基于80C51单片机实现温度控制
单片机课程设计 基于数字温度传感器的数字温度计报告

《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称基于数字温度传感器的数字温度计姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日填写说明1、正文部分:(1)标题与正文格式定义标准如下:一级标题:1.标题1二级标题:1.1标题2三级标题:1.1.1标题3四级标题:1.1.1.1标题4(2)表格:尽可能采用三线表。
(3)图形:直接插入的插图应有图标、图号,不能直接插入的图应留出插图空位。
图中文字、符号书写要清楚,并与正文一致。
(4)文字表述:要求层次清楚,语言流畅,语句通顺,无语法和逻辑错误,无错字、别字、漏字。
文字的表述应当以科学语言描述研究过程和研究结果,不要以口语化的方式表达,报告中科技术语和名词应符合规定的通用词语,并使用法定计量单位和标准符号。
2、参考文献:(1)数量要求:参考文献只选择最主要的列入,应不低于5种。
(2)种类要求:参考文献的引用,可以是著作[M]、论文[J]、专利文献[P]、会议论文等。
(3)文献著录格式及示例。
参考文献用宋体五号字。
[1] 作者. 书名[M]. 版次. 出版地: 出版者, 出版年: 起止页码(著作图书文献)[2] 作者. 文章名[J]. 学术刊物名称. 年. 卷(期): 起止页码(学术刊物文献)示例:[1]王社国,赵建光。
基于ARM的嵌入式语音识别系统研究 [J]。
微计算机信息,2007,2-2:149-150.3、附录或附件:(可选项)重要的测试结果、图表、设计图纸、源程序代码、大量的公式、符号、照片等不宜放入正文中的可以附录形式出现。
4、如果需要可另行附页粘贴。
任务书1. 设计要求利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。
利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。
其温度测量范围为−55℃~125℃,精确到0.5℃。
数字温度计所测量的温度采用数字显示,控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。
江苏农林职业技术学院-08应用电子-卜庆丰-毕业论文-基于80c51单片机的电子体温计设计

江苏农林职业技术学院毕业设计(论文)7.5.4-3SNL/QR7.5.4-3SNL/QR专业应用电子技术学生姓名卜庆丰班级08应用电子技术学号0805170121指导教师周伟附1:成绩评议学号0805170121姓名卜庆丰题目基于80C51单片机的电子体温计的设计指导教师建议成绩:评阅教师建议成绩:答辩小组建议成绩:院答辩委员会评阅意见及评定成绩:答辩委员会主任签字(盖章):年月日1江苏农林职业技术学院毕业论文(设计)2毕业设计(论文)任务书姓名卜庆丰学号0805170121班级08应用电子技术题目基于单片机80C51的电子体温计的设计设计︵论文︶主要内容本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用,该设计控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用4位共阴极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示,能准确达到以上要求。
重点研究问题根据温度计特性设计产品,要求能准确读出被测体温,精确到0.1℃,体温计要求温度只能上升不能下降,否则影响读数,读出结果后要有复位,方便多次测量,本产品要求高地位报警,在36.2℃-37.3℃之间不报警,超出这个范围就显示提示符号,本产品还有温度计/体温计互换功能主要技术指标精确度:±0.1监测范围0-127℃刷新时间:1s其它要说明的问题每次测完体温手动复位指导老师意见指导教师签字:年月日附3:指导教师意见对论文的简短评价:1.指出论文存在的问题及错误2.对创造性工作评价3.建议成绩优良中及格不及格指导教师签字年月日评阅教师意见对论文的简短评价:1.指出论文存在的问题及错误2.对创造性工作评价3.建议成绩优良中及格不及格评阅教师签字年月日3江苏农林职业技术学院毕业论文(设计)4答辩小组评议意见学号姓名题目答辩小组意见:1、对论文的评价2.建议成绩等级优良中及格不及格3.需要说明的问题答辩小组长签字年月日目录摘要 (7)关键词 (7)0.引言 (7)1.总体设计方案 (7)2.方案二的总体设计框图 (8)2.1主控制器··························································82.2显示电路···························································82.3温度传感器························································8(1)DS18B20性能特点 (8)(2)DS18B20内部结构 (9)(3)DS18B20控制方法 (9)(4)DS18B20的通信协议 (10)3.DS18B20温度传感器与单片机的接口电路 (12)4.系统整体硬件电路 (12)4.1主板电路 (12)4.2显示电路 (13)5.系统软件算法分析 (14)5.1主程序 (14)5.2温度采集子程序 (14)江苏农林职业技术学院毕业论文(设计)65.3数据处理子程序················································175.4数据转换子程序 (18)5.5显示数据子程序 (18)5.6判断大小子程序 (19)6.数据测试 (19)7.结束语 (20)答谢辞 (20)参考文献 (21)基于单片机AT89S51的数字体温计的设计摘要传统的体温计是由水银制成的,存在测温时长、。
基于51单片机的简易计算器设计

基于单片机的简易计算器设计摘要2关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器2第一章绪论21。
1系统开发背景21。
2系统开发意义21.3设计目的21。
4设计任务2第二章单片机发展现状22.1目前单片机的发展状况22。
1。
1单片机的应用场合32.2计算器系统现状42.3简易计算器系统介绍4第三章系统硬件设计及说明43。
1系统组成及总体框图53.2AT89S52单片机介绍63。
3其它器件介绍及说明83.3.1 LCD1602液晶显示83。
3.2 4*4矩阵扫描按键9第四章 PROTEUS模拟仿真11第五章系统硬件设计及说明11第六章软件设计116.1汇编语言和C语言的特点及选择116.2源程序代码12摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,但仅单片机方面的知识是不够的,还应根据具体硬件结构、软硬件结合,来加以完善。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中,以后必将出现功能更加强大的计算机,基于这样的理念,本次设计主要以80C51单片机为控制芯片,用C语言进行编程实现,通过4*4矩阵键盘控制,输出用液晶屏LCD1602显示,该计算器可以实现一般的加减乘除四则混合运算。
关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器第一章绪论1.1 系统开发背景随着社会的发展,科学的进步,人们的生活水平在逐步的提高,尤其是微电子技术的发展,犹如雨后春笋般的变化。
电子产品的更新速度快就不足惊奇了。
计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。
如何使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的软件和硬件条件,设计出更出色的计算器,使其更好的为各个行业服务,成了如今电子领域重要的研究课题.1.2 系统开发意义今天,人们的日常生活中已经离不开计算器了,社会的各个角落都有它的身影,比如商店,办公室,学校……。
基于单片机的直流电机调速系统的课程设计

一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片,霍尔元件为测速元件, L298N为直流伺服电机的驱动芯片,利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度,同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作,并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同,分为自励和它励两种类型,其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速,总满足下式:式中U——电压;Ra——励磁绕组本身的内阻;——每极磁通(wb );Ce——电势常数;Ct——转矩常数。
由上式可知,直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通,其控制功率虽然较小,但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制,而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下,把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻,通过调节电阻改变电枢电压,达到调速的目的,这种方法效率低,平滑度差,由于串联电阻上要消耗电功率,因而经济效益低,而且转速越慢,能耗越大。
随着电力电子的发展,出现了许多新的电枢电压控制法。
如:由交流电源供电,使用晶闸管整流器进行相控调压;脉宽调制(PWM)调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点,在工业生产中广泛使用,其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开,并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短,即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电.压的大小,从而控制电动机的转速,因此,PWM又被称为“开关驱动装置”。
如果电机始终接通电源是,电机转速最大为Vmax,占空比为D=t1/t,则电机的平均转速:Vd=Vmax*D,可见只要改变占空比D,就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
基于51单片机的智能车毕业设计(论文)

基于80C51的电动智能单片机摘要80C51单片机是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
本系统以设计题目的要求为目的,采用80C51单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。
实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
采用的技术主要有:(1)通过编程来控制小车的速度;(2)传感器的有效应用;(3)新型显示芯片的采用.关键词80C51单片机、智能、光电检测器、PWM调速、电动小车Design and create an intelligence electricity motive small carAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine;(2)Efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car目录第一章前言 (1)第二章方案设计与论证 (3)一直流调速系统 (3)二检测系统 (4)三显示电路 (9)四系统原理图 (9)第三章硬件设计 (10)一 80C51单片机硬件结构 (10)二最小应用系统设计 (11)三前向通道设计 (12)四后向通道设计 (15)五显示电路设计 (17)第四章软件设计 (20)一主程序设计 (20)二显示子程序设计 (24)三避障子程序设计 (25)四软件抗干扰技术 (26)五“看门狗”技术 (28)六可编程逻辑器件 (29)第五章测试数据、测试结果分析及结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 程序清单 (33)附录B 硬件原理图 (41)第一章前言随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
基于单片机的温度控制系统课程设计报告书

单片机课程设计报告书(基于单片机的温度控制系统)学院(系):电子与信息工程学院年级专业:电子信息工程学号: 1学生:三指导教师:**教师职称:教授成绩:制作日期 2014 年 12月 20 日目录摘要 (1)引言 (2)第一章系统设计 (2)1.1 设计任务 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计思路 (2)第二章硬件系统设计 (4)2.1系统方框图 (4)2.2各部分及其实现的功能 (4)第三章软件设计 (16)3.1程序流程图 (16)3.2 温度传感器流程图程图 (17)第四章仿真与调试 (18)4.1 软件电路故障与解决办法 (18)4.2 软件调试方法 (18)4.3 仿真后,部分显示成果 (19)第五章设计总结 (22)第六章参考文献 (23)附录一 (24)附录二 (25)附录三 (36)基于单片机STC89C51的温度显示系统的设计三峡学院电子与信息工程学院 12电子信息工程(职教师资)摘要:以AT89C51单片机为核心,的数字温度测量及自动控制系统的设计,该温度控制器可以实时显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
其组成部分为:AT89S51单片机、DS18B20智能数字温度传感器、键盘与显示电路、温度控制电路。
高精度的DS18B20温度传感器作为温度检测元件,LED数码管并行动态显示作为显示电路,单片机通过对信号进行相应处理,从而实现对所测温度进行控制。
当温度比设定温度小时,当温度大于等于设定温度时,控制器断开电加热设备。
此外,文中还介绍了该温度控制器的软件设计部分,主要模块包括:数码管显示程序、按键处理程序、温度信号处理程序。
主程序通过调用各个上述子程序来完成所有的温度控制器功能。
在此基础上本文还提出了系统软硬件抗干扰措施和系统软硬件及整机调试方案。
该温度控制器具有控制方便、简单的特点,可以实现对温度的高精度控制,并且可以提高被控系统的技术指标。
关键词:单片机;温度传感器;寄存器;引言随着电子技术,特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展,人类生活发生了根本性的改变。
基于80C51控制的智能电动小车系统的设计与实现
基于80C51控制的智能电动小车系统的设计与实现摘要:根据智能电动小车的设计要求,提出了基于单片机控制的智能电动小车的设计方案。
在现有玩具电动车的基础上以80C51单片机、光电、红外线、超声波传感器及金属探测器为主要器件,从硬件和软件两方面实现了对电路的设计。
经过实际测试,电路达到了最初的设计要求。
关键词:智能电动小车;80C51;传感器近年来,随着汽车行业的迅猛发展,对智能小车的研究也越来越广泛。
在现实生活中智能小车具有非常重要的意义,它可以代替人类完成一些工作。
由此希望开发一种具有由单片机控制的智能功能的系统[1]。
1 设计要求及方案设计智能电动小车的主要技术要求有:显示时间、速度、里程;具有自动寻迹、寻光、避障功能;可程控行驶速度、准确定位停车。
基于以上要求,在设计思路上考虑以80C51单片机为核心,以现有玩具电动车为基础,加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制,从而实现智能化控制的目的。
2 硬件电路设计 2.1 单片机及其外围电路80C51单片机由微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器等部分组成[2]。
将它们通过片内单一总线连接,其基本结构与传统结构模式相同,不同之处在于对各种功能部件采用特殊功能寄存器集中控制方式。
由于80C51是片内有ROM/EPROM的单片机,因此,由它构成的最小系统简单﹑可靠。
2.2 检测电路2.2.1 障碍检测电路识别障碍的首要问题是传感器的选择[3],本设计采用T/R-40-12小型超声波传感器作为探测前方障碍物体的检测元件,它通过向目标发射超声波脉冲,计算其往返时间来判定距离。
检测电路图。
2.2.2 行车状态和距离检测电路本系统采用反射式红外线光电传感器用于检测路面的起始、终点,玩具车底盘上沿起始终点线放置一套,以适应起始的记数开始和终点的停车需要。
单片机课程设计——基于51单片机的温度控制系统设计
. . .. . .单片机课程设计报告题目:温度控制系统设计学院:通信与信息工程学院专业:测控技术与仪器专业班级:测控三班成员:徐郡二〇一四年六月十二日一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。
本设计具有操作方便,控制灵活等优点。
本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。
二、实验目的和要求2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。
2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。
2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。
2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。
基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文
基于单片机的家用热水器控制器设计毕业设计论文————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:摘要我的毕业设计题目是:基于单片机的家用热水器控制器的设计。
目前热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器,设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂商不断追求的目标[1]。
家用热水器具有体积小、使用安全、安装方便等优点。
系统硬件电路设计包括加热控制、温度检测等电路的设计.电热水器是一种可供洗手间、厨房、浴室使用的家用电器,具有无污染、安全、保温时间长、使用方便等优点。
随着人民生活水平的不断提高和我国电力工业的不断发展,电热水器得到不断普及。
本文给出了一种基于51单片机实现的热水器电加热器的设计方案。
本文运用以AT89S51为控制核心的方法,提出了利用DS18B20来实现温度检测,并设计一个由继电器控制的电路,利用继电器来改变小电流控制的电路功率,构建了一个加热控制电路,从而得出了可以实现加热以及保温的结论。
关键字:热水器,单片机,DS18B20温度检测器,继电器Micro—controller of water heater controller designAbstractMy graduation project topic is:the design of micro controller—based home water heater controller. Water heaters have become indispensable in the daily life of household appliances, the design and manufacture of more practical,more convenient, safer, more energy-efficient water heater is continuing to pursue the goal of product designers and manufacturers.The hardware circuit design including heating control,temperature detection circuit design.Electric water heater is an available toilet,kitchen,bathroom and household appliances。
基于单片机的数字温度计的设计
摘要随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。
本设计分为硬件设计和软件设计。
硬件系统由3个模块组成:主控制器、测温电路和显示电路。
软件系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,温度转换命令子程序,计算温度子程序,显示数据刷新子程序等。
单片机AT89C51具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点。
所以在本设计中采用单片机AT89C51作为控制器来控制电路。
测温传感器使用 DS18B20,因为传感器DS18B20具有读数方便,测温范围广,测温准确。
用4位LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。
关键词:单片机AT89C51、DS18B20传感器、4位共阳极LED数码显示管。
AbstractWith the constant improvement of people's living standard, it is undoubtedly one of the goals which people pursue that the one-chip computer controls, the convenience that it brings to somebody can't be denied either, among them the digital thermometer is a typical examp .But the requirements to it of people are higher and higher, want working for modern, scientific research, life, offering the better facilities more conveniently to need starting with counting the one-chipOriginally design digital thermometers recommended to compare with traditional thermometer, convenient to have reading, it is warm and in extensive range to examine, it is warm and accurate to examineOriginally design and is divided into hardware designing and software design. The hardware system is made up of 3 pieces of module: Master controller, examining the warm circuit and revealing the circuit. The software system procedure mainly includes the main program, reads the temperature subprogram, temperature changes the order subprogram, accounting temperature subprogram.The one-chip computer AT89C51 has strong, small functions, low power dissipation, the price is cheap, it is reliable to work, characteristic easy to use. So control circuit adopts the one-chip computerExamine the warm transducer and use DS18B20, because the transducer DS18B20 has reading convenient, it is warm and in extensive range to examine, Realize temperature reveals.Keyword: One-chip computer AT89C51, DS18B20 transducer, 4 positive pole LED number reveal, in charge of together。
- 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)。
南阳师范学院基于80C51单片机实现温度控制
院系:物理与电子工程学院
专业:自动化
班级:
学号:
姓名:
摘要
本系统是以AT80C51单片机为核心,采用A/D转换器(A/DC0804)将模拟信号转换为数字信号,采用LM35D电压型温度传感器采集室温,实现温度实时显示、高温、低温报警,经实验调试,用该方法对0--100℃范围的温度测量时,测量误差+0.4℃。
系统具有廉价,性价比高,工作稳定和抗干扰能力强的特点。
关键词:80c51单片机,温度传感器LM35D,模数转换器ADC0804、ADC0809、MOC3041光电藕耦合器、水温自动控制
一、引言:
随着科学技术的飞速发展,科学技术已经深入我们工作、生活的各个角落。
在各个领域,我们需要对很多量,如电压、电流、温度等进行测量与控制,以达到目标效果。
近年来,我国的计算机事业已经取得很大的进展,特别是单片机以其自身成本低、可靠性高、实际运用简单方便的特点,在温度控制领域得到普遍的应用。
一、方案:
当将单片机用作测控系统时,系统总要有被测信号懂得输入通道,由计算机拾取必要的输入信息。
对于测量系统而言,如何准确获得被测信号是其核心任务;而对测控系统来讲,对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。
传感器是实现测量与控制的首要环节,是测控系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换,一切准确的测量和控制都将无法实现。
工业生产过程的自动化测量和控制,几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率和高质量。
采用AD590,它的测温范围在-55℃~+150℃之间,而且精度高。
M档在测温范围内非线形误差为±
0.3℃。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会损坏。
使用可靠。
它只需直流电源就能工作,而且,无需进行线性校正,所以使用也非常方便,借口也很简单。
作为电流输出型传感器的一个特点是,和电压输出型相比,它有很强的抗外界干扰能力。
AD590的测量信号可远传百余米。
LM35D是精密集成电路温度传感器,线性好(10mV/℃),宽量程(0-100℃),它的输出电压与摄氏温度线性成比例,无需外部校准或微调来提供 0.4℃的常用的室温精度,编程时易于实现。
LM35D采集到的微弱电压信号经过放大器OP07放大十倍后送入A/D转换器(ADC0804)的输入端,ADC0804将模拟信号转换为数字信号后传给AT80C51,通过编程实现高温、低温、以及预置温度的控制,选用4个共阴极8段数码显示管(TOD5201AE)用于动态显示当前测量温度。
用单片机P1.4至P1.7驱动一片CD4511控制断码,P1.0至P1.2驱动一片74LS138实现位选,驱动器CD4511使LED八段数码管动态显示室温。
最终我采用LM35D温度传感器。
二、1 设计任务、要求和技术指标
1.1任务
设计并制作一水温自动控制系统,可以在一定范围(30℃到96℃)内自动调节温度,使水温保持在一定的范围(30℃到96℃)内。
1.2要求
(1)利用模拟温度传感器检测温度,要求检测电路尽可能简单。
(2)当液位低于某一值时,停止加热。
(3)用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。
(4)无竞争-冒险,无抖动。
1.3技术指标
(1)温度显示误差不超过1℃。
(2)温度显示范围为0℃—99℃。
(3)程序部分用PID算法实现温度自动控制。
(4)检测信号为电压信号。
2 方案分析与论证
2.1主控系统分析与论证
根据设计要求和所学的专业知识,采用AT80C51为本系统的核心控制器件。
AT80C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位微处理器。
其引脚图如
AT80C51
2.2显示系统分析与论证
显示模块主要用于显示时间,由于显示范围为0~99℃,因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。
在显示驱动电路中拟订了两种设计方案:
方案一:采用静态显示的方案
采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路,其优点在于占用主控系统的I/O口少,编
程简单且静态显示的内容无闪烁,但电路消耗的电流较大。
方案二:采用动态显示的方案
由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示,占用资源少,动态控制节省了驱动芯片的成本,节约了电,但编程比较复杂,亮度不如静态好。
2.3 检测系统分析与论证
1 温度检测:有选用AD590和LM35D两种温度传感器的方案,但考虑到两者价格差距较大,
2 液位检测:同样考虑到成本问题,选用自己做一个液位传感装置。
2.4控制系统分析与论证
电源开启后,可以显示出实时的温度,并且可以判断出此时的温度是否需要对水进行加热操作。
三、实施内容:
4 硬件电路
4.1温度信号检测和调理电路
LM35D采用单电源供电模式如图2将采集到的电压信号送入运放uA741进行放大处理,如图5
4.2显示电路
显示电路由两片74LS164和两个数码管构成,为了PCB中作图的方便,故采用如图6的连接方式。
4.3 温度控制电路
温度控制电路由光电耦合器MOC3041和双向晶闸管BT137构,硬件连接如图8。
4.4 AD转换电路
本部分电路由ADC0809和一些74系列芯片构成,其中74LS74用于对单片机的ALE信号进行分频作为0809的时钟,74LS373用做地址锁存实现单片机P0口的分时复用。
该部分硬件电路如图9所示
4.5主控系统电路
该系统由AT89C51构成,由5V电源供电,采用6Mhz的晶振。
主控系统电路主要承担显示及对温度的PID控制的核心引用,各功能通过软件软件实现。
图10为单片机的主控电路。
四、结论
通过本次专业课程设计,也了解了一些常识性的东西如上拉电阻的选取等。
另外也认识到了单片机控制的优势——识别控制简单、方便、快捷。
这样一来,单片机就可以充分发挥其速度快、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点,可用附加电路实现电路的扩展。
参考资料:
【1】《无线电》2010年上,352页
【2】李全利单片机原理与应用。