基于51单片机温度控制系统设计.ppt

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1、基于基于51单片机温度控单片机温度控制系统设计制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计纲要纲要纲要纲要1.1.1.1.单片机温控系统研究的意义单片机温控系统研究的意义单片机温控系统研究的意义单片机温控系统研究的意义2.2.2.2.设计目标和控制方案选择设计目标和控制方案选择设计目标和控制方案选择设计目标和控制方案选择3.3.3.3.系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计4.4.4.4.系统的软件设计系统的软件设计系统的软件设计系统的软件设计5.5.5.5.系统仿真系统仿真系统仿真系统仿真6.6.6.6.结论结论结论结论基于单片机技术的温度控制

2、系统设计基于单片机技术的温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计意义：意义：本次设计从硬件和软件两方面来讲述水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89C51、ADC0809、LED显示器，而主要是通过AD590温度传感器采集温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度。软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。单片机温控系统研究的意义单片机温控系统研究的意义单片机温控系统研究的意义单片机温控系统研究的

3、意义设计目标和控制方案选择设计目标和控制方案选择设计目标和控制方案选择设计目标和控制方案选择 设计目标设计目标：利用利用AT89C51AT89C51单片机设计一套功能简单、使用方便、价格单片机设计一套功能简单、使用方便、价格低廉的温度控制系统。系统应该具备实时显示温度的功低廉的温度控制系统。系统应该具备实时显示温度的功能和温度设置功能。要求恒温温度控制的范围在能和温度设置功能。要求恒温温度控制的范围在0C 0C 100C100C，连续可调，测量误差，连续可调，测量误差=1C=1C。系统控制方案的选择：系统控制方案的选择：这这个个方方案案是是采采用用AT89C5189C51单单片片机机系系统统来

4、来实实现现的的，单单片片机机软软件件编编程程灵灵活活、自自由由度度大大，可可用用软软件件编编程程实实现现各各种种控控制制算算法法和和逻逻辑辑控控制制。单单片片机机系系统统可可以以用用数数码码管管来来显显示示水水温温的的实实际际值值，能能用用键键盘盘输输入入设设定定值值。本本方方案案选选用用的的AT89C51AT89C51芯芯片片，不不需需要要外外扩扩展展存存储储器器，使使系系统统整体结构更为简单整体结构更为简单 系统的结构框图：系统的结构框图：系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计AT89C51AT89C51 AD590 温度采集 ADC0809 ADC0809 A/DA/D

5、转换可控硅可控硅SCRSCR 电热丝电热丝显显示示电电路路 控制电路控制电路光电耦合光电耦合器器 温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计系统工作原理：系统工作原理：在温控部分，选用在温控部分，选用AT89C51AT89C51单片机为中央处单片机为中央处理器，通过理器，通过AD590AD590温度传感器进行温度采集，温度传感器进行温度采集，将采集到的温度信号通过将采集到的温度信号通过A/DA/D转换再传输给单转换再传输给单片机，再由单片机控制显示器和执行单元。片机，再由单片机控制显示器和执行单元。执行单元是

6、由单片机发出一个触发信号，执行单元是由单片机发出一个触发信号，通过通过光电耦合器光电耦合器和双向可控硅来控制电热和双向可控硅来控制电热丝的加热与停止。丝的加热与停止。系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计A/D转换器（ADC0809）系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计执行电路图温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计运算放大电路运算放大电路：AD590AD590是恒流输出，其输出电流刚好是是恒流输出，其输出电流刚好是1uA/K1uA/K。在电路中用。在电路中用10K10K的电阻跟的电阻跟AD59AD59串连，因此电阻两电压刚好就是

7、串连，因此电阻两电压刚好就是0.01V/K0.01V/K。在零摄氏度时电阻两端的电压为在零摄氏度时电阻两端的电压为2.73V2.73V然而模数转换然而模数转换ADC0809ADC0809的输入电压为的输入电压为0-5V0-5V，分辨率为，分辨率为0.190.19。精度比较低，。精度比较低，如果电压跟随直接与模数转换模块直接相连就会有很大误如果电压跟随直接与模数转换模块直接相连就会有很大误差。所以还要经过差分放大电路把电压放大差。所以还要经过差分放大电路把电压放大1010倍。具体是倍。具体是把电压跟随器输出电压与一个标准的把电压跟随器输出电压与一个标准的2.73V2.73V的相减然后再的相减然后

8、再放大放大1010倍。这样做之后温度每改变一摄氏度电压就改变倍。这样做之后温度每改变一摄氏度电压就改变0.1V0.1V。这样就可以送入模数转换模块进行转换了。该电路。这样就可以送入模数转换模块进行转换了。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。大。系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计 温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计 传

9、感器及放大电路温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计工作原理图：系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计系统的硬件设计PCB图系统软件设计初 始 化处理按键、显示设定值启动A/D转换数值处理显示实际温度比较设定温度值和实际温度值是否大于？加 热开 始停 止 主程序流程图主程序流程图 ：温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计温度控制系统设计软件仿真图：致谢致谢首先感谢王老师,这次的设计是在王老师的指导下修改完成的。在此，要对他的细心帮助和指导表示由衷的感谢。其次感谢各位评委老师，阅读我的毕业设计，并给与指导。最后向所有给予我帮助的老师、同学和朋友表示真心的感谢，谢谢你们的帮助!谢谢大家！谢谢大家！