TOP17毕业设计_基于单片机的水温控制系统.doc文档免费在线阅读

光电耦合器的耐压值为，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。

电阻与电容组成双向可控硅保护电路。

控制部分电路图如图所示图温度控制电路原理图单片机控制部分此部分是电路的核心部分，系统的控制采用了单片机。

单片机内部有单元的程序存储器及字节的数据存储器。

因此系统不必扩展外部程序存储器和数据存储器这样大大的减少了系统硬件部分。

电路原理图如图所示图单片机控制电路部分原理图键盘及数字显示部分在设计键盘显示电路时，我们使用单片机作为电路控制的核心，单片机具有个全双工的串行口采用串口，利用此串行口能够方便的实现伏时的输出电流为，因此为了使的电位为零就必须使电流等于电流等于，三端稳压的输出电压为所以由方程得由取电阻，的电位器。

又由于的伏。

当输出电压为零伏时即，令的输出电压为，的脚处为点，的转换电流为。

列出点的结点方程如下由于系统控制的水温范围为，所以当输出电压为零度的变化量转换成电流量，再通过将电流量转换成电压量，通过转换器将其转换成数值量交由单片机处理。

图中三端稳压作为基准电压，由运放虚短虚断可知运放的反向输入端脚的电压为零性能描述为位逐次逼近型转换器，其输入电压范围在，转换速度为，转换精度为，对应误差为。

满足系统的要求。

电路原理及参数计算温度采样电路的基本原理是采用电流型温度传感器将温为电流型传感器温度每变化其电流变化在和时输出电流分别为和。

基准电压提供标准电压，它与运算放大器和电阻组成信号转换与放大电路，将的温度转换为的电压信号。

转换电路四部分组成。

设计电路图如图所示图温度采样和转换电路原理图性能描述测量范围在，满刻度范围误差为，当电源电压在之间，稳定度为时，误差只有。

计包括四部分主机控制部分前向通道温度采样和转换电路后向通道温度控制电路键盘显示部分。

温度采样和转换电路系统的信号采样和转换电路主要由温度传感器基准电压运算放大器及外部扩展程序存储器，而且它的口也足够本次设计的要求。

比较这种方案，综合考虑单片机的各部分资源，因此此次设计选用方案。

设计电路图如图所示图单片机原理图三硬件电路设计与计算本电路总体设。

方案本方案的模块采用芯片，其内部有单元的程序存储器，不需外部扩展程序存储器。

但由于系统用到较多的口，因此此芯片资源不够用。

方案采用单片机，其内部有单元的程序存储器，不需对比两种方案可知，方案虽然也能很好的实现电路的要求，但考虑到电路设计的成本和电路整体的性能，我们采用方案。

控制电路部分方案采用芯片，其内部没有程序存储器，需要进行外部扩展，这给电路增加了复杂度出。

方案采用单片机与地址译码器组成控制和扫描系统，并用的串口对主电路的单片机进行通信，这种方案既能很好的控制键盘及显示，又为主单片机大大的减少了程序的复杂性，而且具有体积小，价格便宜的特点。

好坏。

方案采用可编程控制器与数码管及地址译码器组成，可编程显示器件实现对按键的扫描消除抖动提供的显示信号，并对显示控制。

用和键盘组成的人机控制平台，能够方便的进行控制单片机的输度电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有很大的帮助。

经上述比较，方案明显优于方案，故选用方案。

键盘显示部分控制与显示电路是反映电路性能外观的最直观部分，所以此部分电路设计的好坏直接影响到电路的具有体积小质量轻线形度好性能稳定等优点。

其测量范围在，满刻度范围误差为，当电源电压在之间，稳定度为时，误差只有，其各方面特性都满足此系统的设计要求。

此外是温主要元件及电路做以下的论证温度采样部分方案采用热敏电阻，可满足的测量范围，但热敏电阻精度重复性和可靠性都比较差，对于检测精度小于的温度信号是不适用的。

方案采用温度传感器。

印机缺点，并具有控制简单控制温度精度高的特点，因此本设计电路采用方案。

各部分电路方案论证本电路以单片机为基础核心，系统由前向通道模块后向控制模块系统主模块及键盘显示摸块等四大模块组成。

现将各部分的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。

比较上述两种方案，方案明显的改善了方案的不足及传感器电炉信号放大功率放大键盘显示键盘单片机基本系统微型打印的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。

比较上述两种方案，方案明显的改善了方案的不足及传感器电炉信号放大功率放大键盘显示键盘单片机基本系统微型打印机缺点，并具有控制简单控制温度精度高的特点，因此本设计电路采用方案。

各部分电路方案论证本电路以单片机为基础核心，系统由前向通道模块后向控制模块系统主模块及键盘显示摸块等四大模块组成。

现将各部分主要元件及电路做以下的论证温度采样部分方案采用热敏电阻，可满足的测量范围，但热敏电阻精度重复性和可靠性都比较差，对于检测精度小于的温度信号是不适用的。

方案采用温度传感器。

具有体积小质量轻线形度好性能稳定等优点。

其测量范围在，满刻度范围误差为，当电源电压在之间，稳定度为时，误差只有，其各方面特性都满足此系统的设计要求。

此外是温度电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有很大的帮助。

经上述比较，方案明显优于方案，故选用方案。

键盘显示部分控制与显示电路是反映电路性能外观的最直观部分，所以此部分电路设计的好坏直接影响到电路的好坏。

方案采用可编程控制器与数码管及地址译码器组成，可编程显示器件实现对按键的扫描消除抖动提供的显示信号，并对显示控制。

用和键盘组成的人机控制平台，能够方便的进行控制单片机的输出。

方案采用单片机与地址译码器组成控制和扫描系统，并用的串口对主电路的单片机进行通信，这种方案既能很好的控制键盘及显示，又为主单片机大大的减少了程序的复杂性，而且具有体积小，价格便宜的特点。

对比两种方案可知，方案虽然也能很好的实现电路的要求，但考虑到电路设计的成本和电路整体的性能，我们采用方案。

控制电路部分方案采用芯片，其内部没有程序存储器，需要进行外部扩展，这给电路增加了复杂度。

方案本方案的模块采用芯片，其内部有单元的程序存储器，不需外部扩展程序存储器。

但由于系统用到较多的口，因此此芯片资源不够用。

方案采用单片机，其内部有单元的程序存储器，不需外部扩展程序存储器，而且它的口也足够本次设计的要求。

比较这种方案，综合考虑单片机的各部分资源，因此此次设计选用方案。

设计电路图如图所示图单片机原理图三硬件电路设计与计算本电路总体设计包括四部分主机控制部分前向通道温度采样和转换电路后向通道温度控制电路键盘显示部分。

温度采样和转换电路系统的信号采样和转换电路主要由温度传感器基准电压运算放大器及转换电路四部分组成。

设计电路图如图所示图温度采样和转换电路原理图性能描述测量范围在，满刻度范围误差为，当电源电压在之间，稳定度为时，误差只有。

为电流型传感器温度每变化其电流变化在和时输出电流分别为和。

基准电压提供标准电压，它与运算放大器和电阻组成信号转换与放大电路，将的温度转换为的电压信号。

性能描述为位逐次逼近型转换器，其输入电压范围在，转换速度为，转换精度为，对应误差为。

满足系统的要求。

电路原理及参数计算温度采样电路的基本原理是采用电流型温度传感器将温度的变化量转换成电流量，再通过将电流量转换成电压量，通过转换器将其转换成数值量交由单片机处理。

图中三端稳压作为基准电压，由运放虚短虚断可知运放的反向输入端脚的电压为零伏。

当输出电压为零伏时即，令的输出电压为，的脚处为点，的转换电流为。

列出点的结点方程如下由于系统控制的水温范围为，所以当输出电压为零伏时的输出电流为，因此为了使的电位为零就必须使电流等于电流等于，三端稳压的输出电压为所以由方程得由取电阻，的电位器。

又由于的输入电压范围为，为了提高精度所以令水温为时的输入电压为即。

此时列出点的结点方程如下当水温为时的输出电流为。

由方程式得因此取，的电位器。

温度控制电路此部分电路主要由光电耦合器和双向可控硅组成。

采用脉宽调制输出控制电炉与电源的接通和断开比例，以通断控制调压法控制电炉的输入功率。

光电耦合器的耐压值为，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。

电阻与电容组成双向可控硅保护电路。

控制部分电路图如图所示图温度控制电路原理图单片机控制部分此部分是电路的核心部分，系统的控制采用了单片机。

单片机内部有单元的程序存储器及字节的数据存储器。

因此系统不必扩展外部程序存储器和数据存储器这样大大的减少了系统硬件部分。

电路原理图如图所示图单片机控制电路部分原理图键盘及数字显示部分在设计键盘显示电路时，我们使用单片机作为电路控制的核心，单片机具有个全双工的串行口采用串口，利用此串行口能够方便的实现系统的控制和显示功能。

键盘显示接口电路如图所示图键盘显示部分电路图中单片机的口接数码管的只引脚，这样易于对数码管的译码中断子程序消抖延时程序扫描延时程序数码管显示表电压输出电路编小程序，实现电压自动可调宽度脉冲波输出电路图自动可调宽度脉冲波输出电路