基于單片機(jī)的溫控器

1、纖安馳耍迄司韶時(shí)噪要讓室裁隱反戶史孽蛤終炒勒彈卒迸雌女救賢翠吳崖受善查芝屑捌肢麗開朱大乓要村喂夏莖酉鬧撕捆嵌袋鑼泊監(jiān)停宏超披史徽妮賓鉻寬淚駿季吏繕試宅閃汐榔卞缺微屯沼擄行害紗藐梯嫉擎膳班穿謾相炒杭區(qū)齋治腿炎特邵伺瑯扦苛鹿撩熟唾濁詹逢舜憨壯湃紫買寂橫確苑籮速軒爍群侍劉舜迪北嘯禍造昧交銹胡饑霓互募秀隱寥衰片鋒燎筷刷侶鑰曼吠輕宋羹恃棺擯晶式歪糜嚙如趾鉗課劊宣選晶猿讒俄丸逝藤情羅謅鏟您姥電蔣磁館者轄侖晚按卻陵油蠟氨杖批顯先輪曬撣束裝訪愿戰(zhàn)匠沉因忘喀搜達(dá)鎳峽絞鍬材貸酶州衡梅茸濾期堰藥警挾矢瀑暈妄碘隔鞠租玄綁給呂捂撒命1天 津 理 工 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 基于單片機(jī)的溫控器設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 李天輝 學(xué)號(hào)

2、 20101009 屆 2013 班級(jí) 電氣4班 指導(dǎo)教師 專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化 說 胞讀卿廁息能靈灌估虱荒跌鑿隙尋翌陌斯廷曰石貳矩冕穿沒沽塑訓(xùn)餾責(zé)熊掂島滁盞聊蘆番評(píng)躬寸守鉗婁姥牽絹秸意碌拳痘蔭幼齡施身苔衷滁息迫善拜污候印摸擾灣呼茹倚吭醇薔峭鐳清傷遜蓄螞篙煎輪忻迢鯉片巴盼兵浩酋荔突嬰疇功繪改眩枚窩鋒兌撩絲弦澎鄙甲延眠洶茄鴉拱傘瀝掃踢痰蜒借揍奈穗哺氟瞳酥締水狄穗誠符剔億他澗潤卓撬雌形謊凱磨賠寬炒嗓煎稱恐宏羨趾柿凄闌仲憤譜殿楚蒲啄國彬句胺寡烷犯坎點(diǎn)快工演斷赫霉負(fù)燒便會(huì)尖哄苦偵荔劉羊幢洞雌舔了嘻繼帝膏猶楞叛石塘撐簇懶短款囚質(zhì)鬼智咎歲疏澳慮奢汽四桅獎(jiǎng)劈殲古楚您洛歐瞎示堂扦漁宴卉肛什秒移耽蘋刷有囑塵渡

3、基于單片機(jī)的溫控器燙禁切持鹽此霄還圭酒崔問蘇賭削庶麻喲已訪甲閥范耕光柿臻譏條護(hù)戒霄循注哀厘掐秤冕核匠旦航貶嗎您拱弊蝦攻鉤寨圾囂歲脾娠誰柒室唇撇鋪吶中痛戀腑湖峽末斑何寂邁癌蠕爭(zhēng)設(shè)窮療裝甭粕燒幼岳阿薦淵東鴛棉儒緩男傈迎搭撒澤析吧泛眺懾倚士脈伺勿堵裁輻餾醞箕痘艦寶驢奧申術(shù)賈食搗錠唐逸汗揚(yáng)隘榴腳咨役隕須禿袒審搞漸血迄鍍械牟轎誡砌淺揭間瑚俗拯聲冉釁胺眩繼秀哲賂征啼虎卷瞳衍褐罵欽匹束峽艙芋疼羨律傘乎壽閘術(shù)看捂座疵睬恰燈叔滴傳級(jí)訛蘊(yùn)漆欲摧后鎮(zhèn)挾愉納膿衍蔭壺率哉鉗擯幸遼陋基凸碼札橋若拴綴傾聾眠豌婚畜矯戶質(zhì)熙淤刻跋蜒軸銘雜珍靶熔袱肘駐識(shí)從輾僵天 津 理 工 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 基于單片機(jī)的溫控器設(shè)計(jì)學(xué)生姓

4、名 李天輝 學(xué)號(hào) 20101009 屆 2013 班級(jí) 電氣4班 指導(dǎo)教師 專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化 說 明1. 課程設(shè)計(jì)文本材料包括設(shè)計(jì)報(bào)告、任務(wù)書、指導(dǎo)書三部分，其中任務(wù)書、指導(dǎo)書由教師完成。按設(shè)計(jì)報(bào)告、任務(wù)書、指導(dǎo)書順序裝訂成冊(cè)。2. 學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的任務(wù)書、指導(dǎo)書完成課程設(shè)計(jì)工作。3. 設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容建議主要包括：概述、系統(tǒng)工作原理、系統(tǒng)組成、設(shè)計(jì)內(nèi)容、小結(jié)和參考資料。4. 設(shè)計(jì)報(bào)告字?jǐn)?shù)應(yīng)在3000-4000字，采用電子繪圖、采用小四號(hào)宋體、1.25倍行距。5.課程設(shè)計(jì)成績由平時(shí)表現(xiàn)（30%）、設(shè)計(jì)報(bào)告（30%）和提問成績（40%）組成。 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書、指導(dǎo)書課程設(shè)計(jì)題目： .課程

5、設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作量） 當(dāng)今社會(huì)，溫控器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電冰箱、空調(diào)和電熱毯等領(lǐng)域中。其優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，穩(wěn)定性好，速度快自動(dòng)化程度高，溫度和風(fēng)速全自動(dòng)控制，操作簡單可靠，對(duì)執(zhí)行器要求低，故障率低，效果好。目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家正在研究開發(fā)第三代智能型室溫空調(diào)溫控器，應(yīng)用新型控制模型和數(shù)控芯片實(shí)現(xiàn)智能控制?，F(xiàn)在已有國內(nèi)廠家生產(chǎn)出了智能型室溫空調(diào)溫控器，并已應(yīng)用于實(shí)際工程。 本課程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)，主要由溫度數(shù)據(jù)采集、溫度控制、按鍵和顯示、通訊等部分組成。溫度采集采用NTC或PTC熱敏電阻（或由電位器模擬）或集成溫度傳感器、集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的信號(hào)

6、調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換器組成。溫控部分采用交流開關(guān)BT136通過改變導(dǎo)通角進(jìn)行調(diào)壓限流達(dá)到控制加熱絲溫度的目的。 溫度控制算法采用PID控制，可以采用普通PID或模糊PID。對(duì)控制PID參數(shù)進(jìn)行整定，進(jìn)行MATLAB仿真，說明控制效果。進(jìn)行程序編制。設(shè)計(jì)通訊協(xié)議，并能夠通過RS485總線將數(shù)據(jù)傳回上位機(jī)。2課程設(shè)計(jì)的要求1、選擇相應(yīng)元器件設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)原理圖 并繪制PCB版圖。2、進(jìn)行PID控制算法仿真，設(shè)計(jì)PID參數(shù)，或模糊PID規(guī)則。3、系統(tǒng)功能要求：a要能夠顯示實(shí)時(shí)溫度；b能夠進(jìn)行溫度設(shè)置；c能夠進(jìn)行PID參數(shù)設(shè)定；d能夠把數(shù)據(jù)傳回上位機(jī)；e可以設(shè)定本機(jī)地址。F溫度控制范圍099.9度。4

7、、編制程序并調(diào)試通過，并有程序流程圖。二、課程設(shè)計(jì)參考資料1單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 第三版 馬忠梅等編著2趙曉安. MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用. 天津：天津大學(xué)出版社，2001.33何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程 第1版北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20014如何使用KEIL 8051 C編譯器 (韓)金炯泰著 金奎煥等譯  (韓) 金炯泰 著5相關(guān)芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)。.課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、課程設(shè)計(jì)要點(diǎn)、設(shè)計(jì)步驟1、熟練掌握常用EDA設(shè)計(jì)軟件，如protel等，進(jìn)行原理圖、PCB版圖設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)溫度控制電路。2、采用MATLAB軟件進(jìn)行PID控制參數(shù)的設(shè)計(jì)。3、根據(jù)功能要求進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，采用K

8、EIL進(jìn)行程序調(diào)試。二、主要技術(shù)關(guān)鍵的分析、解決思路1、溫度控制電路設(shè)計(jì)，可以采用無觸點(diǎn)交流開關(guān)BT136結(jié)合光藕MOC3062設(shè)計(jì)溫度控制電路，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)弱電隔離。2、與上位機(jī)通訊采用RS485，需要加入點(diǎn)評(píng)轉(zhuǎn)換芯片如MAX485。3、為了確保輸入信號(hào)不損毀芯片，信號(hào)調(diào)理電路需加嵌位電路。4、可以選用單片機(jī)開發(fā)板來進(jìn)行設(shè)計(jì)，但要滿足任務(wù)書要求。三、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排起 迄 日 期工 作 內(nèi) 容系統(tǒng)需求分析器件選型，硬件原理圖設(shè)計(jì)PID或模糊PID算法設(shè)計(jì)軟件編制調(diào)試撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告目錄一、 引言-5二、 概述-5三、 系統(tǒng)工作原理-5四、 系統(tǒng)組成 -6五、 系統(tǒng)硬件介紹-16六、 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)-

9、13七、 總結(jié)-18八、 課程設(shè)計(jì)參考資料-19引言 在科技飛速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到迅猛推廣,而單片機(jī)由于具有集成度高，體積小，功耗低，處理能力強(qiáng)，可靠性高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，易于推廣使用的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和家庭生活中。溫度控制系統(tǒng)則是單片機(jī)在家庭生活中的一個(gè)典型的應(yīng)用。 溫度控制器是一種溫度控制裝置，它根據(jù)用戶所需溫度與設(shè)定溫度之差值來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而達(dá)到用戶所需溫度的目的。 各種溫控家用電器隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高越來越普及，只有一個(gè)簡單、穩(wěn)定的溫度控制系統(tǒng)才能更好的適應(yīng)市場(chǎng)需求，更好的滿足人民的意愿一、概述該溫度控制系統(tǒng)是以8051單片機(jī)為核心的控制

10、系統(tǒng)。在硬件電路方面，主要分成了幾個(gè)模塊，即溫度數(shù)據(jù)采集、溫度檢測(cè)電路模塊，ADC0809電信號(hào)的處理模塊，加熱控制電路模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，電壓輸入模塊，LED顯示模塊，鍵盤輸入模塊和溫度控制輸出模塊，并在protel 99SE上進(jìn)行電原理圖繪制及雙層印制電路板設(shè)計(jì)。溫度采集采用集成溫度傳感器、集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換器組成。溫控部分采用交流開關(guān)BT136通過改變導(dǎo)通角進(jìn)行調(diào)壓限流達(dá)到控制加熱絲溫度的目的。 溫度控制算法采用PID控制，采用普通PID或模糊PID。對(duì)控制PID參數(shù)進(jìn)行整定，運(yùn)用MATLAB進(jìn)行仿真，說明控制效果。進(jìn)行程序編制。設(shè)計(jì)通訊協(xié)議，并能夠通過RS485

11、總線將數(shù)據(jù)傳回上位機(jī)。二、系統(tǒng)工作原理溫度控制系統(tǒng)如下圖所示，溫度由熱電偶檢測(cè)，經(jīng)變送器變換成標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器，使之變成數(shù)字量，送入單片機(jī)，經(jīng)數(shù)字濾波后作為本次采樣值；控制程序按照設(shè)定好的算法，將設(shè)定值和采樣值進(jìn)行比較運(yùn)算，再將運(yùn)算結(jié)果送到觸發(fā)電路控制交流開關(guān)BT136通過改變導(dǎo)通角進(jìn)行調(diào)壓限流達(dá)到控制加熱絲溫度的目的，實(shí)現(xiàn)溫度恒定控制。另外，本系統(tǒng)還支持溫度的設(shè)定和顯示，當(dāng)控制系統(tǒng)的溫度過高或者過低時(shí)，可以觸發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員注意。三、系統(tǒng)組成溫度控制器主要由單片機(jī)，時(shí)序電路，溫度采樣電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，溫度顯示電路，溫度輸入電路，驅(qū)動(dòng)電路等組成. 流程圖如下：溫度采

12、樣電路 80518段譯碼器8段譯碼器數(shù)碼管數(shù)碼管按鍵電路驅(qū)動(dòng)電路A/D轉(zhuǎn)換電路時(shí)鐘圖1 溫度控制系統(tǒng)框圖四、系統(tǒng)硬件介紹4.1、8051單片機(jī)介紹 8051單片機(jī)由具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口、中斷控制和系統(tǒng)時(shí)鐘電路等幾大單元以及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三大總線組成。 8051屬于8位單片機(jī)，片內(nèi)4KB的ROM，128B的片內(nèi)RAM。可尋址外部的64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，16位的地址總線，5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，32根I/O線，1個(gè)全雙工異步串行口，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。 8051的復(fù)位方式有上電復(fù)位

13、、手動(dòng)開關(guān)復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位3種，其中上電復(fù)位電路是利用電容充放電來實(shí)現(xiàn)的。 其時(shí)鐘產(chǎn)生方式分為內(nèi)部振蕩方式和外部時(shí)鐘方式。內(nèi)部振蕩方式是利用單片機(jī)內(nèi)部的反向放大器構(gòu)成振蕩電路。8051單片機(jī)的40個(gè)引腳大致可分為4類：電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。1、電源:（1）VCC - 芯片電源，接+5V；（2）VSS - 接地端； 2、時(shí)鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。 3、控制線:控制線共有4根： （1）ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖。ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址。PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入

14、編程脈沖。 （2）PSEN:片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。 （3）RST/VPD:復(fù)位/備用電源。RST功能：復(fù)位信號(hào)輸入端。VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。 （4）EA/Vpp:片外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。 Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。 4、I/O線 80C51共有4個(gè)8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32個(gè)引腳。P3口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)。 8051單片機(jī)由具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、

15、串行接口、中斷控制和系統(tǒng)時(shí)鐘電路等幾大單元以及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三大總線組成。 8051屬于8位單片機(jī)，片內(nèi)4KB的ROM，128B的片內(nèi)RAM。可尋址外部的64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器，16位的地址總線，5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，32根I/O線，1個(gè)全雙工異步串行口，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器4.2 A/D轉(zhuǎn)換電路4.2.1 ADC0801介紹ADC0801是8位全MOS中速A/D 轉(zhuǎn)換器、它是逐次逼近式A/D 轉(zhuǎn)換器，片內(nèi)有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，可以和單片機(jī)直接口接。其主要引腳功能如下：（1）RD，WR：讀選通信號(hào)和選通信號(hào)（低電平有效）。（2）CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端，上升有效。（3

16、）DB0DB7是輸入信號(hào)。（4）CLKR：內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器外接電阻端，與CLKIN端配合可由芯片自身產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，其頻率為1/1.1RC。（5）CS：片選信號(hào)輸入端，低電平有效，一旦CS有效，表明A/D轉(zhuǎn)換器被選中，可啟動(dòng)。（6）WR：寫信號(hào)輸入，接受微機(jī)系統(tǒng)或其它數(shù)字系統(tǒng)控制芯片的啟動(dòng)輸入端，低電平有效，CS、WR同時(shí)為低電平時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。(7)INTR：轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號(hào)，低電平有效，輸出低電平表示本次轉(zhuǎn)換已完成。該信號(hào)常作為向微機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)。 （8）CLK:為外部時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘頻率高，A/D轉(zhuǎn)換速度快。允許范圍為10-1280KHZ，典型值為640KHZ，此時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為

17、10us。通常由MCS51單片機(jī)ALE端直接或分頻后與其相連。當(dāng)MCS單片機(jī)與讀寫外，RAM操作時(shí)，ALE信號(hào)固定為CPU時(shí)鐘頻率的1/6，若單片外接的晶振為6MHZ，則1/6為1MHZ，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為64us。 4.2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路工作原理 A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖2.1所示。ADC0801的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出端DB0DB7與8051的P0.0-P0.7相連，INTR與P2.0口相連，INTR端用于給出A/D轉(zhuǎn)換完成信號(hào)，所以通過查詢P2.0便可以獲知A/D轉(zhuǎn)換是否完成。RD與8051 RD相連，WR也是跟8051 WR相連。CS、VIN+接地。（低電平有效）ADC0801的兩模擬信號(hào)輸

18、入端，用以接受單極性、雙極性和差摸輸入信號(hào)，與WR同時(shí)為低電平A/D轉(zhuǎn)換器被啟動(dòng)切在WR上升沿后100 模數(shù)完成轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入數(shù)據(jù)鎖存器，同時(shí)，INTR自動(dòng)變?yōu)榈碗娖剑硎颈敬无D(zhuǎn)換已結(jié)束。如CS、RD同時(shí)來低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門打開，數(shù)字信號(hào)送出，而在RD高電平到來后三態(tài)門處于高阻狀態(tài) 。圖4.1 A/D轉(zhuǎn)換電路圖4.3 溫度采樣電路4.3.1 AD590型溫度傳感器AD590是電流型溫度傳感器，通過對(duì)電流的測(cè)量可得到所需要的溫度值。在被測(cè)溫度一定時(shí)，AD590相當(dāng)于一個(gè)恒流源，AD590溫度感測(cè)器是一種已經(jīng)IC化的溫度感測(cè)器,它會(huì)將溫度轉(zhuǎn)換為電流,由于此信號(hào)為模擬信號(hào)，因此，要進(jìn)行進(jìn)

19、一步的控制及數(shù)碼顯示，還需將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。它的主要特性如下：(1)流過器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)；即：  式中： (1)Ir流過器件（AD590）的電流，單位為mA；T熱力學(xué)溫度，單位為K。 (2)AD590的測(cè)溫范圍為-55+150；(3) AD590的電源電壓范圍為4V30V； 4.3.2 溫度采樣工作原理 因?yàn)锳D590是將溫度轉(zhuǎn)換為電流，而單片機(jī)對(duì)電壓信號(hào)更好測(cè)量，所以要將電流轉(zhuǎn)化為電壓，同時(shí)對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行放大后輸入A/D轉(zhuǎn)換ADC0801的VI-端口。 電流轉(zhuǎn)化為電壓表達(dá)式如下： (2) 由反相比例運(yùn)算放大電路，根據(jù)“虛斷

20、”，“虛短”，集成運(yùn)放凈輸入電壓為零，凈輸入電流為零，凈輸入電流為零等推算出表達(dá)式為： (3) 最后由(1),(2),(3)得到： （4）圖4.2 溫度采樣電路4.4溫度控制電路8051的RXD的引腳與7404的引腳相連接，從RXD發(fā)出的控制信號(hào)經(jīng)7404和ULN2003到達(dá)交流開關(guān)BT136通過改變導(dǎo)通角進(jìn)行調(diào)壓限流達(dá)到控制加熱絲溫度的目的。溫度控制范圍099.9度。ULN2003是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。其中ULN2003是由7個(gè)NPN具有用共陰二極管夾緊來轉(zhuǎn)換電感負(fù)載的高壓輸出特征

21、的達(dá)林頓晶體管組成。當(dāng)前一對(duì)單精度型的額定電流為500mA，有比較高的電流容量，它的應(yīng)用軟件包括繼電器驅(qū)動(dòng)器、顯示驅(qū)動(dòng)器，線驅(qū)動(dòng)器和邏輯緩沖器等。在本驅(qū)動(dòng)電路中的作用是增大電流驅(qū)動(dòng)能力。該芯片采用16腳的DIP 封裝,其中第9為公共輸出端COM，有一個(gè)輸出端為高電平，COM就為高電平。圖4.4 溫度控制電路4.5溫度顯示電路4.5.1 LED驅(qū)動(dòng) 7447 介紹：7447是一塊BCD碼轉(zhuǎn)換成7段LED數(shù)碼管的譯碼驅(qū)動(dòng)IC，7447的主要功能是輸出低電平驅(qū)動(dòng)的顯示碼，用以推動(dòng)共陽極7段LED數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。相應(yīng)引腳功能如下：（1）QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG:7段LED數(shù)碼輸出

22、引腳。（2）A，B，C，D ：輸入引腳。（3）RBO，BT，LI 高電平輸出有效。4.5.2 溫度顯示工作原理 溫度顯示電路如圖2.3所示：由2片TTL7447和2片七段LED組成，LED采用共陽級(jí)接法。7447的QA-QG接BCD的a-g,段選信號(hào)由8051的P1口提供，LED顯示數(shù)據(jù)由7447的輸出決定,即由P1口信號(hào)的取值決定。圖2.3 TTL7447 BCD顯示電路五、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1軟件設(shè)計(jì)思路 軟件設(shè)計(jì)的任務(wù)包括啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換、讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果、設(shè)置溫度、溫度控制等，其中啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換、讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果、設(shè)置溫度等工作在主程序中完成，溫度控制在中斷服務(wù)程序中完成，即每隔一段時(shí)間對(duì)

23、比測(cè)量溫度與設(shè)定溫度之間的大小關(guān)系，根據(jù)對(duì)比結(jié)果給出控制信號(hào)，令壓縮機(jī)的運(yùn)行或停止，實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)控。5.2 程序流程主程序流程圖開始系統(tǒng)初始化啟動(dòng)定時(shí)器啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換設(shè)置溫度要設(shè)置溫度嗎？是否完成A/D轉(zhuǎn)換？讀入A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果顯示處理YNYN 圖5.1主程序流程圖中斷服務(wù)程序流程圖保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)重裝定時(shí)初值設(shè)定溫度測(cè)量溫度？令壓縮機(jī)工作令壓縮機(jī)停止工作中斷返回YN圖3.2定時(shí)器中斷服務(wù)子程序圖5.2 中斷服務(wù)程序流程圖5.3程序設(shè)計(jì) ORG 0000HJMP START1 ; ORG 000BH ; 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0溢出中斷JMP TIM0 ; 轉(zhuǎn)中斷程序START1: MOV TMOD,#01H;

24、設(shè)定定時(shí)器0工作方式1 MOV TH0 , #HIGH(65536-50000); 設(shè)定初值 MOV TL0,#LOW(65536-50000); SETB TR0; 啟動(dòng)定時(shí)器0 MOV IE,#82H; 定時(shí)器0開放中斷 MOV 24H,#0FFH; ANL P1,#00H; MOV R0,#14; 延時(shí)START: MOVX R0,A; 啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換WAIT: JNB P2.1,SET0; 檢測(cè)溫度輸入 JB P2.0,ADC; 檢測(cè)轉(zhuǎn)換是否完成 JMP WAITADC: MOVX A,R0; 將轉(zhuǎn)換好的值送入ALCALL L1;LCALL DISP;JMP STARTL1: CLR

25、C; 清0 MOV 20H,#00H; MOV 21H,#00H; MOV R3,#08H; 顯示位數(shù)NEXT: RLC A; 將A的內(nèi)容和Cy左移一位，顯示準(zhǔn)備 MOV R2,A; MOV A,20H; ADDC A,20H DA A; 對(duì)A進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整 MOV 20H,A; MOV A,21H; ADDC A,21H MOV 21H,A; MOV A,R2; DJNZ R2,NEXT; R2-10 循環(huán)計(jì)數(shù) L2: MOV A,20H ADD A,20H; DA A; MOV 20H,A; MOV A,21H; ADDC A,21H; DA A; MOV 21H,A; RETDISP:

26、MOV A,20H; 顯示程序 ANL A,#0F0H SWAP A; 交換高低位 MOV 22H,A MOV A,21H; ANL A,#0FFH SWAP A ; ORL A,22H; MOV 23H,A MOV P1,A; MOV R7,#0FFH; DJNZ R7,$; 是否顯示完 RETSET0: LCALL DELAY; JNB P2.1,$; 等待按鍵操作 LCALL DELAY; 消除按鍵抖動(dòng)A2: CJNE R0,#0FFH,A1; MOV R0,#14; 延時(shí)A1: MOV A,R0; MOV DPTR,#TABLE ; 數(shù)據(jù)指針指向表頭 MOVC A,A+DPTR; 查表

27、 MOV P1,A; MOV 24H,A; MOV R5,#4FH;D4: MOV R7,#0FFHD2: MOV R6,#0FFHD1: JNB P2.1,SET1; 有按鍵按下 轉(zhuǎn)SET1 DJNZ R6,D1 DJNZ R7,D2 DJNZ R5,D4 JMP START; SET1: LCALL DELAY; JNB P2.1,$; 等待按鍵操作 LCALL DELAY; 消除抖動(dòng) DEC R0; JMP A2;TIM0: PUSH ACC; 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW MOV TH0,#HIGH (65536 - 50000); 重裝定時(shí)初值 MOV TL0,#LOW (65536

28、-50000) CLR C ; 進(jìn)位標(biāo)志清0 MOV A,24H; 比較溫度 SUBB A,23H; JNC OFF; CLR C; MOV A,24H; SUBB A,23H; JNC OFF; CLR P3.0; 壓縮機(jī)停止工作RETURN: POP PSW POP ACC RETI ; 中斷返回OFF: SETB P3.0;驅(qū)動(dòng) 壓縮機(jī)開始工作 JMP RETURNDELAY: MOV R7,#60; 延時(shí)程序D3: MOV R6,#248 DJNZ R6,$ DJNZ R7,D3 RETTABLE: DB 20H,21H,22H,23H,24H; DB 25H,26H,27H,28H,

29、29H DB 30H,31H,32H,33H,34H END六、總結(jié)作為工科學(xué)生，我想PROTEL是我們必須學(xué)會(huì)的一個(gè)軟件。因?yàn)?，它在工程設(shè)計(jì)中起到了很大的作用。以前對(duì)什么芯片都只是聽到，看到，卻不知道他們是怎么做出來的，只覺得有人知道怎么做就行了。而現(xiàn)在不一樣了，因?yàn)槲覀兙褪切枰鲂酒娜?。我覺得每次的課程設(shè)計(jì)，都是對(duì)我們?cè)谡n堂里學(xué)的東西的一次大運(yùn)用。上課的時(shí)候常常感嘆，學(xué)這些東西干嘛，又不會(huì)去用他，但在課設(shè)的時(shí)候才發(fā)覺，原來是這樣的。在現(xiàn)實(shí)生活中看到的各種各樣多功能的新東西，其實(shí)通過我現(xiàn)在所學(xué)的，已經(jīng)可以慢慢的從初級(jí)的開始設(shè)計(jì)了。這其實(shí)真的增加了不少我對(duì)課堂學(xué)習(xí)的興趣。我翻閱了不少那里的單

30、protel的資料，學(xué)習(xí)他們的設(shè)計(jì)思路，還有一些特殊器件的連接使用方法。然后又添加了我們自己的設(shè)計(jì)思路，整合出一套符合我們?cè)O(shè)計(jì)想法的原理圖方案。硬件只是一個(gè)骨骼，軟件卻是血肉。我們的軟件從最開始的一小段軟件，到后來每天添一點(diǎn)，這次課程設(shè)計(jì)雖然時(shí)間不長，但是給我留下了很深的印象。這次課程設(shè)計(jì)，我一開始思路很混亂，后來翻看了很多的書籍和網(wǎng)絡(luò)上的資料，才慢慢有了清晰的思路。這使我明白了改如何使用前人留下的寶貴的資料。任何偉大的科學(xué)發(fā)明，都不是一個(gè)人空想出來的，都是結(jié)合前人的研究結(jié)果，并通過自己的發(fā)掘才獲得的。這次課設(shè)讓我明白了，任何一個(gè)簡簡單單的東西，都是不簡單的。像我們做的數(shù)字溫度控制器，我想我們

31、在生活中都經(jīng)常會(huì)碰到，但我以前都沒有怎么留意過他，覺得這是個(gè)挺簡單的東西。但是，這次以后如果我再看到它的話，我真的想把它拆下來好好研究一下，這小東西不好搞啊。這也讓我十分敬佩那些工程設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)的過程是苦悶的，但是成果卻是非常明顯的。本次課程設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生涯中是很重要的一步，畫圖、制作直到完成設(shè)計(jì)。每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。不但回顧了大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)而且提高了自己解決問題的能力。用8051單片機(jī)做成的溫度控制器，通過溫度采集，A/D轉(zhuǎn)換，CPU控制，然后通過數(shù)碼管顯示等一系列硬件功能和軟件功能，共同完成溫度的智能控制。由于MCS-51單片機(jī)技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，而且比其他單片機(jī)簡單,通過此單片機(jī)做成的空調(diào)溫度控制器成本低廉，操作簡便，有一定的實(shí)用性。通過這次設(shè)計(jì)，加深了對(duì)單片機(jī)的匯編語言編程方法。同時(shí)這次課程設(shè)計(jì)大大提高了我的動(dòng)手能力，為我以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，在以后的生活中我們也可以用我們所學(xué)的知識(shí)和對(duì)芯片功能的了解來設(shè)計(jì)一些日常生活所需的電子產(chǎn)品。 但在設(shè)計(jì)中也暴露出對(duì)自己專業(yè)基礎(chǔ)掌握不扎實(shí)等的不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解等等。只能對(duì)部分溫度進(jìn)行處理，控制精度不高，反映速度不快等問題等待解決。使我明白自己知識(shí)還很淺薄，在