应的温度值。
滤波放大电路。
根据系统的要求,利用温度传感器采集得到在不同温度时传感器的输出值,先经过滤波电路进行滤波,再经过运算放大器放大后送入单片机,在单片机内进行A/D 变换。
本系统放大电路分两级放大,第一级放大倍数固定,第二级放大通过调整R5和R6的比例产生不同的放大倍数,两级放大器可组合出多种放大倍率,以满足不同传感器的要求。
放大电路用低功耗四芯运算放大器LM324芯片来实现,LM324每块芯片含有四个独立的高增益、内部频率补偿运算放大器,具有公共的工作电压输入端和接地端。
该芯片的工作电压宽(3V~32V),精度高,线形好。
每块芯片可完成两路温度信号的放大。
滤波放大电路见图2。
A/D转换。
由于本系统采用的是自带A/D的C8051F单片机,它具有与8051指令集完全兼容的CIP-51内核,片内自带有一个12位ADC,一个8位ADC,并且每一个ADC都对应有多个输入通道、输入多路选择开关和可编程增益放大器。
本系统选用C8051F020完成模拟开关、A/D转换和微控制器的作用。
《2024年基于8051单片机的温度控制系统》范文

《基于8051单片机的温度控制系统》篇一一、引言在现代工业生产和家庭生活中,温度控制系统的稳定性和精确性对于保证产品质量、提高生产效率以及节约能源等方面具有至关重要的作用。
8051单片机作为一种常用的微控制器,具有体积小、功能强大、价格低廉等优点,广泛应用于各种控制系统中。
本文将介绍一种基于8051单片机的温度控制系统,该系统能够实现对温度的精确控制和实时监测。
二、系统概述本系统以8051单片机为核心控制器,通过温度传感器实时采集环境温度,并将温度数据传输给单片机进行处理。
单片机根据预设的温度值与实际温度值的比较结果,控制加热或制冷设备的工作状态,以实现对温度的精确控制。
同时,系统还具有温度显示、报警输出等功能,方便用户实时了解环境温度并采取相应措施。
三、硬件设计1. 核心控制器:选用8051单片机作为核心控制器,具有丰富的I/O口和强大的处理能力。
2. 温度传感器:选用高精度的温度传感器,实时采集环境温度,并将数据传输给单片机。
3. 加热/制冷设备:根据实际需求,选择合适的加热或制冷设备,通过单片机控制其工作状态。
4. 显示模块:选用液晶显示屏或LED数码管等显示设备,实时显示当前环境温度。
5. 电源模块:为系统提供稳定的电源供应,保证系统正常工作。
四、软件设计1. 初始化程序:对8051单片机进行初始化设置,包括I/O口配置、定时器设置等。
2. 数据采集:通过温度传感器实时采集环境温度,并将数据传输给单片机。
3. 数据处理:单片机对接收到的温度数据进行处理,与预设的温度值进行比较,得出控制指令。
4. 控制输出:单片机根据控制指令控制加热或制冷设备的工作状态,以实现对温度的精确控制。
5. 显示与报警:通过显示模块实时显示当前环境温度,当温度超过预设范围时触发报警输出。
五、系统实现1. 硬件连接:将8051单片机、温度传感器、加热/制冷设备、显示模块等硬件设备连接起来,构成完整的温度控制系统。
2. 编程与调试:根据系统需求编写相应的程序代码,并对硬件设备进行调试,确保系统能够正常工作。
基于C8051F040单片机的温度测控系统

基于C8051F040单片机的温度测控系统温度遥控遥测是远程实现对温度的测量与控制,特别适合那些环境恶劣,测量人员不容易接近的场合,近年来在工农业生产中应用广泛。
根据遥控遥测系统的特点,提出了对水温遥控遥测的设计方案。
1 总体方案设计温度遥控遥测系统主要由微处理器系统、测温模块、加热模块、通信模块、液位模块以及上位机软件等组成。
系统构成如图1所示。
测温模块测量液体温度后,把温度数值发送给微处理器,当温度变化达到一定值后,加热模块开始加热,首先可以在设定的时间内,加热到设定的温度并稳定在该温度一段时间。
系统还可以按照设计好的各温度节点进行分段折线加热,精度很高。
测液位模块实时测量液体液位,并传给微处理器。
系统通过两个通信模块实现遥测遥控,上位机设好温度参数后,通过通信模块传给远处的微处理器,微处理器按照上位机设定好的温度控制加热模块进行加热,同时微处理器把液体温度和液位高度通过通信模块传给上位机软件,通过上位机软件界面可以实时显示和监测液体温度和高度。
显示模块把系统的温度、高度等各项数据实时显示在液晶屏幕上。
程序采用PID算法,建立比例、积分、微分数学模型,控制TCA785移相触发器正负触发可控硅BAT-20对受热物质加热。
移相触发双向可控硅调压精准,无级调压,较好地融合了超调和加热时间之间的矛盾;遥感遥测使用PTR-2000与上位机通信,在0到100℃范围内可任意设定、控制水温。
PTR- 2000通信距离远,准确率高,PC机界面实时显示温度曲线,温度、液位上下限设定。
并具有温度曲线采样率设定、温度曲线打印功能。
2 硬件设计系统硬件主要由C8051F040单片机最小系统、PTR2000无线通信模块、TCA785移相调压控制模块、Ptl00测温模块、WDK505测液位模块等组成。
2.1 C8051F040单片机最小系统最小系统以单片机C8051F04O为核心,包括晶体振荡电路、复位电路、抗干扰电路、电压基准电路和电源部分。
《2024年基于8051单片机的温度控制系统》范文

《基于8051单片机的温度控制系统》篇一一、引言在现代工业生产和家庭生活中,温度控制系统的稳定性和精确性对于保证产品质量、节能减排以及提高生活舒适度等方面具有重要意义。
8051单片机作为一种常见的微控制器,其具有低成本、高集成度、易于编程等优点,在温度控制系统中得到了广泛应用。
本文将介绍一种基于8051单片机的温度控制系统,分析其设计思路、实现方法和应用前景。
二、系统设计1. 硬件设计基于8051单片机的温度控制系统主要由单片机、温度传感器、执行机构、电源等部分组成。
其中,单片机作为核心控制单元,负责接收温度传感器的信号,并根据设定的温度值进行计算和判断,然后输出控制信号给执行机构,以实现对温度的精确控制。
温度传感器负责实时检测环境温度,将温度信号转换为电信号,并传输给单片机。
执行机构根据单片机的控制信号进行动作,以实现对温度的调节。
电源为整个系统提供稳定的电能。
2. 软件设计软件设计是温度控制系统的关键部分,主要包括初始化程序、温度采集程序、温度计算程序、控制算法程序等。
初始化程序负责对单片机进行初始化设置,包括I/O口配置、定时器配置、中断配置等。
温度采集程序通过读取温度传感器的数据,将温度信号转换为数字信号,并传输给单片机。
温度计算程序根据采集到的温度数据和设定的温度值进行计算和判断,得出温度偏差和调节量。
控制算法程序根据温度偏差和调节量,输出控制信号给执行机构,以实现对温度的精确控制。
三、实现方法1. 硬件实现硬件实现主要包括电路设计、元器件选型、电路搭建等步骤。
在电路设计中,需要根据系统需求和元器件性能进行合理的设计和布局,以保证系统的稳定性和可靠性。
在元器件选型中,需要选择性能稳定、精度高、价格合理的元器件,以保证系统的性能和成本。
在电路搭建中,需要按照电路设计进行准确的连接和调试,以保证系统的正常工作。
2. 软件实现软件实现主要包括编程、调试、测试等步骤。
在编程中,需要根据系统需求和硬件性能进行合理的程序设计,以保证系统的稳定性和精确性。
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间温度 2  ̄ 5C的电阻值 , 从而计 算出 的值 , 根 据文献 [ ] 3 可知 电桥 电路 已达 到 了最 佳线 性化 。
± .o 01 C的控制精度 , 同时满足控制 Y G晶体 的温 A 度, 又要求体积 小巧 , 在激光器机头里 安装却不 能 多 。本文 用 C 0 1 85 F单 片机 搭建 的系 统很 好 地 解 决 了此 问题 。 C0 1 85 F单 片 机 运 行 快 ( 图 1所 示 ) 如 , 采样速度高, 又有两路 A D输入和两路 D A输 出, 两 路 比较器 , 集成度很 高。本文只阐述对激光二极管 模块的温度控制。同时针对激光二极管模块的超调 量 小 的特点 , 不 同 的 流 行 PD 控 制 中 , 自适 应 从 I 如 PD, 经 网络 PD等 中采 用合 适 的 PD控 制 。 I 神 I I
f z y P D c nr lag r h c n a s e u e o i r v h f c e c .T i iy s s m alb lc d i h e d o u z I o t oi m a o b s d t mp o e te e ii n y h st y t C l e p a e n t e h a f o l t l n e t e l e id ,w e t sd b g e r i ti e ,t e p w rs p l e d n t e d s n e t i s se w sp o e h a rd o e h n i i e u g d o na n d h o e u p y n e o ima t d,hs y tm a r v d s ma b l t e c n e i n n tb e o b o v ne t d sa l . a
pr dut gt t e ertr o el e doem ue ad b e ntesei ie f eC 0 1 —C e js n et a i o h mp a e f h a r i o l,n a do pc t so 8 5 S M.T e u t s d d s h l a i h t F h
Ke y wor s: 0 F— CM ; r cso e d C8 51 S p e iin tmpeatr o to ;u z D o to r u e c n l f z PI c nr l r y
1 引 言
温 度 控制 方 法 有很 多 , 满 足 激光 二 极 管模 块 但
为 了达 到 采样 精 度 , 电桥 电路 进 行 非线 性 补 对 偿 。使 用 的方法 为 曲线拟 合法 , 到 R : 得
基 于 C 0 85 片 机 的激 光 二极 管 温 控 系 统 1 F单
郝 俊 明 , 宇程 , 玉峰 , 段 张 任 旭 , 运谦 , 王 单文 涛
( 华北光 电技术研究所 , 北京 10 1 ) 00 5
摘
要 : 中针 对激 光二 极 管模 块 对 温度 的高精度 、 调 量小等 特 点 , 文 超 根据 C 0 1 片机 的诸 85F单
多特性并结合模糊 PD控制算法, I 设计 了一种精密温度控制系统, 系统体 积小巧 , 以放到 该 可 激 光器 机 头里 面 , 在调 试 和维修 保养 中 , 需要拆装 激 光 电源 , 不 非常方便 , 同时稳定 性很高 。 关键 词 :8 5F单 片机 ; 密温度控 制 ; 糊 PD控制 C0 1 精 模 I 中 图分类 号 : N 4 . T 2 84 文献标 识码 : B
Th s r Di d m p r t r n r lS se e La e o e Te e a u e Co to y t m Ba e n C8 51 SCM s d o 0 F.
HAO J n mig DUAN Yu c e g, HANG Y — n , N Xu, ANG Yu — in, HAN W e — o u — n , —h n Z u f g RE e W n qa S nt a ( o hC i eer ntueo Eet —pi , e ig10 1 , hn ) N a hn R sa hIs t f lc oot s B in 00 5 C ia a c it r c j
2 电路 介绍
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图 1 MC U峰值 执行速度 比较
由于传感器所处的工作环境恶劣程 度不定 , 传
感 器 的输 出有各 种噪声 。
Ab t a t T i p p r ito u e r cso e e a u e c nr ls se s r c : h s a e n r d c s a p e iin tmp r t r o t y tm.I b s d o h ih p e i o n ma l U o t a e n te h g r cs n a d s l S — i
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第3 7卷 第 3期
20 0 7年 3月
激’ 与 红 外 光
I S & I RAR A ER NF ED
V0 . 7. . 13 No 3
M ac 2 07 r h. 0
文章编号 :0 1 0 8 2 0 )30 3 - 10 - 7 (0 7 0 -240 5 3