基于单片机的温控系统设计
基于单片机的炉温温度控制系统设计

摘要在工业生产过程中,往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节,因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。
由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点,因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本,控制方法灵活多样,并且可以达到较高的控制精度,从而能够大大提高产品的质量,因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。
自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。
时滞效应始终困扰着其实际应用,为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题,例如比例控制方式、DDC控制方式。
本文将针对一种温度控制方式进行学习,并设计一个以AT89S52单片机为核心、利用新型集成化智能1-Wire总线数字温度传感器DS18B20实现的温度采集控制系统,同时还阐述了直接数字控制(DDC)控制算法。
本系统按照模块化程序设计思想,完成了对系统软件部分的设计,给出了各个功能模块的设计思想和流程图。
温度采集控制系统不但能够准确地进行温度数据的采样转换,稳定进行升温、恒温的控制过程,而且可以记录温度—时间对应关系,并以现今广泛使用的液晶显示器作为输出设备,使数据读取更加直观。
现场仿真表明,该系统在测试过程中工作稳定,满足设计要求。
本设计采用以8位AT89S52单片机作为系统的CPU。
使用电加热器升温,配合键盘输入,液晶显示器显示。
具有硬件结构简单、人机界面友善、管理功能健全、系统可靠性高、记录数据准确、使用维护方便等优点。
关键字:温度采集系统;单片机;DS18B20;温度控制The Design of Furnace Temperature Control System Based onSingle Chip MicrocomputerAbstractIn the industrial production process, often require various types of furnace, heat treatment furnace, reactor temperature detection and regulation, so it needs a proper system of precise control of its temperature. as low power consumption single chip, high performance, reliability, easy-to-market commodity and so on, so to control the temperature using SCM not only save on cost, control method of flexible and diverse, and can achieve higher precision, which can greatly enhance the quality of the product, so SCM is widely used in the Small control system.The automatic control technique is a temperature particularly controls technique at domestic and international get the extensive application with develop. Time postpone effect perplex always in fact on the occasion of applied, for this person invents various controls method to resolve the problem of Time postpone. This paper introduces a design of temperature data acquisition system based on single-chip AT89S52. The system collects temperature data through 1-Wire Digital Thermometer DS18B20, and the control algorithm of DDC parameters is presented.This system according to mold a design for turning procedure design toughing, completing to system software part of designs, giving each function mold piece thought with flow chart. A function temperature control system can proceed accurately the data adopts the kind converts, stabilizing the proceeding heat, the control process of the constant temperature, and can satisfy completely to the request of the system accuracy. and can show them to the operators by the way of the Liquid Crystal Display. This system used the present the usage the LCD and actions output equipments, make data kept the view more. The results of the simulation show that the system works stably and meets the expected design requirements.The temperature data acquisition and control system adoption with 8 bit AT89S52 single a machine for system CPU. The usage electricity heating apparatus heats, matching with the keyboard importation, displays with the LCD. It has simple structure, high system reliability, and the data recorded are reliable and the operation and maintenance are convenient.Key words: temperature data acquisition system; single-chip; DS18B20; temperature control目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 选题的目的和意义 (2)1.3 炉温控制的国内外研究现状及发展趋势 (2)1.4 本系统的任务和本文的主要内容 (4)2 系统总体分析与设计 (5)2.1 系统方案选择 (5)2.1.1 主控芯片单片机的选型 (5)2.1.2 温度传感器的选择 (5)2.2 系统的组成和工作原理 (6)2.3 系统主要元件介绍 (7)2.3.1 AT89S52单片机简介 (7)2.3.2 1602液晶显示器 (10)2.3.3 DS18B20数字温度传感器 (14)2.3.4 固态继电器 (18)2.4 本章小结 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 单片机的最小应用系统 (20)3.2 温度采集转换系统 (21)3.3 升温驱动控制系统 (22)3.4 键盘显示系统 (23)3.5 报警系统 (25)3.6 系统电源模块 (26)3.7 本章小结 (27)4 软件系统设计 (28)4.1 软件总体设计 (28)4.2 系统初始化函数 (29)4.3 控制函数 (30)4.4 读温度子程序 (31)4.5 键盘显示函数 (32)4.6 时间函数 (33)4.7 本章小结 (34)5 系统的调试与仿真 (35)5.1 软件调试 (35)5.2 硬件调试 (36)5.3 本章小结 (37)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (1)附录2 (18)1 绪论1.1 课题背景及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制,在许多工业场合中都是重要的环节。
基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计摘要:水温控制系统在工业、农业、生活等各个领域广泛应用。
随着技术的发展,单片机控制技术正在越来越多的应用到水温控制领域中。
本文通过对水温控制系统原理的分析,进行了设计和制作,并通过实验结果验证了本设计的可行性和稳定性。
关键词:单片机控制技术;水温控制系统;可行性;稳定性1. 引言水温控制系统在现代社会中应用广泛,水温控制技术的发展和进步为现代社会的科技进步做出了巨大的贡献。
单片机技术作为一种广泛应用的控制技术,可以实现多种不同的控制操作,因此被广泛应用到水温控制系统中。
本文将针对单片机水温控制系统进行分析设计,并进行实验验证。
2. 水温控制系统原理分析水温控制系统的基本结构由传感器、控制器以及执行机构等组成。
其中,传感器负责温度数据的采集,控制器负责处理和分析数据,并控制执行机构实现温度控制。
单片机水温控制系统的实现原理基于以下几个步骤:1)传感器采集温度数据并将数据转换为数字信号。
2)单片机控制器通过间接方式获取传感器采集的温度数字信号,并将其传输到外围设备中。
3)控制器将传输的信息根据其程序所设定的算法进行计算,得到温度数据,从而调整执行机构的作用。
4)执行机构实现接收计算出的数据并通过温度调节装置将温控装置的工作状态调节到所设定的工作状态,最终实现水温控制。
3. 单片机水温控制系统设计根据以上原理设计单片机水温控制系统,具体实现过程如下:1)传感器:选用DS18B20数字温度传感器,将其与单片机进行连接;2)控制器:选用AT89S52单片机,作为水温控制器,通过程序将传感器所采集到的数字信号转化为温度信息,并与设定温度进行比较和判断,控制继电器开关;3)执行机构:选用继电器作为执行机构,通过继电器的开关控制加热器的加热状态,调节水温。
4. 实验验证将设计好的单片机水温控制系统进行实验,实验过程中将设定温度为30℃,获得的实验结果显示在图1中。
图1 实验结果实验结果表明,本设计的单片机水温控制系统能够在设定温度为30℃时以及系统正常工作的情况下,实现对水温的有效控制。
基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计引言在能源日益紧张的今天,电热水器,饮水机,电饭煲之类的家用电器在保温时,由于其简单的温控系统,利用温敏电阻来实现温控,因而会造成很大的能源浪费浪费。
利用 AT89C51 单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,故障报警电路等组成,软件选用汇编语言编程。
单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量,显示于LED 显示器上。
该系统灵活性强,易于操作,可靠性高,将会有更广阔的开发前景。
本设计任务和主要内容设计并制作一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。
水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。
本设计主要内容如下:(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。
(2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。
(3)用十进制数码管显示水的实际温度。
(4)采用适当的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。
(5)温度控制的静态误差≤0.2℃。
系统主要硬件电路设计单片机控制系统原理框图温度采样电路选用传感器AD590。
其测量范围在-50℃--+150℃,满刻度范围误差为±0.3℃,当电源电压在5—10V之间,稳定度为1﹪时,误差只有±0.01℃。
此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。
系统的信号采集电路主要由温度传感器(AD590)、基准电压(7812)及A/D转换电路(ADC0804)三部分组成。
信号采集电路温度控制电路此部分电路主要由光电耦合器MOC3041和双向可控硅BTA12组成。
MOC3041光电耦合器的耐压值为400v,它的输出级由过零触发的双向可控硅构成,它控制着主电路双向可控硅的导通和关闭。
100Ω电阻与0.01uF 电容组成双向可控硅保护电路。
部分控制电路系统主程序设计主程序流程图。
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。
基于单片机的智能温控系统设计

基于单片机的智能温控系统设计随着科学技术的发展,人们需要更加便捷高效的生活方式。
智能家居作为一种新兴的科技应用,吸引了越来越多的人的关注。
其中,智能温控系统是人们更为关心的一部分,因为温度直接关系到人们的身体健康。
通过单片机技术的应用,可以设计出一种高效智能的温控系统。
一、智能温控系统的设计方案1. 系统硬件设计:主机采用单片机AT89S52和温度传感器DS18B20组成,温度控制功能通过智能继电器,整个系统实现了硬件基础框架。
2. 系统软件设计:主要涉及到单片机程序的编写和控制,具体涉及到诸如温度检测、温度控制、屏幕显示等功能。
3. 系统人机交互设计:通过显示屏幕和按键控制实现人机交互操作。
4. 系统通信设计:通过WiFi模块实现远程通信功能。
二、温度传感器DS18B20的原理及应用DS18B20是一款基于数字信号输出的温度传感器,原理是利用温度对半导体器件的电阻或电压的变化,来达到测量温度的目的。
它具有精度高、响应速度快、口径小的特点,因此常被应用于智能家居领域中的温控系统。
三、智能继电器的原理及应用智能继电器是利用单片机技术,将微处理器县的高低电平输出与继电器的通断控制相结合,达到了计算机智能化的效果。
它的最大优点就是可以通过计算机远程控制,从而实现智能化管理。
在温控系统中,可以根据温度的不同值,实现启动或关闭继电器,调节温度的稳定值。
四、智能温控系统的应用前景智能温控系统作为智能家居领域中的一部分,已经逐渐开始运用到人们的现实生活中。
随着人们对于生活品质的不断提高,智能家居的应用市场不断扩大,而温控系统作为其一部分也将得到更加广泛的应用。
尤其在一些高结构化的场所中,例如办公楼、酒店等场所,都需要通过温度的调节来实现舒适性的提升。
因此,智能温控系统的发展前途广阔。
总之,通过单片机技术的应用,可以实现智能温控系统的设计,这样的设计不仅降低了使用成本,提高使用效率,还具有自动化、智能化、人性化的特点,深受人们欢迎。
《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。
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本科学年论文(设计)蔬菜大棚温控系统设计系别信管系专业电子信息工程届别2012级班级12级电子信息工程学生姓名唐姣学号********** 指导教师刘超群职称副教授二O一五年六月摘要温度控制是蔬菜大棚最重要的一个管理因素,温度过高或过低,都会影响蔬菜的生长。
主要介绍一种基于ST89C52单片机的温室蔬菜大棚温度控制系统,系统利用DS18B20温度传感器实现对温室大棚温度的测量,通过按键设置需要报警的上下限值。
实验证明,该系统具有性价比高,使用寿命长等优点,具有一定实用价值。
【关键词】温度控制;继电器;温度检测AbstractTemperature control is the most important vegetable greenhouse management factor, the temperature is too high or too low, will affect the growth of vegetables. Mainly introduces a control system based on the temperature in of the vegetable greenhouses in SCM st89c52, system using DS18B20 temperature sensor to realize the greenhouse temperature measurement, through the key set to alarm limit value. Experiments prove that the system has the advantages of high performance ratio, long service life, etc., and has some practical value.[Keywords]Temperature control; Relay; Temperature detection目录1.绪论 (1)2.蔬菜大棚的系统设计 (1)2.1控制系统整体结构 (1)2.2系统的工作原理 (1)3.系统硬件设计 (2)3.1温度采集模块 (2)3.1.1温度传感器电路介绍 (2)3.2 A/D转换接口 (2)3.2.1 ADC0809与单片机的接口方式 (3)3.3按键电路 (3)3.4控制电路 (3)3.5电源电路 (4)4.软件设计 (5)4.1程序流程图及分析 (5)4.1.1主程序 (5)4.1.2A/D转换的程序 (6)5.仿真与分析 (8)5.1 Proteus仿真图 (8)5.2 Proteus仿真结果 (8)6.结论 (9)参考文献 (9)1.绪论由于现代农业发展得非常快速,受控农业的研究受到很多的重视,特别是温室工程,已经变成工厂化高效农业的一个重要组成部分。
本文设计的是一种基于单片机的温度控制系统,数字温度传感器通过单总线与单片机连接,系统结构简单,抗干扰能力强,很适合用于蔬菜温室大棚温度控制[1]。
2.蔬菜大棚的系统设计2.1控制系统整体结构智能温度传感器DS18B20既能对温度进行测量,又能设定所需要控制的温度,并对温度值能够把二进制转换成十进制,所以系统选用智能温度传感器DS18B20。
传感器之间只需简单的通信协议就能加以识别,这样就节省了大量的引线和逻辑电路。
单片机选用AT89C51做控制器。
主要功能是:把采集的数据在LCD显示器上显示;通过键盘设置参数,声音报警;按键切换手动/自动控制方式;把采集到的数据和控制信息传送至上位机,接收上位机命令实现参数设置;输出控制[2]。
2.2系统的工作原理该温度测控系统的工作原理就是进行计算机编程和单片机编程,使智能温度传感器DS18B20正常工作,去检测大棚内实际的温度,并由数字显示电路显示出当时的温度值。
如果采集的温度值高于上限报警温度,系统将发出报警,并同时起动制冷设备,把温度降下来,当温度降到一定的程度,即低于上限复位值时,立即关闭制冷设备,使制冷设备停止工作。
当采集的温度值低于下限报警温度值时,系统又发出报警,并同时起动制热设备,使大棚内的温度上升,当温度上升到一定的程度,即高于下限复位值时,立即关闭制热设备,使制热设备停止工作,从而使温室大棚的温度值维持在一定的范围内。
本温度系统分为两个部分,主机和温度检测与控制部分。
原理框图如下图1所示。
3.系统硬件设计3.1温度采集模块为了进行准确的温度测量,必须给热电偶提供一个良好的恒流源,由于热电偶输出的信号是模拟信号,所以信号在输给CPU 之前应该先进行A/D 转换。
3.1.1温度传感器电路介绍下图2可知DS18B20温度传感器与单片机如何连接。
图2单片机与传感器连接图3.2 A/D 转换接口本设计选择的A/D 转换器芯片为ADC0809。
ADC0809在过程控制和机床控大温度信号温 度传感器采集放大电路AD 转换 报警电路 单 片机显示电路 键盘电路 控温电路湖南财政经济学院本科学年论文(设计)制等应用中,能对多路模拟信号进行分时采集和A/D转换[3],输出数字信号通过三态缓冲器,可直接与微处理器的数据总线相连接。
3.2.1 ADC0809与单片机的接口方式中断控制方式效率高所以特别适合于转换时间较长的ADC。
ADC0809与单片机的连接电路如下图3所示。
图3 ADC0809与单片机的连接图3.3按键电路下图4所示为中断扫描方式的接口电路。
图4 按键与单片机的连接图3.4控制电路由于单片机输出控制信号非常微弱,需要用三极管来驱动外围电路,三极管选用NPN型的 9014,当检测温度低于设定温度时,输出高电平控制信号,使三极管9014导通,使继电器两控制端产生压差,从而使继电器吸合,常开触点接通,控制外部电路启动制热设备[4]。
控制电路电路图如图5所示。
图5继电器与单片机的连接图3.5电源电路需要把220V的交流电转换成5V和12V的直流电。
在这个设计中,采用了简单的实用的变压器,根据理想变压器原副边匝数比公式,则可通过计算来调节参数达到转换为低电压所谓目的。
低压的交流信号在通过整流稳压等操作实现了交流向直流转换的要求了[5]。
其电路图如图6所示。
图6电源电路图4.软件设计4.1程序流程图及分析4.1.1主程序本系统的工作流程是,操作人员可以从键盘上输入要设定的温度值。
当此温度值与当前温度不同时,单片机控制系统采取调节的动作[6]。
当设定温度大于测定温度时,则使加热器工作;当设定温度小于测定温度时,则开启降温风扇。
第一部分是主程序,它描述的是程序的总体结构。
图7主程序流程图关键代码如下void sw_detect() interrupt 0{unsigned char temp,i;IE0 = 0;sw = 0;P2 &= 0x8f;for(i = 0;i < 5;i++);P2 |= 0x70;sw = 1;if(sw == 0){temp = (P2 & 0x70);while(P3 & 0x04 == 0)LED_display();if(temp)sw_temp[0] = temp >> 4;switch(sw_temp[0]){case 6:sw_temp[0] = max;break;case 5:sw_temp[0] = min;break;case 3:sw_temp[0] = mode;break;default:sw_temp[0] = sw_temp[0];}if(sw_temp[0] != 0)sw_flag = 1;//有新的按键中断发生,置标志位}LED_display();}4.1.2A/D转换的程序中断服务程序流程图如图8所示[7]N图8 A/D转换的程序流程图关键代码如下void main(){initdac0809();startadc();while(1){while(EOC==0)/*ADC0809正常转换*/OE=1;/*转换完毕,打开输出*/ad_data[--i]=P0/*从P0读取结果*/startadc();/*开始第二次AD转换*/OE=0;/*禁止输出*/}}5.仿真与分析5.1 Proteus仿真图选择元器件后连接的电路图如图9所示[8]。
图9 仿真图15.2 Proteus仿真结果假如设定最低温度为5,最高温度为30,通过调节可调电阻的阻值[9],当该系统检测到不同温度时,其数码管,LED灯,蜂鸣器显示不同,如下表1所示。
表1 仿真结果表当ADC0808芯片的引脚的电压在[0.25V,1.5V]范围内,电路工作在正常范围内,只有数码管工作,蜂鸣器不响,74HC164控制的发光二极管不亮,报警点的二极管也不亮;当超出这个电压范围,监控电路就会启动,串口控制的二极管,蜂鸣器都会工作;当设置的最高温度时,高报警点的二极管会发光,即可以按加一或减一键来设置;当要设置最低温度时,低报警点的二极管会亮[10]。
6.结论系统在Proteus上仿真通过,达到了设想的控制要求。
系统元件的选用以节省人力物力为基础,方便快捷为目的,采用高效低成本的原则,特别是采用先进的器件进行温度测量实现了速度快、精度高、测点多、布线少等诸多优点,可以实现温度的巡回测量和显示,能对超标的温度及时准确的报警并同时进行自动选择性的调节处理,大大的提高了蔬菜的成活率以及大幅度减轻管理者的负担,使蔬菜种植能获得一种可观的经济收益。
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