温度采集与控制

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1、温度的控制与采集第一章系统方案选择与论证1.1设计要求本次课程设计的主要内容与要求如下：(1)采用PT－100温度传感器测温(2)采用0804A/D转换器(3)测温范围：0℃-255℃，分辨率为±1℃(4)当采集温度超过200℃时能用继电器控制一LED发光管亮。1.2设计思路及总体设计框图利用AT89C52单片机、ADC0804及温度传感器设计温度的控制与采集。整个设计包括温度转换模块、A/D转换模块、显示模块和继电器报警模块。先测温电路模块的作用是将随温度变化的电阻转化为电压变量。为了提高测温灵敏度，用放大器将电压信号放大为了提高测温灵敏度。A/D转换模块采用ADC0804转换

2、器现实温度采集。显示模块显示测温范围0℃-255℃。继电器报警电路模块通过与单片机P口连接实现。系统原理框图如图1-1所示：温度转换电路A/D转换电路单片机控制显示电路报警显示图1-1系统结构框图1.3模块方案比较与论证根据此次课程设计的基本要求,对几种发案进行了分析、研究、探讨，最得到了了较优的方案，其方案比较如下：l温度转换电路模块方案比较由于电桥电路模块将随温度变化的电阻转化为电压变量。此电压为毫伏级的，非常小。因此需要采用放大电路。以下对两种放大电路方案进行分析比较。22温度的控制与采集方案一分析：采用TL084差分放大电路，此电路放大倍数为Af=-（1+2R1/Rg）。

3、电路图如图1-2所示：图1-2差分放大电路方案二分析：采用ICL7650进行一级放大。放大倍数Af=(R8+R9+Rw3)/(R9+Rw)。其中Rw为Rw3接入电路的电阻。电路图如图1-3所示。图1-3采用ICL7650一级放大电路对以上两种方案对比分析总结：差分放大电路虽然可以防止漂移现象，但是比较难调试而且电路比较复杂，相对而言采用方案二比较简单，而且实用，容易调试。因此最终采用了方案二放大电路。22温度的控制与采集l报警电路模块方案一分析：单片机P1.7直接连接发光二极管。当P1.7口为高电平时，发光二极管点亮，否则灯灭。再通过编程使得当温度到达200℃时发光二极管点亮，当

4、低于200℃时则灯灭。电路图如图1-4所示。图1-4直接用P口接发光二极管电路方案二分析：P1.7输出为低电平时，通过一个7407驱动输出仍旧为低电平，此时光耦开始工作，电磁继电器开关由常开端合向常闭端，发光二极管由亮变灭。再通过编程使得当温度到达200℃时发光二极管点亮，当低于200℃时则灯灭。这个电路的最大好处是加了光耦，最终实现了电气隔离，起到了抗干扰作用。通过控制电磁继电器的开合来达到控制后续的电路工作的。电路图如下图1-5所示。图1-5采用继电器控制发光二极管电路对以上两种方案对比分析总结：方案一比较容易简便，但是抗干扰能力较差。发案二相对比较复杂，但是光耦起到电气隔离

5、作用，抗干扰能力较强。由于课设要求用继电器，再综合其他因素，最终采用了发案二电路图。22温度的控制与采集第二章系统硬件设计2.1系统工作原理该课设主要以AT89C52单片机为核心的温度的控制与采集。整个设计包括温度转换模块、A/D转换模块、显示模块和继电器报警模块。通过ADC0804的输出数据端D0到D7与单片机的数据端D0到D7相连得到采集的温度，通过一片7279最小系统用3个数码LED显示测温范围0℃-255℃，并且采用AT89C52单片机P口输出控制设定的温度，当温度达到设定的温度200℃时，继电器报警电路模块的发光二极管会点亮显示。测温电路的作用是将随温度变化的电阻转化为

6、电压变量。为了提高测温灵敏度，用放大器将电压信号放大。电阻测温电路由含热敏元件的非平衡电桥输入电路及运放电路组成。设计中因为没有PT-100温度传感器，所以采用精密电阻代替。电桥经过调零，调满后使得调节改精密电阻，放大器输出端模拟电压在0V-5V范围变化，再经过ADC0804转换器得到采集温度在0℃-255℃。2.2最小系统主控制系统采用了AT89C52单片机。单片机最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。复位电路和晶振电路是AT89C52工作所需的最简外围电路。其基本系统电路原理图如下图2-1所示。图2-1单片

7、机89C52最小系统22温度的控制与采集2.37279显示模块1.HD7279介绍HD7279是一片具有串行接口的可同时驱动8位共阴式数码管(或64只独立LED)的智能显示驱动芯,片该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵,单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。HD7279内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，而且具有2种译码方式。HD7279还具有多种控制指令，如左移(A1H)、右移(A0H)、消隐(98H)、闪烁(88H)、段寻址等。本设计用到了下载数据且以方式