芯片的扩展设计 单片机温控模块 第三章系统硬件设计 系统总体设计 接口电路 转换电路 基于单片机的温度控制系统设计系统硬件设计 第三章系统硬件设计 系统总体设计 系统控制主电路是由及其外围芯片，及些辅助的部分构成的。 图系统设计原理图 接口电路 芯片内具有个字节的，两个位个位的可编程 口和个位计数器。它与型单片机接口简单，是单片机应用系统中广泛 使用的芯片。 基于单片机的温度控制系统设计 李冰 吉首大学张家界学院，湖南吉首 摘要 随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉热处理炉反应炉和锅炉 中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和 灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的 提高产品的质量和数量。 本设计采用无的作为主控制芯片。的接口电路有。 用于键盘显示器接口，可作为的外部存储器。其中温 度控制电路是通过可控硅调功器实现的。双向可控硅管和加热丝串联接在交流 ，交流试点回路，在给定周期内，只要改变可控硅管的接通时间 便可改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。 关键字温度控制接口电路可控硅 ， ， ， 目录 绪论 第章单片机温度控制系统方案简介 第二章单片机 单片机内部模块 单片机内部结构 输入输出端口的结构与功能 单片机的引脚及其功能 ， ， ， ， 控制信号引脚。 脚单片机复位备用电源引脚。刚接上电源时，其内部寄存 器处于随机状态，在引脚上输入持续两个机器周期的高电平将使单片机复位。 掉电期间，此引脚可接上备用电源，旦芯片在使用中电压突然下降 或短电，能保护片内中信息不丢失，使复电后能继续正常运行。 脚当访问片外存储器时，的输出用于锁存低字节 地址信号。即使不访问片外存储器，端仍以不变的频率周期性地出现脉冲 信号。其频率为振荡器频率。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定 时的目的。应注意的是当访问片外数据存储器时，将跳过个脉冲 端可以驱动个负载。 对含有的单片机，片内编程期间，此引脚用于输入编程脉冲 。 脚输出访问片外程序存储器的读选通信号。在从片外程 序存储器取指令或常数期间，每个机器周期两次有效。每当访问片外存储 器时，这两次有效的信号将不会出现。该端同样可驱动个负载。 脚当输入端输入高电平时，可访问片内程序存 储器的地址范围。若值超出地址时，将自动转向片外程序存储器。 当输入低电平时，不论片内是否有程序存储器，则只能访问片外程基于单片机的温度控制系统设计单片机 序存储器。 系统扩展设计 通常情况下，采用系列单片机的最小系统只能用于些很简单的应 用场合，在此情况下直接使用单片机内部存储器数据存储器定时功能中 断功能端口等，组成的应用系统的成本较低。 单片机系统扩展的方法有并行扩展法和串行扩展法两种。并行扩展法是利 用单片大的扩展范围位字节， 即需位地址线。具体方法是应向提供三种信号线。即 数据总线口接地 地址总线口经锁存器向提供地址低位，口提供高位 地址以及片选线。扩展的程序存储器究竟需要多少位地址线，应根据程序存储 器容量和选用的芯片容量而定。 控制总线片外程序存储器取指令控制信号，接的。 接锁存器的。接地。 数据存储器设计 由于算法的需要，在存储器中需要存储个从片出来的数据，即需要 单元的存储单元。在的内部数据存储区低字节中共 个存储单元使用户区，完全可以容纳下个数据以及其运算过程中的 临时数据，故不需要在另外扩展片外数据存储器。 我选用的芯片为。连接如图 基于单片机的温度控制系统设计单片机 图与连接图 单片机温控模块 温度检测元件和变送器的选择和被控温度及精度等级有关。本设计采用镍 铬镍铝热电偶，此电偶用于的温度测量范围，相应的输出电压为 变送器由毫伏变送器和电流电压变送器组成毫伏变送器用于把热电偶输 出的变换成范围内的电流电流电压变送器用于把毫伏变 送器输出的电流变换成范围的电压。 为了提高精度，变送器可以进行零点迁移。例如若温度测量范围为 ，则热电偶输出为，毫伏变送器零点迁移后输出 范围电流。这样，采用位转换器就可以使量化误差达到正负 度以内。 的三种线进行的系统扩展串行扩展法是利用三 线总线或双总线的串行系统扩展。但是，般串行接口器件速度慢，在需 要高速应用的场合，还是并行扩展法占主导地位。在本设计中，由于存储数据 比较少，单片机内部的数据存储器能满足需要，故不需再扩展片外存储器。 单片机外总线结构 微型计算机大多数外部都有单独的地址总线数据总线和控制总线， 而单片机由于受到芯片管脚的限制，数据线和地址线低位是复 用的，而且是口兼用。为了将它们分离开来，以便同单片机之外的芯片正 确地相连，常常在单片机外部加地址锁存器来构成与般相类似的三总线， 如图所示。 图三总线图 芯片的扩展设计 程序存储器扩展设计 程序存储器简介基于单片机的温度控制系统设计单片机 常见的有容量位容量位容 量位容量位容量位容 量位。 外引脚功能如下 地址输入线 三态数据总线，读或编程校验时为数据输出线，编程时为数据输入 线。维持或编程禁止时呈高阻抗 片选信号输入线，即低电平有效 编程脉冲输入线其值因芯片型号和制造厂商不同而异 编程电源输入线，其值因芯片型号和制造厂商不同而异 读选通信号输入线，有效 主电源输入线，般为 扩展方法 扩展程序存储器时，般扩展容量大于字节，因此，除了由口提供 低位地址线外，还需由口提供若干地址线，制。单片机具有集成度高，通用性好， 功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方 便等独特优点，在数字智能化方面有广泛的用途。本系统所使用的单片机 有的，使温度控制大为简便。 基于单片机的温度控制系统设计单片机温度控制系统方案简介 第章单片机温度控制系统方案简介 单片机温度控制系统是数控系统的个简单应用。在冶金化工建材 机械食品石油等各类工业中，广泛使用着加热炉热处理炉反应炉等， 因此，温度是工业对象中个主要的被控参数。由于炉子的种类不同，因而所 使用的燃料和加热方法也不同，例如煤气天然气油电等由于工艺不同， 所需要的温度高低不同，因而所采用的测温元件和测温方法也不同产品工艺不 同，控制温度的精度也不同，因而对数据采集的精度和所采用的控制算法也不 同。单片微型计算机的功能不断的增强，为先进的控制算法提供的载体，许多 高性能的新型机种应运而生。本系统所使用的加热