单片机智能温控器课程设计

单片机课程设计 说明书

专业：机械设计制造及其自动化 设计题目：智能温控器 设计者： 指导老师： 设计时间： 一、课题名称：一个基于51单片机的智能温控器课程设计 二、主要技术指标及工作内容和要求：本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个控制温度 设定按键（增大/减小），四位数码管分别显示设定温度和实际温度，量程为0~99度，打开电源开关后设定温度初始化为26度。 1，按键输入采用中断方式，两个按键分别接INT0和INT1。 2，采用铂电阻（Pt100)温度传感器进行温度测量，模数转换采用ADC0809。 3，单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作，死区设为2度： 当P<=S-1时，控制R接通电加热回路; 当P>S+1时，控制R断开电加热回路； 当S-1目录错误!未定义书签。

1.系统总体设计方案 ....................................................... 1 1.1智能温控器的功能设计 ................................................. 1 2．系统硬件设计 .......................................................... 2 2.1 单片机概述 ........................................................... 2 2.2 A/D转换电路 ......................................................... 2 2.2.1 ADC0808介绍 ....................................................... 2 2.2.2 A/D转换电路工作原理 .............................................. 3 2.3 温度采样电路 ......................................................... 3 2.3.1 铂电阻（Pt100)温度传感器 .......................................... 3 2.4按健开关 ............................................................. 4 2.5温度显示电路 ......................................................... 5 2.5.2 温度显示工作原理 .................................................. 5 2.6热电阻驱动电路 ....................................................... 6 第3章 系统软件设计 ...................................................... 7 3.1软件设计思路 ......................................................... 7 3.2 程序流程 ............................................................. 7 3.3 程序内容编写 ........................................................ 9 参考文献： .............................................................. 13 附录 .................................................................... 14

基于MCS-51单片机的智能温控器的设计与开发 1.系统总体设计方案 智能温控器主要单片机，时序电路，温度采样电路，A/D转换电路，温度显示电路，温度输入电路，驱动电路等组成。系统原理图见图1所示：

图1智能温控器控制系统框图 1.1智能温控器的功能设计 以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子器件设计，一个电源开关，两个控制温度 设定按键（增大/减小），四位数码管分别显示设定温度和实际温度，量程为0~99度，打开电源开关后设定温度初始化为26度。 1，按键输入采用中断方式，两个按键分别接INT0和INT1。 2，采用铂电阻（Pt100)温度传感器进行温度测量，模数转换采用ADC0809。 3，单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作，死区设为2度： 当P<=S-1时，控制R接通电加热回路; 当P>S+1时，控制R断开电加热回路； 当S-1

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8051 BCD译码BCD译码数码管 数码管

按键

电路

驱动电路

A/D转换电路 时钟 温度采样电路 2．系统硬件设计 2.1 单片机概述 由于智能温度控制器的核心就是单片机，单片机的选择将直接关系到控制系统的工作是否有效和协调。本设计采用MCS-51系列的8051单片机，因为8051单片机应用广泛，性能稳定，抗干扰能力强，性价比高。 8051包含了8位CPU，片内振荡器，4K字节ROM,128字节RAM,2个16位定时器，计数器，中断结构，I/O接口等。可进行计算，定时等一系列功能。

2.2 A/D转换电路 2.2.1 ADC0808介绍 ADC0808是8位全MOS中速A/D 转换器、它是逐次逼近式A/D 转换器，片内有三态数据输出锁存器，可以和单片机直接口接。其主要引脚功能如下： （1）RD，WR：读选通信号和选通信号（低电平有效）。 （2）CLK：时钟脉冲输入端，上升有效。 （3）DB0—DB7是输入信号。 （4）CLKR：内部时钟发生器外接电阻端，与CLKIN端配合可由芯片自身产生时钟脉冲，其频率为1/1.1RC。 （5）CS：片选信号输入端，低电平有效，一旦CS有效，表明A/D转换器被选中，可启动。 （6）WR：写信号输入，接受微机系统或其它数字系统控制芯片的启动输入端，低电平有效， CS、WR同时为低电平时，启动转换。 (7)INTR：转换结束输出信号，低电平有效，输出低电平表示本次转换已完成。该信号常作为向微机系统发出的中断请求信号。 （8）CLK:为外部时钟输入端，时钟频率高，A/D转换速度快。允许范围为10-1280KHZ，典型值为640KHZ，此时，A/D转换时间为10us。通常由MCS—51单片机ALE端直接或分频后与其相连。当MCS单片机与读写外，RAM操作时，ALE信号固定为CPU时钟频率的1/6，若单片外接的晶振为6MHZ，则1/6为1MHZ，A/D转换时间为64us。

2 2.2.2 A/D转换电路工作原理 ADC0808的两模拟信号输入端，用以接受单极性、双极性和差摸输入信号，与WR同时为低电平A/D转换器被启动切在WR上升沿后100 模数完成转换，转换结果存入数据锁存器，同时，INTR自动变为低电平，表示本次转换已结束。如CS、RD同时来低电平，则数据锁存器三态门打开，数字信号送出，而在RD高电平到来后三态门处于高阻状态

图2 A/D转换电路图 2.3 温度采样电路 2.3.1铂电阻（Pt100)温度传感器 当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而3 成近似匀速的增长。但他们之间的关系并不是简单的正比的关系，而更应该趋于一条抛物线。 铂电阻的阻值随温度的变化而变化的计算公式： -2000Rt为t℃时的电阻值，R0为0℃时的阻值。公式中的A,B,系数为实验测定。标准的系数为：A=3.90802*10-3℃；B=-5.802*10-7℃； C=-4.27350*10-12℃

2.4按健开关

设定按键（增大/减小），四位数码管分别显示设定温度和实际温度，量程为0~99度，打开电源开关后设定温度初始化为26度。 按键输入采用中断方式，两个按键分别接INT0和INT1

4 2.5温度显示电路 2.5.1 LED驱动 74LS47 介绍：74LS47是一块BCD码转换成7段LED数码管的译码驱动IC，74LS47的主要功能是输出低电平驱动的显示码，用以推动共阳极7段LED数码管显示相应的数字。相应引脚功能如下： （1）QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG:7段LED数码输出引脚。 （2）A，B，C，D ：输入引脚。 （3）RBO，BT，LI 高电平输出有效。

2.5.2 温度显示工作原理 温度显示电路如图4所示：由2片TTL74LS47和2片七段LED组成，LED采用共阳级接法。74LS47的QA-QG接BCD的a-g,段选信号由8051的P1口提供， LED显示数据由74LS47的输出决定,即由P1口信号的取值决定。

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