自动温控系统项目设计报告教程.docx

自动温控系统 本三级项目要求根据给定芯片设计一个自动温度采集、显示、报警、控制降温设备的应用系统。我们以8086微处理器为控制器，将直流电源模拟的温度信号送至A/D转换器，转换成数字量，8088CPU将其获取并转换成温度在数码管上显示，同时系统在温度超过限定值的情况下有报警和启动降温系统的功能。关键词：温度数码管显示A/D转换前言：温度测控系统是一个闭环反馈控制系统，它是用温度传感器将检测到的实际温度A/D转换，送入计算机中，与设定值进行比较，得出偏差。对此偏差进行修正，从而实现对温度的控制[2]。温度测控系统在现实生产、生活中有着广泛的应用，如仓库存储、家禽养殖以及许多工业生产，都需要对环境温度进行监视和控制。有一种采用模糊控制来设计温控系统，模糊控制技术是基于模糊集合理论发展起来的一门前沿高新技术，具有精度高，响应快，过度过程超调量小适应性强，控制规律简单等特点，应用日益广泛。目前大多数温度控制系统都具有温度时延、控制精度不够、智能程度低等缺点，而单片机温控系统可以很好的运用于实际的生活和生产中，同时投入也不大，成本低，具有很好的实际运用价值，所以对于温度控制系统的研究单片机温控系统是个很好的典范，也是主要的发展方向，同时加入一些先进的控制整定技术可以使其控制的精度大大提高，对未来的发展有很大的意义。在本次三级项目中我们预期的目标如下：温度控制系统能够在高温下启动声光报警的功能，并对于不同范围的高温启动不同转速的直流电机。但是在实现过程中，我们仅仅做了最基本的功能，报警与降温，对降温系统直流电机的转速也没有体现。项目组分工：正文1、总体设计1.1总体设计方案总体要求：三级项目要求利用实验箱中的ADC0809、DAC0832、8253、8255等芯片设计并实现一个自动温度采集、显示、报警、控制降温设备的应用系统。本次设计以8086微处理器为控制器 ，将温度传感器输出的小信号经过放大和低通滤波后，送至A/D转换器，由于实验条件有限，以0~5V可调的直流电来模拟，0809采集直流电转换成数字量，8088CPU获得数字量转换成温度让数码管显示，同时系统还可以通过DAC0832来驱动直流电机进行降温工作和声光报警系统。1.2系统工作框图1.3程序设计流程图2、分模块设计2.1A/D转换与8255A将直流电压信号输入到A/D的模拟信号输入端。当工作时，CPU用输出指令mov dx,al(dx此时是A/D的IO口），使A/D启动转换。此后延时一段时间用输入指令读取数字值。CPU将数字值转换成对应的温度值，8255的PA口输出段选信号，PC0、PC1分别代表十位和个位的位选信号。通过8255的A、C口输出在数码管上显示温度。下面简要介绍一下A/D转换的原理因为所选的AD0809所转换的电压范围不大,这样一来,当所采集的温度是0℃时,所转换的电压量是0V,通过A/D转换后所对应的数字量当采集的温度是255℃时,所转换的电压量是10V, 通过A/D转换后所对应的数字量这样看来,从A/D输出的数字量和显示的温度是一一对应的。假如数字量,通过8255A编程就可在显示器上显示3℃。通过实验台左下角的电位器RW1输出0~5V直流电压送入ADC0809，启动A/D转换器，输入命令读取转换结果并显示。2.2 温度显示 A/D转换器将模拟信号转换成数字信号，设定0FFH对应50摄氏度，因而33H对应10度，05H对应1度。将这种对应关系依靠程序用CPU进行处理后，将要显示的数值赋给BX，在数据段的表中找到对应的数码管段码，打开响应的输出口显示，延时一段时间后关闭该口，打开另一位对应的口，依上面的步骤输出对应数值。数码管显示原理如下图：2.3 报警模块报警模块原理如下图所示，报警靠0832计数器0控制的蜂鸣器，在程序开始的时候就初始化了计数器。计数器由8255的PC2、PC3口控制（GATE0接PC2、PC3和OUT0相与再输出接蜂鸣器2.4温度控制模块温度的控制是通过给降温系统通断电来实现，本次设计中的降温系统即直流电机，当温度超过35摄氏度时，DAC0809的UB输出电平5V启动降温系统3、接线采样：CS/0809接 Y3/IO地址IN0/0809 接 0~5V直流信号显示：PA7~PA0/8255 接DP~A/LED数码管PC1~PC0/8255 接S1~S0、LED数码管GND接S3~S2/LED数码管CS/8255接Y1/IO地址降温：CS/DAC0832 接Y2/ IO地址UB/DAC0832 接直流电机报警：CS/8254 接Y0/IO地址 CLK0/8254接1M时钟PC2/8255接GATE0/8254 A/与门接OUT0/8254B/与门接PC3/