基于单片机温度控制系统毕业论文设计(编辑修改稿)

基于单片机温度控制系统毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

）：参考电压负端。 7． START： A/D 转换启动信号输入端。 8． A、 B、 C：地址输入端。 9． ALE：地址锁存允许信号输入端。 10． EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。 11． OE： 输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。 7 7 12． CLK：时钟信号输入端，译码后可选通 IN0～ IN7 八个通道中的一个进行转换。 表 21 A、 B、 C 的输入与被选通道的通道关系 被选中的通道 C B A IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 图 22 ADC0809 的管脚图 温度传感器 集成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，它是利用晶体管的 be 结压降的不饱和值 VBE与热力学温度 T和通过发射极电流 I的下述关系实现对温度的检测 ,集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。 集成温度传感器的输出形式分为电压输 出和电流输出两种。 电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度 0℃ 时输出为 0，温度 25℃ 时输出。 电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。 AD590 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。 它的主要特性如下：流过器件的电流（ mA）等于器件所处环境的热力学温度 ,AD590 的测温范围为 55℃到+150℃。 AD590 的电源电压范围为 4V30V。 电源电压可在 4V6V 范围变化，电流变化 1mA，相当于温度变化 1K。 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被损坏。 输出电阻为 710MW。 精度高共有 I、 J、 K、 L、 M 五档，其中 M 档精度最高，在 55℃到 +150℃ 范围内，非线性误差为 177。 ℃。 AD590 的输出电流 I=（ 273+T） μA （ T为摄氏温度），因此测量的电压 V 为（ 273+T） μA10K= （ +T/100） V。 为了将电压8 8 测量出来又务须使输出电流 I 不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压 V2 等于输入电压 V。 由于一般电源供应教多器件之后，电源是带杂波的，因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压 V1 需调整至 接下来我们使用差动放大器其输出 Vo 为（ 100K/10K） （ V2V1） =T/10，如果现在为摄氏 28℃ ，输出电压为 ，输出电压接 AD 转换器，那么 AD 转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。 第 3 章 电 路设计 本设计采用按键作为输入控制，通过温度多采样单元采集温度信息，经过 27L2C 放大器放大及 ADC0809 数模转换器将其转换，由主机 AT89C51 进行处理并 将实际温度值和设定温度值分别显示在共阳极数码显示管 LED 上。 单片机控制单元 单片机控制单元，如图 31 所示，包括按键控制电路，其中按键控制电路这一模块设置了： “设置 ”、 “加 1”、 “右移 ”、 “确定 ”四个按键，来实现人机对话。 人为地设定温度门限值，使电路在人为设定的某一温度值相对稳定的工作。 图 31 按键控制电路 9 9 系统 结构框图 图 系统硬件总体框图 该系统由核心部件 AT89C52来处理从键盘输入电路和温度采集电路送入的数据，并通过温度显示电路进行温度显示，由温度控制电路来进行相应的升温或降温 的操作。 传感器及放大电路 温度采样单元，如 32 所示 ,传感器 输出电流是以绝对温度零度（ 273℃ ）为基准 ,每增加 1℃ ,它会增加 1μA 输出电流 ,因此在室温 25℃ 时 ,其输出电流 Iout=（ 273+25）=298μA。 测量 Vo 时 ,不可分出任何电流 ，所以在应用时我们还要通过运算放大器来作相应处理才能达到测量 V0 时，不分出任何的电流 ,电路如图 所示。 电路分析： AD590 的输出电流 I=（ 273+T） μA （ T 为摄氏温度） ,因此测量的电压 为。 为了将电压测量出来又务须使输出电流 I 不分流出来 ,我们使用电压跟 随器其输出电压V2 等于输入电压 V。 由于一般电源供应教多器件之后 ,电源是带杂波的 ,因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件 ,再利用可变电阻分压 ,其输出电压 V1需调整至 出 Vo 为（ 100K/10K） （ V2V1） =T/10,如果现在为摄氏 28℃ ,输出电压为 ,输出电压接 AD 转换器 ,那么 AD 转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。 图 32 传感器及放大电路 由于一般电源供应教多器件之后 ,电源是带杂波的 ,因此我们使用 MC1403 是低压基准芯片。 一般用作 8～ 12bit的 D/A芯片的基准电压等一些需要基本精准的基准电压的场合。 AT89C52 温度显示电路 温度控制电路 键盘输入电路 温度采集电路 10 10 输出电压 : V ＋ / 25 mV 输入电压范围 : V to 40 V 输出电流 : 10 mA, 再利用可变电阻分压 ,其输出电压 V1 需调整至 接下来我们使用差动其输出 Vo为（ 100K/10K） （ V2V1） =T/10,如果现在为摄氏 28℃ ,输出电压为 ,输出电压接AD 转换器 ,那么 AD 转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。 端 A、 B、 C 直接与地相边，默认选择 IN0 输入通道。 ALE 与 START 端直接 相连再边到单片机的 P2 口， ADC0890 必须由外部提供时钟信号，其时钟信号频率范围是： 101248kHZ,所以时钟信号可以由单片机提供，单片机 ALE 端输出频率是晶振频率的六分之一。 所以单片机的晶振应选 6MHz 这样 ALE 端输出 1000kHz 的频率就可以供给 ADC0809使用。 温度传感器： 广义来讲，一切随温度变化而物体性质亦发生变化的物质均可作为温度传感器。 例如，我们平常使用的各种材料、元件，其性质或多或少地都会随其所处的环境温度变化而变化，因而它们几乎都能作为温度传感器使用。 但是，一般真正能作为实际中可 使用的温度传感器的物体一般需要具备下述条件： 1．物体的特性随温度的变化有较大的变化，且该变化量易于测量。 2．对温度的变化有较好的一一对应关系，即对除温度外其他物理量的变化不敏感。 3．性能误差及老化小、重复性好，尺寸小。 4．有较强的耐机械、化学及热作用等的特点。 5．与被检测的温度范围和精度相适应。 6．价格适宜，适合于批量生产。 符合上述条件的常用温度传感器有热电偶、热电阻、光辐射温度计、玻璃温度计、半导体集成温度传感器等。 模数转换部分 模数转换是将模拟输入信号转换为 N 位二进制数字输出信号的 技术。 采用数字信号处理能够方便地实现各种先进的自适应算法，完成模拟电路无法实现的功能，因此，越来越多的模拟信号处理正在被数字技术所取代。 与之相应的是，作为模拟系统和数字系统之间桥梁的模数转换的应。