導航:首頁 > 操作系統 > 基於單片機的溫度控制系統設計

基於單片機的溫度控制系統設計

發布時間:2022-05-02 23:07:45

1. 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。

2. 基於單片機的溫度控制系統

加熱部件可以在淘寶上買個
usb
5v
加熱片,usb供電的電流不會超過
500ma,
控制可以用單片機腳控制一個
c8050三極體控制加熱片的通斷電。

3. 基於單片機的自動溫控系統的設計.畢業論文開題報告

熱電致冷器件特別適合於小熱量和受空間限制的溫控領域。改變加在器件上的直流電的極性即可變致冷為加熱,而吸熱或放熱率則正比於所加直流電流的大小。Pe1tier 溫控器的設定溫度可以在一個較寬的范圍內任意選擇,可選擇低於或高於環境溫度。
在本系統中我們選用了天津藍天高科電源有限公司生產的半導體致冷器件 TES1-12739,其最大溫差電壓 14.7V,最大溫差電流3.9A最大致冷功率33.7W。
1.5 其它部分
系統採用Samsung(三星)公司生產的真空熒光數碼顯示屏 VFD用來實時顯示當前溫度,以觀察控制效果。鍵盤和串列通信介面用來設定控制溫度和調整PID參數。系統電路原理圖如圖3所示。

2 系統軟體設計
系統開始工作時,首先由單片機控制軟體發出溫度讀取指令,通過數字溫度感測器 DS18B20 采樣被控對象的當前溫度值T1並送顯示屏實時顯示。然後,將該溫度測量值與設定值T比較,其差值送 PID控制器。PID 控制器處理後輸出一定數值的控制量,經DA 轉換為模擬電壓量,該電壓信號再經大電流驅動電路,提高電流驅動能力後載入到半導體致冷器件上,對溫控對象進行加熱或製冷。加熱或製冷取決於致冷器上所加電壓的正負,若溫控對象當前溫度測量值與設定值差值為正,則輸出負電壓信號,致冷器上載入負電壓溫控對象溫度降低;反之,致冷器上載入正向電壓,溫控對象溫度升高。上述過程:溫度采樣-計算溫差-PID調節-信號放大輸出周而復始,最後將溫控對象的溫度控制在設定值附近上下波動,隨著循環次數的增加,波動幅度會逐漸減小到某一很小的量,直至達到控制要求。為了加快控制,在進入PID控制前加入了一段溫差判斷程序。當溫度差值大於設定閾值Δt時,系統進行全功率加熱或製冷,直到溫差小於Δt才進入PID控制環節。圖4為系統工作主程序的軟體流程圖.

3 結論
本文設計的基於單片機數字PID控制的精密溫度控制系統,在實際應用中取得了良好的控制效果,溫度控制精度達到±0.1℃。經48小時連續運行考驗,系統工作穩定,有效地降低了輻亮度標准探測器的溫度系數,使輻亮度標准探測器在溫度變化較大的環境中也能保持其高精度,為實現基於探測器的高精度輻射定標的廣泛應用奠定了基礎。

本文作者創新點:在原來基於PC的PID溫控系統的基礎上,設計了由單片機、數字式溫感測器DS18B20和半導體致冷器組成的精密溫度控制系統。該溫控系統的應用為高精度光輻射測量儀器-輻亮度標准探測器的小型化、智能化提供了有利條件。

4. 基於單片機的電烤箱溫度控制系統設計

家用的,還是工業用?
如果是家用的烤箱,都是沒有隔熱層的,200度高溫,電子的根本受不了,就是軍品級的電子零件也要掛掉,所以那些電腦版的家用電烤箱就是維修站的常客,最後的結果就是過保修期後扔掉。

5. 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

6. 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。

7. 基於單片機的水溫控制系統設計

溫度要控制到1度以下,很有難度的。

8. 基於單片機的恆溫控制系統

我剛幫別人做了一個,是按這個要求做的,你可以提出任意修改要求。
程序是匯編的,已經調試通過。

ProteUS模擬文件下載地址:
推薦:70電加熱PRE.rar( http://ishare.iask.sina.com.cn/f/7033603.html )

; 設計基於單片計算機的溫度控制器。用於控制電加熱爐的溫度。具體要求如下:
; 1. 溫度連續可調,范圍為30℃~150℃
; 2. 超調量σ%≤20%
; 3. 溫度誤差≤±0.5℃
; 4. 人-機對話方便
; 5. 控制演算法採用PID或改進的PID或其他演算法.

; (我用的是AT89C52的單片機:
; A.電加熱爐經由溫度感測器測量後,
; 通過V/F變換器的模數轉換,
; 將電壓或電流量轉換為數字信號進入單片機內,
; 然後通過移位寄存器和解碼器的信息轉換,
; 通過顯示驅動器來進行LED數碼管的溫度顯示;
; B.單片機也通過雙向可控硅來控制爐內的溫度;
; C.用戶通過按鍵來設置溫度上限、下限值)

閱讀全文

與基於單片機的溫度控制系統設計相關的資料

熱點內容
win10右鍵菜單只能新建文件夾 瀏覽:808
樓樓世界伺服器地址 瀏覽:589
程序員與國足 瀏覽:231
加密貨幣現貨會歸零嗎 瀏覽:746
什麼是繪圖命令 瀏覽:714
外賣程序員的生活 瀏覽:130
呼倫貝爾跑腿用什麼APP 瀏覽:308
固高python 瀏覽:711
python列輸出轉為行輸出 瀏覽:831
程序員去東北你瞅啥不挨揍 瀏覽:891
五雜俎pdf 瀏覽:669
VC串列通信編程 瀏覽:19
java正則split 瀏覽:432
江蘇壓縮設備配件供應 瀏覽:791
東南大學打卡APP是如何定位的 瀏覽:340
oracle回滾命令 瀏覽:265
哪裡可以學網路程序員 瀏覽:542
b站雲伺服器起火 瀏覽:225
安卓錄屏光遇畫質不好怎麼辦 瀏覽:267
上菱冰箱壓縮機壞 瀏覽:479