控制与应用实验(实验八温度测量与控制)讲述.ppt

实验八 温度测量与控制 一、实验目的和要求 二、实验设备 三、实验内容 四、实验步骤 五、实验原理 六、思考题 一、实验目的和要求 1.学习DS18B20温度传感器的编程结构。 2.了解温度测量的原理。 3. 掌握PID控制原理及实现方法。 3. 加深C51编程语言的理解和学习。 二、实验设备 单片机测控实验系统 温控实验模块 Keil开发环境 STC-ISP程序下载工具 三、实验内容 掌握使用传感器测量与控制温度的原理与方法，使用C51语言编写实现温度控制的功能，使用超声波/温度实验板测量温度，将温度测量的结果（单位为摄氏度）显示到液晶屏上。 编程实现测量当前教室的温度，显示在LCM液晶显示屏上。 通过S1设定一个高于当前室温的目标温度值。 编程实现温度的控制，将当前温度值控制到目标温度值并稳定的显示。 四、实验步骤 1.预习，参考附录三，预习DS18B20的编程结构，编程时注意DS18B20的时间要求，必须准确满足。根据实验原理附录中的流程图进行编程。 2. 将编译后的程序下载到51单片机，观察温度的测量结果。 3. 程序调试 五、实验原理 本实验使用的DS18B20是单总线数字温度计，测量范围从—55℃到+125℃，增量值为0.5 ℃。 用于贮存测得的温度值的两个8位存贮器RAM 编号为0号和1号。 1号存贮器存放温度值的符号，如果温度为负（℃），则1号存贮器8位全为1，否则全为0。 0号存贮器用于存放温度值的补码LSB(最低位)的1表示0.5℃ 。 将存贮器中的二进制数求补再转换成十进制数并除以2，就得到被测温度值。 五、实验原理 温度检测与控制系统由加热灯泡，温度二极管，温度检测电路，控制电路和继电器组成。温度二极管和加热灯泡封闭在一个塑料保温盒内，温度二极管监测保温盒内的温度，用温控实验板内部的A/D转换器ADC7109检测二极管两端的电压，通过电压和温度的关系，计算出盒内空气的实际温度。 相关背景知识参见DS18B20中文资料。 五、实验原理 实验原理见附录七。 本实验使用STC89C516RD+单片机实验板。单片机的P1.4与DS18B20的DQ引脚相连，进行数据和命令的传输。 单片机的P1.1连接热电阻。当P1.1为高电平时，加热热电阻。 温度控制的方法采用PID控制实现。 五、实验原理 本实验设备的原理框图 热电阻 DS18B20 温度传感器 STC89C516RD+ LCM 液晶显示屏 P1.1 P1.4 加热 P1.6 P1.7 五、实验原理 本实验示意电路原理图 六、思考题 1. 进行精确的延时的程序有几种方法？各有什么优缺点？。 2. 参考其他资料，了解DS18B20的其他命令用法。