计算机温度控制系统课程设计报告书.doc

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1、......目录摘要21.设计目的32.设计要求和设计指标33.总体方案设计34.硬件选择以及相关电路设计44.1温度传感器的选择44.2模数转换器54.2.1ADC0809内部结构64.2.2信号引脚74.2.3工作时序与使用说明84.3控制器89C51104.4数码管显示电路114.4.1LED数码管的组成114.4.2数码管显示方式125.PID控制算法146.各子程序流程图156.1PID控制程序流程图156.2A/D转换程序流程图156.3显示程序流程图166.4温度控制总程序流程图16心得体会17参考文献18附录1：温度控制系统总电路图19附录2：温度控制系统程序清单21摘要

2、温度控制是工业学习好帮手......生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。本设计介绍了以AD590集成温度传感器为采集器、AT89C51为控制器、ADC0809为A/D转换器对温度进行智能控制的温度控制系统。其主要过程如下：利用传感器对将非电量信号转化成电信号，转换后的电信号再入A/D转换成数字量，传递给单片机进行数据处理，并向外围设备发出控制信号。论文首先介绍了单片机控制系统的整体方案设计及原理，然后具体介绍了控制系统的温度传感器部分、A/D转换部分、控制器89C51部分以及数码管显示和键盘控

3、制部分，接着相信介绍了温度控制系统各个单元电路的设计，最后阐述了温度控制系统软件设计的主程序和各个子程序。关键字：单片机89C51温度传感器A/D转换器温度控制计算机温度测控系统学习好帮手......1.设计目的设计制作和调试一个由工业控制机控制的温度测控系统。通过这个过程学习温度的采样方法，A/D变换方法以及数字滤波的方法。通过实践过程掌握温度的几种控制方法，了解利用计算机进行自动控制的系统结构。2.设计要求和设计指标1、每组4～5同学，每个小组根据设计室提供的设备及设计要求，设计出实际电路组成一个完整的计算机温度测控系统。2、根据设备情况以及被控对象，选择1～2种合适的控制算法，框图

4、和源程序，并进行实际操作和调试通过。编制程序温度指标：60～80℃之间任选；偏差：1℃。3.总体方案设计本系统主要由数据采集、信号放大、模数转换等模块构成。设计思想是通过温度传感器将温度信号转变为电流（电压）信号，但我们要知道经温度变化引起电流（电压）信号的改变是非常小的，此时如果被模数转换器采集的话效果是非常不明显的，因此我们将其通过一个信号放大模块进行放大。再通过模数转换器后送入单片机AT89C51，而单片机通过PID算法控制烘箱的电炉加热，并且使数码管显示实时温度，从而实现温度的高精度控制。4.硬件选择以及相关电路设计4.1温度传感器的选择传感器的选取目前市场上温度传感器繁多就此我

5、们提出了以下三种选取方案：学习好帮手......方案一：选用铂电阻温度传感器，此类温度传感器在各方面特性都比较优秀，但其成本较高。方案二：采用热敏电阻，选用此类元器件有价格便宜的优点，但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。方案三：选用美国AnalogDevices公司生产的二端集成电流传感器AD590，此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。其测量范围在-50℃--+150℃，满刻度范围误差为±0.3℃，当电源电压在5—10V之间，稳定度为1﹪时，误差只有±0.01℃，其各方面特性都满足此系统的设计要求。比较以上三种方案，方案三具有明显的优点，因此此次设计选用方案三。图

6、4-1温度采集电路选用温度传感器AD590，AD590具有较高精度和重复性（重复性优于0.1℃，其良好的非线形可以保证优于0.1℃的测量精度，利用其重复性较好的特点，通过非线形补偿，可以达到0.1℃测量精度）。超低温漂移高精度运算放大器OP-07将“温度-电压”信号放大。便于A/D进行转换，以提高温度采集电路的可靠性。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出为2.982V。电流输出型的灵敏度为1µA/K。这样便于A/D转换器采集数据。学习好帮手......4.2模数转换器ADC0809是M美国国家半导体

7、公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换，其转换时间为100μs左右。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。图4-2ADC0809引脚图4.2.1ADC0809内部结构图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换，这是一种经济的多路数据采集方法。地址锁存与译码电路完成