基于单片机的单总线多点的温度控制论文

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1、摘要设计了一种以80C552单片机为核心的工件热处理控制系统。该系统以80C552单片机为核心，配以信号调理电路、温度采集单元、信号输出电路和键盘/显示单元等几个部分。工作时，通过温度传感器采集电炉温度产生的电压模拟信号，信号经放大、滤波送入80C552单片机进行处理后，控制电炉的电热丝功率的输出。实践结果表明，该控制系统设计方案合理可行，具有成本低廉，操作简便灵活，可靠性高等优点。关键词80C552热处理温度控制-24-目录1绪论………………………………………………………………………42元件资料…………………

2、…………………………………………………………52.1芯片原理………………………………………………………………………52.2芯片介绍………………………………………………………………………63系统分析…………………………………………………………………………113.1需求背景………………………………………………………………………113.2芯片选择………………………………………………………………………114硬件设计……………………………………………………………………………124.1protues仿真电路图…………………

3、……………………………………125软件设计………………………………………………………………………13参考文献……………………………………………………………………………14附录1源代码………………………………………………………………………15附录2元器件清单………………………………………………………………26-24-基于单片机的单总线多点温度控制绪论研究的意义随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食

4、品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉，热处理炉，反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。-24

5、-2、元件资料2.1芯片原理系列单片机是采用高性能的静态80C51，设计由先进CMOS工艺制造并带有非易失性Flash程序存储器全部支持12时钟和6时钟操作。定时/计数器6输入4优先级嵌套中断结构1个串行I/O口可用于多机通信I/O扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。此外由于器件采用了静态设计可提供很宽的操作频率范围频率可降至0，可实现两个由软件选择的节电模式空闲模式和掉电模式空闲模式冻结CPU，但RAM定时器串口和中断系统仍然工作。掉电模式保存RAM的内容但是冻结振荡器导致所有其它的片内功能停止工作

6、由于设计是静态的，时钟可停止而不会丢失用户数据运行可从时钟停止处恢复。表1.1选型表80C51核心处理单元4k字节FLASH89C51X28k字节FLASH89C52X216k字节FLASH89C54X232k字节FLASH89C58X2128字节RAM89C51X2256字节RAM89C52X2/54X2/58X2布尔处理器全静态操作-24-12时钟操作可选6个时钟(通过软件或并行编程器)存储器寻址范围―64K字节ROM和64K字节RAM电源控制模式―时钟可停止和恢复―空闲模式―掉电模式两个工作频率范围―6时

7、钟模式时为0到20MHz―12时钟模式时为0到33MHzLQFP,PLCC或DIP封装扩展温度范围双数据指针3个加密位4个中断优先级6个中断源4个8位I/O口全双工增强型UART―帧数据错误检测―自动地址识别3个16位定时/计数器T0T1标准80C51和增加的T2捕获和比较可编程时钟输出异步端口复位低EMI(禁止ALE以及6时钟模式)掉电模式可通过外部中断唤醒2.2芯片介绍表1.2编号含义-24-下表所示为操作模式电源电压以及最大外部时钟频率之间的关系表1.3电压及时钟频率的关系表图1.1框图(CPU)-24-

8、图1.2逻辑符号图1.3管脚功能-24-表1.4管脚描述-24-表1.5管脚描述(续)-24-3、系统分析3.1需求背景本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字、智能化方面有广泛的用途。本系统所使用的单片机8052有128K的RAM，使温度控制大为简便。本设计采用8052作为