① 論文單片機溫度控制系統的(程序清單)!!!!急!!!!
本設計的溫度測量及加熱控制系統以 AT89S52 單片機為核心部件,外加溫度採集電
路、鍵盤及顯示電路、加熱控制電路和越限報警等電路。採用單匯流排型數字式的溫度傳
感器 DS18B20,及行列式鍵盤和動態顯示的方式,以容易控制的固態繼電器作加熱控制
的開關器件。本作品既可以對當前溫度進行實時顯示又可以對溫度進行控制,以使達到
用戶需要的溫度,並使其恆定在這一溫度。人性化的行列式鍵盤設計使設置溫度簡單快
速,兩位整數一位小數的顯示方式具有更高的顯示精度。建立在模糊控制理論上的控制
演算法,使控制精度完全能滿足一般社會生產的要求。通過對系統軟體和硬體設計的合理
規劃,發揮單片機自身集成眾多系統級功能單元的優勢,在不減少功能的前提下有效降
低了硬體成本,系統操控簡便。
實驗證明該溫控系統能達到 0.2℃的靜態誤差,0.45℃的控制精度,以及只有 0.83%
的超調量,因而本設計具有很高的可靠性和穩定性。
關鍵 詞: 單片機 恆溫控制 模糊控制
1
引 言
溫度是工業生產中主要的被控參數之一,與之相關的各種溫度控制系統廣泛應用於
冶金、化工、機械、食品等領域。溫度控制是工業生產過程中經常遇到的過程式控制制,有
些工藝過程對其溫度的控制效果直接影響著產品的質量,因而設計一種較為理想的溫度
控制系統是非常有價值的。
硬體 系統的設計
1、電路總體原理框圖
溫度測量及加熱系統控制的總體結構如圖 1 所示。系統主要包括現場溫度採集、實
時溫度顯示、加熱控制參數設置、加熱電路控制輸出、與報警裝置和系統核心 AT89S52
單片機作為微處理器。
圖 1:系統總體原理框圖
溫度採集電路以數字量形式將現場溫度傳至單片機。單片機結合現場溫度與用戶設
定的目標溫度,按照已經編程固化的模糊控制演算法計算出實時控制量。以此控制量控制
固態繼電器開通和關斷,決定加熱電路的工作狀態,使水溫逐步穩定於用戶設定的目標
值。在水溫到達設定的目標溫度後,由於自然冷卻而使其溫度下降時,單片機通過采樣
回的溫度與設置的目標溫度比較,作出相應的控制,開啟加熱器。當用戶需要比實時溫
度低的溫度時,此電路可以利用風扇降溫。系統運行過程中的各種狀態參量均可由數碼
管實時顯示。
2、溫度採集電路的設計
溫度採集電路模塊如圖 2 示。DS18B20 內部結構主要由四部分組成:64 位光刻 ROM、
溫度感測器、非揮發的溫度報警觸發器 TH 和 TL、配置寄存器。其中 DQ 為數字信號輸
入/輸出端;GND 為電源地;VDD 為外接供電電源輸入端。
2
圖 2:溫度採集電路
DS18B20 中的溫度感測器可完成對溫度的測量,以 12 位轉化為例:用 16 位符號擴展
的二進制補碼讀數形式提供,以 0.0625℃/LSB 形式表達,其中 S 為符號位。
這是 12 位轉化後得到的 12 位數據,存儲在 18B20 的兩個 8 比特的 RAM 中,二進
制中的前面 5 位是符號位,如果測得的溫度大於 0,這 5 位為 0,只要將測到的數值乘
於 0.0625 即可得到實際溫度;如果溫度小於 0,這 5 位為 1,測到的數值需要取反加 1
再乘於 0.0625 即可得到實際溫度。
3、鍵盤和顯示的設計
鍵盤採用行列式和外部中斷相結合的方法,圖 3 中各按鍵的功能定義如下表 1。其
中設置鍵與單片機的 INT 0 腳相連,S 0 −−S 9 、YES、NO 用四行三列接單片機 P0 口,REST
鍵為硬體復位鍵,與 R、C 構成復位電路。模塊電路如下圖 3:
表 1:按鍵功能
按鍵 鍵名 功能
REST 復位鍵 使系統復位
RET 設置鍵 使系統產生中斷,進入設置狀態
S 0 −−S 9 數字鍵 設置用戶需要的溫度
YES 確認鍵 用戶設定目標溫度後進行確認
NO 清除鍵 用戶設定溫度錯誤或誤按了 YES 鍵後使用
3
圖 3 鍵盤介面電路
顯示採用 3 位共陽 LED 動態顯示方式,顯示內容有溫度值的十位、個位及小數點後
一位。用 P2 口作為段控碼輸出,並用 74HC244 作驅動。P1.0—P1.2 作為位控碼輸出,
用 PNP 型三極體做驅動。模塊電路如下圖 4:
4、加熱控制電路的設計
圖 4 顯示介面電路
用於在閉環控制系統中對被控對象實施控制,被控對象為電熱杯,採用對加在電熱
杯兩端的電壓進行通斷的方法進行控制,以實現對水加熱功率的調整,從而達到對水溫
控制的目的。對電爐絲通斷的控制採用 SSR-40DA 固態繼電器。它的使用非常簡單,只
要在控制端 TTL 電平,即可實現對繼電器的開關,使用時完全可以用 NPN 型三極體接
成電壓跟隨器的形式驅動。當單片機的 P1.3 為高點平時,三極體驅動固態繼電器工作
接通加熱器工作,當單片機的 P1.3 為低電平時固態繼電器關斷,加熱器不工作。控制
電路圖如下圖 5:
4
圖 5 加熱控制電路
5、報警及指示燈電路的設計
當用戶設定的目標溫度達到時需用聲音的形式提醒用戶,此時蜂鳴器為三聲斷續的
滴答滴答的叫聲。在本系統中我們為用戶設計了越限報警,當溫度低於用戶設置的目標
溫度 10 度或高於 10 度時蜂鳴器為連續不斷的滴答滴答叫聲。當單片機 P1.7 輸出高電
平時,三極體導通,蜂鳴器工作發出報警聲。P1.7 為低電平時三極體關斷,蜂鳴器不
工作。
D1 為電熱杯加熱指示燈,P1.5 低電平有效;D0 為檢測到 DS18B20 的指示,高電平
有效;D10 為降溫指示燈,低電平有效。報警及指示燈電路如下圖 6 示:
圖 6 報警及指示燈電路
5
軟 件系統的設計
系統的軟體由三大模塊組成:主程序模塊、功能實現模塊和運算控制模塊。
1、主程序模塊
主程序主要完成加熱控制系統各部件的初始化和實現各功能子程序的調用,以及實
際測量中各個功能模塊的協調在無外部中斷申請時,單片機通過循環對外部溫度進行實
時顯示。把設置鍵作為外部中斷 0,以便能對數字按鍵進行相應處理。主程序流程圖如
下圖 7:
6
圖 7 主程序流程圖
7
2、功能實現模塊
以用來執行對固態繼電器及電熱杯的控制。功能實現模塊主要由中斷處理子程序、
溫度比較處理子程序、鍵盤處理子程序、顯示子程序、報警子程序等部分組成。鍵盤顯
示及中斷程序流程圖如下圖 8:
3、運算控制模塊
圖 8 鍵盤、顯示、中斷 子程序流程圖
該模塊由標度轉換、模糊控制演算法,及其中用到的乘法子程序。
3.1 標度轉換
16
式中 A 為二進制的溫度值, A0 為 DS18B20 的數字信號線送回來的溫度數據。
8
單片機在處理標度轉換時是通過把 DS18B20 的信號線送回的 16 位數據右移 4 位得
到二進制的溫度值。其小數部分通過查小數表的形式獲取。程序流程圖如下圖 9:
開始
將28H低4位與29H高4位組合成
一個位元組
將合成的位元組(整數部分)送29H
單元
將29H單元低4位送A
給DPTR賦常數表格2首地址
將查到的數值(即小數部分)送
30H單元
結束
3.2 模糊控制演算法子程序
圖 9 標度轉換子程序流程圖
該系統為一溫度控制系統,由於無法確切確定電爐的物理模型,因而無法建立其數
學模型和傳遞函數。加熱器為一慣性系統,我們採用模糊控制的方法,通過多次溫度測
量模糊計算當用戶設定目標溫度時需提前關斷加熱器的溫度,利用加熱器自身的熱慣性
使溫度上升到其設定溫度。每隔 5 攝氏度我們進行一次溫度測量,並當達到其溫度時關
斷加熱器記錄下因加熱器的熱慣性而上升的溫度值。從而可以建立熱慣性的溫度差值
表,在程序中利用查表法,查出相應設定溫度對應的關斷溫度。通過實驗數據我們可以
看出,當水溫從 0℃加熱到 50℃這段溫度區域,其溫度慣性曲線可近似成線性的直線,
水溫從 50℃加熱到 100℃這段溫度慣性曲線可近似成另一條線性的直線段。通過對設置
的目標溫度與溫控系統監測溫度進行差值處理就可近似的求出單片機的提前關斷溫度。
程序流程圖如圖 10:
9
4.源程序見附錄[2]
圖 10 模糊控制演算法子程序流程圖
設計 總結
我們的溫度控制系統是基於 AT89S52 單片機的設計方案,她能實時顯示當前溫度,
並能根據用戶的要求作出相應的控制。此系統為閉環系統,工作穩定穩定性高,控制精
度高,利用模糊控制演算法使超調量大大降低。軟體採用模塊化結構,提高了通用性。本設
計的目的不僅僅是溫度控制本身,主要提供了單片機外圍電路及軟體包括控制演算法設計
的思想,應該說,這種思想比控制系統本身更為重要。
1、設計所達到的性能指標
1.1 溫控系統的標度誤差
我們將標准溫度計和溫控系統探頭放人同一容器中,選定若干不同的溫度點,記
錄下標准溫度計顯示的溫度和溫控系統顯示的溫度進行比較。測量數據如下表 2 所示:
表 2 標准溫度計測量的溫度和溫控系統顯示的溫度
標准溫度計和溫控系統顯示的溫度(℃)
標准溫度計 16.9 47.7 57.8 63.0 72.8 85.1 90.9
溫控系統 16.5 48.0 58.3 62.9 73.0 85.5 90.5
差值比較 -0.4 0.3 0.5 0.1 0.2 0.4 -0.4
標度誤差 1.5%
10
1.2 溫控系統的靜態誤差
通過測量在不同的溫度點同標准溫度的溫度差來確定溫控系統的靜態誤差。其測量
數據如下表 3:
表 3 標准溫度和溫控系統顯示的溫度
標准溫度和溫控系統顯示的溫度(℃)
標准溫度 26.0 37.0 46.0 60.0 70.0 83.0
系統顯示值 25.7 36.4 46.1 59.6 70.0 83.3
差值 -0.3 -0.6 -0.1 -0.4 0 0.3
靜態誤差 0.18℃
1.3 溫控系統的控制精度
通過設定不同的溫度值,使加熱器加熱,待溫度穩定時記錄各溫度點的溫度計數據
和溫控系統的顯示值。其記錄數據如下表 4:
溫度計讀數和溫控系統顯示的溫度(℃)
設定溫度
值 20.0 28.0 35.0 45.0 55.0 75.0 87.0 91.0
系統顯示
值 20.5 27.7 34.4 45.1 54.1 74.9 86.1 91.2
差值 0.5 -0.3 -0.6 0.1 -0.9 -0.1 -0.9 0.2
控制精度 0.45℃
超調量 0.83%
2、結果分析論述
我們的系統完全滿足設計要求,靜態誤差方面可以達到 0.18℃的誤差,在讀數正確
方面與標准溫度計的讀數誤差為 1.5%,對一般的工業生產完全可以採用我們的設計。
該系統具有較小的超調值,超調值大約為 0.83%左右。雖然超調為不利結果,但另
一方面卻減小了系統的調節時間。從其數據表可以看出該系統為穩定系統。
3、設計方案評價
3.1 優點
在硬體方面:本設計方案採用了單匯流排型數字式的溫度感測器,提高了溫度的採集
精度,節約了單片機的口線資源。方案還使用僅一跟口線就可控制的美國生產的固態繼
電器 SSR—40DA 作加熱控制器件,使設計簡單化,且可靠性強。在控制精度方面,本設
計在不能確定執行機構的數學模型的情況下,大膽的假設小心的求證,利用模糊控制的
演算法來提高控制精度。
在軟體方面:我們採用模塊化編程,思路清晰,使程序簡潔、可移植性強。
3.2 缺點
本設計方案雖然採用了當前市場最先進的電子器件,使電路設計簡單,但設計方案
造價高。本系統雖然具有較小的超調量,但加大了調節時間。如果需要更高的控制精度,
則我們的模糊控制將不適應,需修改程序。
11
3.3 方案的改進
在不改變加熱器容量的情況下,為減小調節時間,可以實行在加熱快達到設定溫度
時開啟風扇來減小熱慣性對溫度的影響的措施。在控制精度上可採用先進的數字 PID
控制演算法,對加熱時間進行控制,提高控制精度。
可以改進控制系統使能同 PC 聯機通信,以利用 PC 的圖形處理功能列印顯示溫度曲
線。AT89S52 串列口為 TTL 電平,PC 串列口為 RS232 電平,使用一片 MAX232 作為電
平轉換驅動。
參考 文獻
[1] 李廣弟 單片機基礎 北京:北京航空航天大學出版社,2001
[2] 王福瑞 單片微機測控系統設計大全 北京:北京航空航天大學出版社,1997
[3] 趙茂泰 智能儀器原理及應用(第 2 版) 北京:電子工業出版社,2004
[4] 賴壽濤 微型計算機控制技術 北京:機械工業出版社,2000
[5] 沙占友 模擬與數字萬用表檢測及應用技術 北京:電子工業出版社 1999
12
附 錄
附錄[1]使用說明書
按 鍵功能說明
數字鍵:按 SET 鍵後,按相應的數字鍵(0~9)可對溫度進行設置,所設置的溫
度將實時顯示在 LED 顯示器上;
SET 鍵:按 SET 鍵可對溫度的十位、個位以及小數部分進行設置;
YES 鍵:設置好溫度後按 YES 鍵,系統將據你所設置的溫度(須大於當前實際
溫度)對水進行加熱;
NO 鍵:若誤按了 SET 鍵,或對輸入有誤,可按 NO 鍵進行取消;
RST 鍵:對系統進行復位。
指示 燈及報警器說明
紅 燈:加熱狀態標志;
綠 燈:溫度感測器正常工作標志;
藍 燈:保溫狀態標志;
報警器:功能①當水溫達到預設值時報警提醒;
功能②當水溫達到或超越上、下限時報警提示。
13
附錄[2]設計總電路
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附錄[3]程序清單
TEMPER_L EQU 29H ;用於 保存讀出溫度的低 8 位
TEMPER_H EQU 28H ;用於 保存讀出溫度的高 8 位
FLAG EQU 38H ;是否 檢測到 DS 18B20 標志位
DAYU EQU 44H ;設溫 >實溫
XIYU EQU 45H ;設溫 <實溫
DEYU EQU 46H ;設溫 =實溫
GAOLE EQU 47H ;水溫 高於最高溫度
DILE EQU 48H ;水溫 低於最低溫度
A_bit EQU 79h ;數碼 管個位數存放內存位置
B_bit EQU 7Ah ;數碼 管十位數存放內存位置
C_BIT EQU 78H ;數碼 管小數存放內存位置
ORG 0000H
AJMP START
ORG 0003H
AJMP PITO
ORG 0030H
START: CLR P1.7
CLR P1.3
CLR P1.5
SETB P1.6
MOV R4, #00H
MOV SP, #60H ;確立堆棧區
MOV PSW, #00H ;
MOV R0, #20H ;RAM 區首地址
MOV R7, #60H ;RAM 區單元個數
ML: MOV @R0, #00H
INC R0
DJNZ R7, ML
CLR IT0
MAIN:LCALL GET_TEMPER ;調用讀溫度子程序 進行溫度顯示,這里我們考
;慮用網站提供的兩位數碼管來顯示溫度
;顯示範圍 00 到 99 度,顯示精度為 1 度
;因為 12 位轉化時每一位的精度為 0.0625 度,
;我們不要求顯示小數所以可以拋棄 29H 的低 4
;位將 28H 中的低 4 位移入 29H 中的高 4 位,這
;樣獲得一個新位元組,這個位元組就是實際測量獲
;得的溫度
LCALL DISPLAY ;調用數碼管顯示 子程序
JNB 00H, MAIN
CLR 00H
15
MOV A, 38H
CJNE A, #00H, SS
AJMP MAIN
SS: LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY;調用 數碼管顯示子程序
LCALL BIJIAO
LCALL XIAOYU
LCALL JIXIAN
JNB DEYU ,LOOP
CLR P1.3 ;關加熱器
SETB P1.6 ;關 藍燈
SETB P0.7 ;關風扇
CLR DEYU
LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
AJMP TT2
LOOP:JNB DAYU ,TT
CLR DAYU
SETB P1.3
SETB P1.6
SETB P0.7
CLR P1.7
LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
AJMP TT2
TT:JNB XIYU, TT2
CLR XIYU
CLR P0.7
CLR P1.6
CLR P1.3
CLR P1.7
LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
TT2:MOV A, 29H
CLR C
CJNE A, 50H, JX
MOV A , 30H
CLR C
CJNE A, 51H, JIA1
AJMP YS2
JIA1:JC JX
MOV A, 51H
MOV 52H, A
ADD A, #2
16
MOV 52H, A
CLR C
MOV A, 30H
CJNE A, 52H, JIA2
JIA2:JNC JX
YS2:SETB P1.7
CLR P1.6
MOV R5, #20H
YS:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS
CLR P1.7
SETB P1.6
MOV R5, #20H
YS1:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS1
YS3:SETB P1.7
CLR P1.6
MOV R5, #20H
YS0:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS0
CLR P1.7
SETB P1.6
MOV R5, #20H
YS01:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS01
YS4:SETB P1.7
CLR P1.6
MOV R5, #20H
YS02:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS02
CLR P1.7
SETB P1.6
MOV R5, #20H
YS03:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
DJNZ R5, YS03
JX: MOV A, 29H
CJNE A, 31H, JX00
JX01:SETB P1.7
17
CLR C
AJMP LAST
JX00:JC JX01
CLR P1.7
CJNE A,
JX02:SETB P1.7
CLR C
AJMP LAST
JX03:JNC JX02
32H,
JX03
CLR P1.7
LAST:LCALL GET_TEMPER
LCALL DISPLAY
AJMP SS
;***************************常數表格區**** ******************************************
TAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8 H,80H ;0-8
DB 90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH ,0CH ;9,A,B,C,D,E,F,滅,p.
TAB1:DB40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H ,10H, ;0.--9.
TAB2:DB 0, 0, 1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 8, 9, 9, ;小數點
;*************************1ms 延時程序*************** *********************
;************************* ****中斷服務程序* *********************************
; 完成按鍵識別,鍵值求取,按鍵實時顯示 等功能;
;************************* **************** **********************************
PITO: PUSH ACC
PUSH PSW
SETB RS0
CLR RS1
SET B 00H
MAIN1: MOV R7 , #03H ;顯示位數為 2 位
MOV R0, #7AH
MOV 78H, #00H
MOV 79H, #00H
MOV 7AH, #00H
KK: LCALL DIR
LCALL KEY1
LOOP1:CJNE A, #11, LOOP2
AJMP LAST0
LOOP2:CJNE A, #12, LOOP3
LJMP LAST3
LOOP3: CJNE A, #10, L4
MOV A, #00H
L4: MOV @R0, A
LCALL DIR
DEC R0
DJNZ R7, KK
18
SETB 01H
LAST0:JNB 01H, KK
LOOP4:LCALL KEY1
CJNE A, #12, LOOP5
AJMP LAST3
LOOP5:CJNE A, #11, LOOP4
LAST1:LCALL DIR
LCALL MUN
LCALL JD
LCALL BIJIAO
LAST3:POP PSW
POP ACC
RETI
;******************精度控制 子程序********** ******
JD: PUSH ACC
PUSH PSW
CLR C
MOV A, 38H
MOV 50H, A
MOV A, 39H
MOV 51H, A
CJNE A, 29H, L001
L001:JC LAST02 ;設溫<實溫,則跳出
MOV A, 29H
MOV 41H, A
MOV A, 38H
CJNE A, #25, L002
L003:CLR C ;0 <T<25
SUBB A, 41H
CJNE A, #3, L004
L005:MOV A, 30H
ADD A, #5 ;0<T<25, 差值小於 3 度
DA A
JNB ACC.4, L0051
ANL A, #0FH
SETB C
L0051:MOV 39H, A
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
LAST02: AJMP LAST2
L004:JC L005
MOV A, 39H
19
SUBB A, #0
DA A
MOV 39H, A
JNC L0041
DEC 38H
L0041:MOV A, 38H
SUBB A, #2 ;0<T<25, 差值大 於 3 度
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L002:JC L003
CJNE A, #50, L006
L007:CLR C ;25<T<5 0
SUBB A, 41H
CJNE A, #3, L008
L009:MOV A, 30H
ADD A, #1
DA A
JNB ACC.4, L0091
ANL A, #0FH
SETB C
L0091:MOV 39H, A
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L008:JC L009
MOV A, 39H
SUBB A, #0
MOV 39H, A
MOV A, 38H
SUBB A, #2
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L006:JC L007
CJNE A, #65, L010
L011:CLR C
SUBB A, 41H
CJNE A, #3, L012
L013:MOV A, 30H
ADD A, #2
JNB ACC.4, L00131
ANL A, #0FH
SETB C
L00131:MOV 39H, A
20
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L012:JC L013
MOV A, 39H
SUBB A, #0
MOV 39H, A
MOV A, 38H
SUBB A, #2
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L010:JC L011
CJNE A, #90, L016
L017:CLR C
SUBB A, 41H
CJNE A, #2, L014
L015:MOV A, 30H
ADD A, #0
JNB ACC.4, L00151
ANL A, #0FH
SETB C
L00151:MOV 39H, A
MOV A, 29H
ADDC A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L014:JC L015
CLR C
MOV A, 38H
SUBB A, #1
MOV 38H, A
AJMP LAST2
L016:JC L017
LAST2:POP PSW
POP ACC
RET
;*******************************鍵掃描** ************************************
KEY1:LCALL KS1 ;鍵 掃描
JNZ LK1
LCALL DIR
AJMP KEY1
LK1:LCALL DIR
LCALL DIR
21
LCALL KS1
JNZ LK2
LCALL DIR
AJMP KEY1
LK2:MOV R2, #0FEH ;確定鍵值
MOV R4, #01H
MOV A, R2
LK4:MOV P0, A
NOP
MOV A, P0
JB ACC.3, LONE
MOV A, #00H
AJMP LKP
LONE:JB ACC.4 , LTWO
MOV A, #03H
AJMP LKP
LTWO:JB ACC.5, LTHR
MOV A, #06H
AJMP LKP
LTHR:JB ACC.6, NEXT5
MOV A, #09H
AJMP LKP
NEXT5:INC R4
MOV A, R2
JNB ACC.2 ,KND
RL A
MOV R2, A
AJMP LK4
KND:AJMP KEY1
LKP: ADD A, R4
PUSH ACC
LK3:LCALL DIR
LCALL KS1
JNZ LK3
POP ACC
RET
KS1: PUSH PSW
MOV P0, #78H
NOP
MOV A, P0 ;判斷有無鍵按下
CPL A
ANL A, #78H
POP PSW
22
RET
;*************求設置溫度的二 進制代碼,值保存在 38H 單元**************
MUN: PUSH PSW
MOV R0, #7AH ;求鍵值
MOV A, @R0
SWAP A
DEC R0
ADD A, @R0
MOV R1, A
ANL A, #0F0 H
SWAP A
MOV B, #10
MUL AB
MOV R2, A
MOV A, R1
ANL A, #0FH
ADD A, R2
MOV 38H, A
MOV R0, #78H
MOV 39H, @R0
POP PSW
RET
;*************比較實際溫度和設置溫度的大小 並設置相應的標志位***********
BIJIAO:MOV A, 29 H ;實際溫度
MOV 40H, A
② 基於單片機的溫度控制系統的設計
利用溫度感測器DS18B20檢測環境溫度並直接輸出數字溫度信號給單片機AT89C52進行處理。
在LCD液晶上顯示當前環境溫度值、預設溫度值、使用者設定的溫度差以及目前風扇所處的檔位。其中預設溫度值只能為整數形式,檢測到的當前環境溫度可精確到小數點後一位。
同時採用PWM脈寬調制方式來改變直流風扇電機的轉速。
並通過兩個按鍵改變預設溫度值,一個提高預設溫度,另一個降低預設溫度值。通過另一個按鍵控制溫度差的大小。
設有紅外熱釋感測器檢測環境范圍內是否有人,如果有人確定出風方向,如果無人,降低轉速或一定時間內自動關閉。
回答
正如你所說的,一共用了DS18B20模塊,LCD模塊,紅外感測模塊,按鍵,直流電機模塊,程序方面只有一個PWM。現在一一為你分析:
DS18B20模塊:
下圖是它的原理圖,採用單匯流排來進行開發,不像電賽的哪個溫度感測器需要AD轉換,它是可以直接傳出數字信號的。
③ 基於單片機的溫度數據採集系統設計
單片機課程設計任務書
題目:基於單片機的溫度數據採集系統設計
一.設計要求
1.被測量溫度范圍:0~500℃,溫度解析度為0.5℃。
2.被測溫度點:4個,每2秒測量一次。
3.顯示器要求:通道號1位,溫度4位(精度到小數點後一位)。
顯示方式為定點顯示和輪流顯示。
4.鍵盤要求:
(1)定點顯示設定;(2)輪流顯示設定;(3)其他功能鍵。
二.設計內容
1.單片機及電源管理模塊設計。
單片機可選用AT89S51及其兼容系列,電源管理模塊要實
現高精密穩壓輸出,為單片機及A/D轉換器供電。
2.感測器及放大器設計。
感測器可以選用鎳鉻—鎳硅熱電偶(分度號K),放大器要實現熱電偶輸出的mV級信號到A/D輸入V級信號放大。
3.多路轉換開關及A/D轉換器設計。
多路開關可以選用CD4052,A/D可選用MC14433等。
4.顯示器設計。
可以選用LED顯示或LCD顯示。
5.鍵盤電路設計。
實現定點顯示按鍵;輪流顯示按鍵;其他功能鍵。
6.系統軟體設計。
系統初始化模塊,鍵盤掃描模塊,顯示模塊,數據採集模塊,標度變換模塊等。
引言:
在生產和日常生活中,溫度的測量及控制十分重要,實時溫度檢測系統在各個方面應用十分廣泛。消防電氣的非破壞性溫度檢測,大型電力、通訊設備過熱故障預知檢測,各類機械組件的過熱預警,醫療相關設備的溫度測試等等都離不開溫度數據採集控制系統。
隨著科學技術的發展,電子學技術也隨之迅猛發展,同時帶動了大批相關產業的發展,其應用范圍也越來越廣泛。近年來單片機發展也同樣十分迅速,單片機已經滲透到工業、農業、國防等各個領域,單片機以其體積小,可靠性高,造價低,開發周期短的特點被廣泛推廣與應用。傳統的溫度採集不僅耗時而且精度低,遠不能滿足各行業對溫度數據高精度,高可靠性的要求。溫度的控制及測量對保證產品質量、提高生產效率、節約能源、生產安全、促進國民經濟的發展起到重要作用。在單片機溫度測量系統中關鍵是測量溫度,控制溫度和保持溫度。溫度測量是工業對象的主要被控參數之一。本此題目的總體功能就是利用單片機和熱敏原件實現溫度的採集與讀數,利用五位LED顯示溫度讀數和所選通道號,實現熱電轉化,實現溫度的精確測量。本設計是以Atmel公司的AT89S51單片機為控制核心,通過MC14433模數轉換對所測的溫度進行數字量變化,且通過數碼管進行相應的溫度顯示。採用微機進行溫度檢測,數字顯示,信息存儲及實時控制,對於提高生產效率和產品質量、節約能源等都有重要作用。
目錄:
一、系統總體功能及技術指標的描述........................................ 5
二、各模塊電路原理描述............................................................. 5
2.1單片機及電源模塊設計...................................................... 5
2.2、AT89S51引腳說明.......................................................... 7
2.3、數據採集模塊設計........................................................ 11
2.4、多路開關......................................................................... 12
2.5、放大器............................................................................. 15
2.6、A/D轉換器..................................................................... 16
2.7、顯示器設計..................................................................... 21
2.8、鍵盤電路設計................................................................. 22
2.9、電路總體設計圖........................................................... 22
三、軟體流程圖 ...................................................................... 24
四、程序清單.............................................................................. 25
五、設計總結及體會.................................................................... 31
六、參考資料................................................................................ 32
一、系統總體功能及技術指標的描述
1. 系統的總體功能:
溫度數據採集系統,實現溫度的採集與讀書,利用五位LED顯示溫度讀數和所選通道號,實現熱電轉化的原理過程。
被測量溫度范圍:0~500℃,溫度解析度為0.5℃。被測溫度點4個,每2秒測量一次。顯示器要求:通道號1位,溫度4位(精度到小數點後一位)。顯示方式為定點顯示和輪流顯示,可以通過按鍵改變顯示方式。
2. 技術指標要求:
1.被測量溫度范圍:0~500℃,溫度解析度為0.5℃。
2.被測溫度點:4個,每2秒測量一次。
3.顯示器要求:通道號1位,溫度4位(精度到小數點後一位)。
顯示方式為定點顯示和輪流顯示。
4.鍵盤要求:
(1)定點顯示設定;(2)輪流顯示設定;(3)其他功能鍵。
二、各模塊電路原理描述
2.1單片機及電源模塊設計
如圖所示為AT89S51晶元的引腳圖。兼容標准MCS-51指令系統的AT89S51單片機是一個低功耗、高性能CHMOS的單片機,片內含4KB在線可編程Flash存儲器的單片機。它與通用80C51系列單片機的指令系統和引腳兼容。
AT89S51單片機片內的Flash可允許在線重新編程,也可用通用非易失性存儲編程器編程;片內數據存儲器內含128位元組的RAM;有40個引腳,32個外部雙向輸入/輸出(I/O)埠;具有兩個16位可編程定時器;中斷系統是具有6個中斷源、5個中斷矢量、2級中斷優先順序的中斷結構;震盪器頻率0到33MHZ,因此我們在此選用12MHZ的晶振是比較合理的;具有片內看門狗定時器;具有斷電標志POF等等。AT89S51具有PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式[8]。
圖5.1-1 AT89S51引腳圖
上圖就是PDIP封裝的引腳排列,下面介紹各引腳的功能。
2.2、AT89S51引腳說明
P0口:8位、開漏級、雙向I/O口。P0口可作為通用I/O口,但須外接上拉電阻;作為輸出口,每各引腳可吸收8各TTL的灌電流。作為輸入時,首先應將引腳置1。P0也可用做訪問外部程序存儲器和數據存儲器時的低8位地址/數據匯流排的復用線。在該模式下,P0口含有內部上拉電阻。在FLASH編程時,P0口接收代碼位元組數據;在編程效驗時,P0口輸出代碼位元組數據(需要外接上拉電阻)。
P1口:8位、雙向I/0口,內部含有上拉電阻。P1口可作普通I/O口。輸出緩沖器可驅動四個TTL負載;用作輸入時,先將引腳置1,由片內上拉電阻將其抬到高電平。P1口的引腳可由外部負載拉到低電平,通過上拉電阻提供電流。在FLASH並行編程和校驗時,P1口可輸入低位元組地址。在串列編程和效驗時,P1.5/MO-SI,P1.6/MISO和P1.7/SCK分別是串列數據輸入、輸出和移位脈沖引腳。
P2口:具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P2口用做輸出口時,可驅動4各TTL負載;用做輸入口時,先將引腳置1,由內部上拉電阻將其提高到高電平。若負載為低電平,則通過內部上拉電阻向外部輸出電流。CPU訪問外部16位地址的存儲器時,P2口提供高8位地址。當CPU用8位地址定址外部存儲時,P2口為P2特殊功能寄存器的內容。在FLASH並行編程和校驗時,P2口可輸入高位元組地址和某些控制信號。
P3口:具有內部上拉電阻的8位雙向口。P3口用做輸出口時,輸出緩沖器可吸收4各TTL的灌電流;用做輸入口時,首先將引腳置1,由內部上拉電阻抬位高電平。若外部的負載是低電平,則通過內部上拉電阻向輸出電流。在與FLASH並行編程和校驗時,P3口可輸入某些控制信號。P3口除了通用I/O口功能外,還有替代功能,如表5.3-1所示。
表5.3-1 P3口的替代功能
引腳
符號
說明
P3.0
RXD
串列口輸入
P3.1
TXD
串列口輸出
P3.2
/INT0
外部中斷0
P3.3
/INT1
外部中斷1
P3.4
T0
T0定時器的外部的計數輸入
P3.5
T1
T1定時器的外部的計數輸入
P3.6
/WR
外部數據存儲器的寫選通
P3.7
/RD
外部數據存儲器的讀選通
RST:復位端。當振盪器工作時,此引腳上出現兩個機器周期的高電平將系統復位。
ALE/ :當訪問外部存儲器時,ALE(允許地址鎖存)是一個用於鎖存地址的低8位位元組的書粗脈沖。在Flash 編程期間,此引腳也可用於輸入編程脈沖()。在正常操作情況下,ALE以振盪器頻率的1/6的固定速率發出脈沖,它是用作對外輸出的時鍾,需要注意的是,每當訪問外部數據存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。如果希望禁止ALE操作,可通過將特殊功能寄存器中位地址為8EH那位置的「0」來實現。該位置的「1」後。ALE僅在MOVE或MOVC指令期間激活,否則ALE引腳將被略微拉高。若微控制器在外部執行方式,ALE禁止位無效。
:外部程序存儲器讀選取通信號。當AT89S51在讀取外部程序時, 每個機器周期 將PSEN激活兩次。在此期間內,每當訪問外部數據存儲器時,將跳過兩個信號。
/Vpp:訪問外部程序存儲器允許端。為了能夠從外部程序存儲器的0000H至FFFFH單元中取指令,必須接地,然而要注意的是,若對加密位1進行編程,則在復位時,的狀態在內部被鎖存。
執行內部程序應接VCC。不當選擇12V編程電源時,在Flash編程期間,這個引腳可接12V編程電壓。
XTAL1:振盪器反向放大器輸入端和內部時鍾發生器的輸入端。
XTAL2:振盪器反相放大器輸出端[9]。
電源模塊設計
在影響單片機系統可靠性的諸多因素中,電源干擾可謂首屈一指,據統計,計算機應用系統的運行故障有90%以上是由電源雜訊引起的。為了提高系統供電可靠性,交流供電應採用交流穩壓器,防止電源的過壓和欠壓,直流電源抗干擾措施有採用高質量集成穩壓電路單獨供電,採用直流開關電源,採用DC-DC變換器。本次設計決定採用MAXim公司的高電壓低功耗線性變換器MAX 1616作為電壓變換,採用該器件將輸入的24V電壓變換為5V電壓,給外圍5V的器件供電。MAX1616具有如下特點:
1.4~28V電壓輸入范圍。
2.最大80uA的靜態工作電流。
3.3V/5V電壓可選輸出。
4.30mA輸出電流。
5.2%的電壓輸出精度。
電源管理模塊電路圖如下:
本電路採用該器件將輸入的24V電壓變成5V電壓,給外圍5V的器件供電,其中二極體D1是保護二極體,防止輸入電壓接反可能帶來的對電路的影響和破壞。
④ 基於C52單片機溫濕度監測系統 求高手指點迷津
1、可以加個紅外收發裝置,與其他系統通訊
2、可以擴展一塊FLASH存儲,將檢測到的數據本地存儲。
3、可以加個時鍾,採用專用的日歷晶元就可以,反正顯示有1602,很方便。
⑤ 基於單片機的電烤箱溫度控制系統的流程圖及程序怎麼設計怎麼編啊C語言的
首先:
一·硬體:單片機*1 溫度感測器*1 繼電器 (220V,大電流的)電加熱管(若干) 焊錫絲 烙鐵 導線若干
二·將上面的硬體連接,用溫度感測器測試溫度 ->利用單片機讀取感測器的內部寄存器的值,一般感測器都有介面(spi,i2c等),程序可以從網上找,很多改一下設置就能讀取感測器的數值(比如引腳定義)->根據所測溫度可以設置上限與下限的溫度值,還有加熱的時間。這主要是控制繼電器通斷就可以實現的。程序很簡單。
⑥ 關於《基於STC89C52單片機的智能溫控系統》,求大神幫忙寫一下代碼!!!
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
unsigned int qian,,shi,ge;
void delay (uint z) //z毫秒延時程序
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=114;y>0;y--);
}
void write_com(uchar com) //LCD寫指令
{
lcdrs=0;
P0=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void write_data(uchar dat) //LCD寫數據
{
lcdrs=1;
P0=dat;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
void init() //液晶初始化
{
// la=0;
// wela=0;
lcden=0;
write_com(0x38);//
write_com(0x0f);//
write_com(0x06);//
write_com(0x80);
write_com(0x01);//
}
void Display(uint Adr)
{
// uint i=Adr;
qian=num/1000;
=num%1000/100;
shi=num%100/10;
ge=num%10;
write_com(0x80+Adr);
write_data(0x30+qian);
write_data(0x30+);
write_data(0x30+shi);
write_data(0x30+ge);
}
給你貼一個LCD的控製程序,其餘的還是自己做吧,沒用過你那個溫度感測器,你看一下它給的時序圖,再查一下資料,寫一個讀溫度感測器串口數據的程序就行了,把數據直接賦給我程序中的num,就可以顯示了。至於溫度報警,你自己寫個if之類的就行了
⑦ 基於單片機的熱水器溫度控制系統
東華理工大學畢業設計(論文)
基於單片機的熱水器溫度控制
摘 要
溫度是日常生活中不可缺少的物理量,溫度在各個領域都有積極的意義。很多行業中以及日常生活中都有大量的用電加熱設備,如用於加熱處理的加熱熱水器,用於洗浴的電熱水器及各種不同用途的溫度箱等,採用單片機對它們進行控制具有控制方便、簡單、靈活性大等特點,而且還可以大幅提高被控系統的性能,從而能被大大提高產品的質量。因此,智能化溫度控制技術正被廣泛地應用。
本溫度設計採用現在流行的AT89C51單片機為控制器,用PID控制方法,再配以其他電路對熱水器的水溫進行控制。
關鍵詞:89C51; PID; 溫度控制
I
1/41頁
東華理工大學畢業設計(論文)
ABSTRACT
Temperature is essential physical in daily life ,and in various fields has positive implications.A lot of businesses and daily lives have a lot of electric heating equipment.Such as electric water heater for bathing and variety of different uses of the temperature boxes. MCU to control them with easy to control,simple,flexibility and other characteristics,also can significantly improve the performance of the controlled system,which can be greatly improved proct quality. Therefore,intelligent temperature control technology is being widely used.
The temperature control design uses the now popular AT89C51 MCU controller,with PID control method, which together with
⑧ 基於C52單片機溫濕度監測系統 求高手指點迷津
1、加紅外收發裝置與其系統通訊
2、擴展塊FLASH存儲檢測數據本存儲
3、加鍾採用專用歷晶元反顯示1602便
⑨ 基於單片機溫度測量與控制 畢業論文
摘要
本設計的溫度測量計加熱控制系統以AT89S52單片機為核心部件,外加溫度採集電路、鍵盤顯示電路、加熱控制電路和越限報警等電路。採用單總梁圓線型數字式的溫度感測器DSI8B20,及行列式鍵盤和動態顯示的方式,以容易控制的固態繼電器作加熱控制的開關器件。本作品既可以對當前溫度進行實時顯示又可以對溫度進行控制,以使達到用戶需要的溫度,並使其恆定再這一溫度。人性化的行列式鍵盤設計使設置溫度簡單快速,兩位整數一位小數的顯示方式具有更高的顯示精度。建立在模糊控制理論控制上的控制演算法,是控制精度完全能滿足一般社會生產的要求。通過對系統軟體和硬體設計的合理規劃,發揮單片機自身集成眾多系統及功能單元的優勢,再不減少功能的前提下有效的降低了硬體的成本,系統操控更簡便。
實驗證明該溫控系統能達到0.2℃的靜態誤差,0.45℃的控制精度,以及只有0.83%的超調量,因本設計具有很高的可靠性和穩定性。
關鍵詞:單片機 恆溫控制 模糊控制
引言
溫度是工業控制中主要的被控參數之一,特別是在冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業中,具有舉足重輕的作用。隨著電子技術和微型計算機的迅速發展,微機測量和控制技術得到了迅速的發展和廣泛的應用。 採用單片機來對溫度進行控制,不僅具有控制方便、組態簡單和靈活性大等優點,而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標,從而能夠大大提高產品的質量和數量。MSP430系列單片機具有處理能強、運行速度快、功耗低等優點,應用在溫度測量與控制方面,控制簡單方便,測量范圍廣,精度較高。
溫度感測器將溫度信息變換為模擬電壓信號後,將電壓信號放大到單片機可以處理的范圍內,經過低通濾波,濾掉干擾信號送入單片機。在單片機中對信號進行采樣,為進一步提高測量精度,采樣後對信號再進行數字濾波。單片機將檢測到的溫度信息與設定值進行比較,如果不相符,數字調節程序根據給定值與測得值的差值按PID控制演算法設計控制量,觸發程序根據控制量控制執行單元。如果檢測值高於設定值,則啟動製冷系統,降低環境溫度;如果檢測值低於設定值,則啟動加熱系統,提高環境溫度,達到控制溫度的目的。
圖形點陣式液晶可顯示用戶自定義的任意符號和圖形,並可卷動顯示,它作為攜帶型單片機系統人機交互界面的重要組成部分被廣泛應用於實時檢測和顯示的儀器儀表中。支持漢字顯示的圖形點陣液晶在現代單片機應用系統中是一種十分常用的顯示設備,漢字BP機、手機上的顯示屏就是圖形點陣液晶。它與行列式小鍵盤組成了現代單片機應用系統中最常用的人機交互界面。
本文設計了一種基於MSP430單片機的溫度測量和控制裝置,能對環境溫度進行測量,並能根據溫度給定值給出調節量,控制執行機構,實現調節環境溫度的目的。
━、硬體設計
1:MSP430系列單片機簡介及選型
單片機即微控制器,自其開發以來,取得了飛速的發展。單片機控制系統在工業、交通、醫療等領域的應用越來越廣泛,在單片機未開發之前,電子產品只能由復雜的模擬電路來實搏枯現,不僅體積大,成本高,長期使用後元件老化,控制精度大大降低,單片機開發以後,控制系統變為智能化了,只需要在單片機外圍接一點簡單的介面電路,核心部分只是由人為的寫入程序來完橡銀塌成。這樣產品體積變小了,成本也降低了,長期使用也不會擔心精度達不到了。特別是嵌入式技術的發展,必將為單片機的發展提供更廣闊的發展空間,近年來,由於超低功耗技術的開發,又出現了低功耗單片機,如MSP430系列、ZK系列等,其中的MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)的一種16位超低功耗單片機,該單片機
⑩ 基於單片機的溫度控制系統設計
第一章 緒論 1. 1 選題背景 防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內容,是衡量倉庫管理質量的重要指標。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行,首要問題是加強倉庫內溫度與濕度的監測工作。但傳統的方法是用與濕度表、毛發濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材,通過人工進行檢測,對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低,且測試的溫度及濕度誤差大,隨機性大。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量准確的溫濕度測量儀。1.2 設計過程及工藝要求 一、基本功能~ 檢測溫度、濕度~ 顯示溫度、濕度~ 過限報警 二、主要技術參數 ~ 溫度檢測范圍 : -30℃-+50℃~ 測量精度 : 0.5℃~ 濕度檢測范圍 : 10%-100%RH~ 檢測精度 : 1%RH~ 顯示方式 : 溫度:四位顯示 濕度:四位顯示~ 報警方式 : 三極體驅動的蜂鳴音報警 第二章 方案的比較和論證 當將單片機用作測控系統時,系統總要有被測信號懂得輸入通道,由計算機拾取必要的輸入信息。對於測量系統而言,如何准確獲得被測信號是其核心任務;而對測控系統來講,對被控對象狀態的測試和對控制條件的監察也是不可缺少的環節。感測器是實現測量與控制的首要環節,是測控系統的關鍵部件,如果沒有感測器對原始被測信號進行准確可靠的捕捉和轉換,一切准確的測量和控制都將無法實現。工業生產過程的自動化測量和控制,幾乎主要依靠各種感測器來檢測和控制生產過程中的各種參量,使設備和系統正常運行在最佳狀態,從而保證生產的高效率和高質量。2. 1溫度感測器的選擇 方案一:採用熱電阻溫度感測器。熱電阻是利用導體的電阻隨溫度變化的特性製成的測溫元件。現應用較多的有鉑、銅、鎳等熱電阻。其主要的特點為精度高、測量范圍大、便於遠距離測量。鉑的物理、化學性能極穩定,耐氧化能力強,易提純,復制性好,工業性好,電阻率較高,因此,鉑電阻用於工業檢測中高精密測溫和溫度標准。缺點是價格貴,溫度系數小,受到磁場影響大,在還原介質中易被玷污變脆。按IEC標准測溫范圍-200~650℃,網路電阻比W(100)=1.3850時,R0為100Ω和10Ω,其允許的測量誤差A級為±(0.15℃+0.002 |t|),B級為±(0.3℃+0.005 |t|)。銅電阻的溫度系數比鉑電阻大,價格低,也易於提純和加工;但其電阻率小,在腐蝕性介質中使用穩定性差。在工業中用於-50~180℃測溫。 方案二:採用AD590,它的測溫范圍在-55℃~+150℃之間,而且精度高。M檔在測溫范圍內非線形誤差為±0.3℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓,因而器件反接也不會損壞。使用可靠。它只需直流電源就能工作,而且,無需進行線性校正,所以使用也非常方便,借口也很簡單。作為電流輸出型感測器的一個特點是,和電壓輸出型相比,它有很強的抗外界干擾能力。AD590的測量信號可遠傳百餘米。綜合比較方案一與方案二,方案二更為適合於本設計系統對於溫度感測器的選擇。 2. 2 濕度感測器的選擇 測量空氣濕度的方式很多,其原理是根據某種物質從其周圍的空氣吸收水分後引起的物理或化學性質的變化,間接地獲得該物質的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據其高分子材料吸濕後的介電常數、電阻率和體積隨之發生變化而進行濕度測量的。方案一:採用HOS-201濕敏感測器。HOS-201濕敏感測器為高濕度開關感測器,它的工作電壓為交流1V以下,頻率為50HZ~1KHZ,測量濕度范圍為0~100%RH,工作溫度范圍為0~50℃,阻抗在75%RH(25℃)時為1MΩ。這種感測器原是用於開關的感測器,不能在寬頻帶范圍內檢測濕度,因此,主要用於判斷規定值以上或以下的濕度電平。然而,這種感測器只限於一定范圍內使用時具有良好的線性,可有效地利用其線性特性。方案二:採用HS1100/HS1101濕度感測器。HS1100/HS1101電容感測器,在電路構成中等效於一個電容器件,其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。不需校準的完全互換性,高可靠性和長期穩定性,快速響應時間,專利設計的固態聚合物結構,由頂端接觸(HS1100)和側面接觸(HS1101)兩種封裝產品,適用於線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路,適宜於製造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。相對濕度在1%---100%RH范圍內;電容量由16pF變到200pF,其誤差不大於±2%RH;響應時間小於5S;溫度系數為0.04 pF/℃。可見精度是較高的。綜合比較方案一與方案二,方案一雖然滿足精度及測量濕度范圍的要求,但其只限於一定范圍內使用時具有良好的線性,可有效地利用其線性特性。而且還不具備在本設計系統中對溫度-30~50℃的要求,因此,我們選擇方案二來作為本設計的濕度感測器。2. 3 信號採集通道的選擇 在本設計系統中,溫度輸入信號為8路的模擬信號,這就需要多通道結構。方案一、採用多路並行模擬量輸入通道。這種結構的模擬量通道特點為:(1) 可以根據各輸入量測量的餓要求選擇不同性能檔次的器件。總體成本可以作得較低。(2) 硬體復雜,故障率高。(3) 軟體簡單,各通道可以獨立編程。方案二、採用多路分時的模擬量輸入通道。 這種結構的模擬量通道特點為:(1) 對ADC、S/H要求高。(2) 處理速度慢。(3) 硬體簡單,成本低。(4) 軟體比較復雜。綜合比較方案一與方案二,方案二更為適合於本設計系統對於模擬量輸入的要求,比較其框圖,方案二更具備硬體簡單的突出優點,所以選擇方案二作為信號的輸入通道。本文來源於: http://www.waibaowang.net/dianzi/