毕业论文（设计）--基于51单片机的多路温度采集控制系统设计.docVIP

河南科技学院 2009届本科毕业 基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 学生姓名：所在系别：所学专业导师姓名：完成时间：20年5月日我所采用的控制芯片为51，此芯片功能强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对车温度的控制和调节功能。 系统硬件电路的元件选择及工作原理 本系统硬件包括：温度采集器件、A/D转换器件、单片机、I/D设备、键盘输入、控制执行器件等，各实现部分的元器件选择如下。 2、1温度采集器件选择 采用基于单片机的温度采集传感器，其具有较高的精度和重复性，不需要辅助电源，线性好，使用方便，可实现远距离测量，便于微机系统远程测控。 2、2I/O设备 单片机是通过I/O口线与外部电路连接的，I/O口即可作输入口又可作输出口，即可工作在串行方式下，又可以并行方式工作。常用的I/O扩展芯片有8155、8212、8255、键盘/显示接口8279等。本系统利用8951串行口输出工作方式，可直接驱动数码管、发光二极管，直接扫描键盘，充分利用资源，简化系统电路。 2、3控制执行部件 用键盘输入温度控制范围值，此处选用10线拨码开关，其简单易行，方便直观，而阵列式键盘或拨码盘结构复杂，使用不灵活。 用共阳极数码管LED显示温度值。 输出控制部分在此只用各种颜色发光二极管的亮灭进行各温度状态下系统对温度的调节方式的模拟演示。在实现过程中只要在相应的电路中通过继电器驱动电炉、电扇等加温降温执行部件即可。 3、硬件电路调试及调试中发现的问题与解决方法 测试仪器:PC机、QTH-52在线仿真机、数字万用表、稳压电源、温度计、示波器。 测试方法：先对各单元功能模块进行独立测试，再进行上机整体测试，通过后，进行脱机测试，以提高调试效率。 3、1 采集电路测试 调试目的：使温度采集电路输出的电压与温度的关系符合理论设计数值。 调试方法：可用一点测试法，在温度27摄氏度时调节电位器Rwl，使温度感应器对地电阻为1千瓯，运放正端输入电压为300m V时，V=2.7V即可。也可采用两点测试法，当温度在0-50摄氏度之间变化时，运放正端输入电压约为273-323m V，调试时用可调电压信号模拟温度输入到运放正端，调节电位器Rw2使运放正端电压为273m V时V=0V,调节Rf2使运放正端电压为323m V时V=5V,则5V/50摄氏度等于100mv每摄氏度即为输出精度。因软件还要校正测试温度值，故基本符合上述数值即可。采用两点法较精确，故用两点法。 3、2单片机系统 分下面几部分分别调试：A/D转换过程、按键检测、数码显示、发功率控制信号，排除接线和程序的个别错误之后，单片机可正常工作，其它电路经简单调试后即可正常工作。 8路移位寄存器74LS164以串行方式发送数据给89C51，但在该电路中，其总是不能正确传输ADC0809的输出信号传给89C51。 调试中发现发光二极管的亮度一直很微弱，用万用表测量可知，其输入电压只有1、99V，勉强能够发光，而89C51输出的电压依然为5V左右，分析知89C51在串行口工作方式下，负载很重，发光二极管分得得电流较小，使其不能正常发光。 3、4系统统调 各单位均调通后，进行整机调试，过程如下：将调试好的各模块接在一起，用QTH-52仿真机代替89C51单片机进行模拟调试，用键盘设定一温度范围值，当室温（27摄氏度）在该范围时，检验是否只有绿灯亮；当设定温度的范围上限值低于27摄氏度时，是否只有白灯亮（散热状态） 部分程序设计流程图的设计框架 主程序流程图 定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。 T0中断服务程序流程图 温度采集及模数转换子程序ADCON 该子程序进行温度采样并将其转换为8位数字量传送给89C51的P0口。采样得到的温度数据存放在片内RAM的20H单元中。 温度采样及模数转换子程序流程图 温度计算子程序流程图 温度计算子程序CALCU 根据热敏电阻的分度值和电路参数计算出一张温度表，存放在DATATAB数据表中，由于篇幅关系，本程序只给出0-49℃的温度数据。一个温度有两个字节组成，前一字节为温度值，后一字节为该温度所对应的热敏电阻上的电压的数字量。根据采样值，通过查表及比较的方法计算出当前的