【21页】毕业论文：基于51单片机的恒温控制系统设计论文.doc文档全文免费阅读

当主电源作外部地址锁存信号。

公式，也可作系统中其它芯片的时钟源。

第二功能是对编程时的编程脉冲输入端。

复位信号输入端。

接能电源后，在时钟电路作用下，该脚上出现两个机器周期以上的高电平，使内部复位。

第二功能是上出现两个机器周期以上的高电平，使内部复位。

第二功能是，即备用电源输入端。

复位信号输入端。

第二功能是对编程时的编程脉冲输入端。

部分内容简介地址锁存信号输出端。

在访问片外丰储器时，若为有效高电平，则口输出地址低位，可以用信号作外部地址锁存信号。

公式，也可作系统中其它芯片的时钟源。

第二功能是对编程时的编程脉冲输入端。

复位信号输入端。

接能电源后，在时钟电路作用下，该脚上出现两个机器周期以上的高电平，使内部复位。

第二功能是，即备用电源输入端。

当主电源发生故障，降低到低电平规定值时，将为提供备用电源，发保证存储在中的信号不丢失。

内部和外部程序存储器选择线。

时访问外部时，地址空间访问内部，地址空间访问外部。

片外程序存储器选通信号，低电平有效。

模数转换器主要特性路位转换器，即分辨率位。

具有转换起停控制端。

转换时间为单个电源供电模拟输入电压范围，不需零点和满刻度校准。

工作温度范围为摄氏度低功耗，约。

内部结构是单片型逐次逼近式转换器，内部结构如图所示，它由路模拟开关地址锁存与译码器比较器位开关树型转换器逐次逼近寄存器三态输出锁存器等其它些电路组成。

因此，可处理路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。

输入输出与兼容。

图内部结构框图外部特性引脚功能芯片有条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。

下面说明各引脚功能。

路模拟量输入端。

位数字量输出端。

地址锁存允许信号，输入，高电平有效。

转换启动信号，输入，高电平有效。

转换结束信号，输出，当转换结束时，此端输出个高电平转换期间直为低电平。

图引脚图数据输出允许信号，输入，高电平有效。

当转换结束时，此端输入个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。

时钟脉冲输入端。

典型值为。

参考电压输入端。

电源，。

地。

位地址输入线，用于选通路模拟输入中的路。

如表所示。

表模拟通道地址码的工作过程首先输入位地址，并使，将地址存入地址锁存器中。

此地址经译码选通路模拟输入之到比较器。

上升沿将逐次逼近寄存器复位。

下降沿启动转换，之后输出信号变低，指示转换正在进行。

直到转换完成，变为高电平，指示转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。

当输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。

温度传感器主要特性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等于器件所处环境的热力学温度开尔文度数，即公式式中流过器件的电流，单位为热力学温度，单位为。

的测温范围为。

的电源电压范围为。

电源电压可在范围变化，电流变化，相当于温度变化。

可以承受正向电压和反向电压，因而器件反接也不会被损坏。

输出电阻为。

精度高。

共有五档，其中档精度最高，在范围内，非线性误差为。

的输出电流值说明如下其输出电流是以绝对温度零度为基准，每增加，它会增加输出电流，因此在室温时，其输出电流。

内部结构集成温度传感器实质上是种半导体集成电路，它是利用晶体管的结压降的不饱和值与热力学温度和通过发射极电流的下述关系实现对温度的检测公式式中波尔兹常数电子电荷绝对值。

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般为，温度时输出为，温度时输出。

电流输出型的灵敏度般为。

外部特性引脚功能电源接地。

典型应用电路产生的电流与绝对温度成正比，它可接收的工作电压为检测的温度范围为，它有非常好的线性输出性能，温度每增加，其电流增加图是用于测量热力学温度的基本应用电路。

因为流过的电流与热力学温度成正比，当电阻时，输出电压随温度的变化为。

图其本应用电路的值为电流乘上，以室温而言，输出值为测量时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。

由于的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。

表温度与电流的对应关系表摄氏温度单位电流单位经电压单位数码管显示器综合知识数码显示器有静态和动态显示两种显示方式。

显示器工作在静态显示方式时，其阴极点或阳极连接在起接地或，每个的段选线，分别与个位口相连。

，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。

表温度与电流的对应关系表摄氏温度单位电流单位经电压单位数码管显示器综合知识数码显示器有静态和动态显示两种显示方式。

显示器工作在静态显示方式时，其阴极点或阳极连接在起接地或，每个的段选线，分别与个位口相连。

显示器工作在动态显示方式时，段选码端口用来输出显示字符的段选码，输出位选码。

不断送待显示字符的段选码，不断送出不同的位扫描码，并使每位显示字符显示段时间，般为。

利用眼睛的礼视觉惯性，从显示器上便可以见到相当稳定的数字显示。

引脚功能如图所示段选，对应个发光二极管，接口，共阴或共阳时接地或，根据条件控制发光二极管的亮或灭。

位选，共阴或共阳时接地或分别用选中对应位的图位引脚图原理图及功能实现原理图图位温度显示器原理图图水温调整原理图功能实现利用温度传感器完成温度的测量，把转换的温度值的模拟量送入的其中个通道进行转换，将转换的结果进行温度值变换之后送入数码管显示。

再根据限定条件来控制发光二极管的亮度来模拟当前输出量。

电热控制部分电热控制采用可控硅来实现，双向可控硅和电热器串接在单相交流电路中，单片机的通过光电隔离器件和驱动电路送到可控硅的控制端，通过口控制可控硅的通断。

温度检测部分温度检测部分包括温度传感器变换器和转换部分。

用于温度检测的传感器有性能稳定抗氧能力强和检测精度高等特点。

考虑到应用范围要求广泛，这里选用铂热电阻，要求其检测范围在之间。

变送器将温度变化引起的铂热电阻值变化转化成电压信号，当温度在时变送器输出左右电压。

转换部分采用组成转换电路，是种路模拟输入的位逐次逼近式转换器件。

由于温度的控制精度要求显然采用位转换器完全可以达到要求的精度。

的转换结束信号接的外部中断上，通过地址和读写信号来控制转换器的模拟量输入通道地址锁存启动和输出允许，如图因为内部有地址锁存器，所以不需另加锁存器。

当电路设计好后，调整变换器输出，当温度为时变化器输出，转换器转换结果为当温度为时变换器输出，转换器结果为。

也就是说，温度在时，转换器转换结果为，显然转化结果乘以正好是温度值，这样方面可以方便标度转换，另方面可以避免转换时带来的误差。

显示和报警部分显示器设有位数码显示器，当停止加热时显示设定温度启动加热时用于显示定时温度。

为了充分利用的资源，节省并行口线，因此采用串行口，工作方式作显示器的接口，采用了移位寄存器构成显示器接口电路，如图为了结语资源不扩展并行口，键盘只设置个按键，由的低位作为键盘接口，个键分为启动和键，其中后个键可以分别对百位十位和各位进行加，再按会再加，若连续按该键，十位数就会在之间循环，从而实现呢置数功能。

除上述个键以外还设有复位停止键，系统复位后处于停止加热状态。

因此要停止加热则按复位键。

报警采用蜂鸣器作为发生器件，将与之相连，当温度超过警戒温度时，实现报警，并关闭电热器。

四软件详细设计软件设计时，必须先弄清恒温控制系统的操作过程和工作过程，加热器开始时处于停止状态，首先设定温度，显示器显示温度，温度设定后则可以启动加热。

温度检测系统不断检测并显示系统中的实时温度，当达到设定值停止加热，当温度下降到下限小于设定值时再自动启动加热，这样不断的循环，使温度保持在设定范围之内。

启动加热以后就不能再设定温度，因为温度的设定可以根据实验要求改变，若要改变设定的温度，可以先按复位键停止键再重复上述过程。