生物培养液微机温度控制系统.doc

生物培养液微机温度控制系统设计 1设计要求 设计一个生物培养液微型计算机温度控制系统，系统为一阶惯性纯滞后特性，温度在15(25℃范围内连续可控，温度控制精度为 0.5℃；通过LED 显示温度； 2设计原理　　要设计完成一个生物培养液微型计算机温度控制系统，我们可以把它的组成分成以下几个部分：温度采集部分部分，显示和。判断输入温度信号与的温度的差距给以调节。 放大器的则是用来放大采集装置采集的温度，由于测量的温度一般较小，所以要先用放大器进行放大输入/D转换器是用来把电压信号转换成机可以识别的信号。和是温度控制系统的调节部分，当采集温度不符合要求时，则通过计算机判断后进行调节来降温，显示则用来显示生物培养液微的温度采集装置采用来采集培养液的温度，来看以看是否达到要求。通过以上的几个部分的组合，则组成了一个生物培养液微型计算机温度控制系统。生物培养液微型计算机温度控制系统 图1 生物培养液微型计算机温度控制系统　　　LM35是由National Semiconductor所生产的温度感测器，其输出电压与摄氏温标呈线性关，转换公式如式(1)，0°C时输出为0V，每升高 1°C，输出电压增加10mV。LM35 有多种不同封装型式，外观如图 1 所示。在常温下，LM35 不需要额外的校准处理即可达到± °1/4C的准确率。其电源供应模式有单电源与正负双电源两种，其引脚如图 2 所示，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静默电流-温度关係如图 3所示，单电源模式在25°C下静默电流约50μA，非常省电。 图1LM35封装及引脚排列 　　图２　单电源模式　　　　　　　　　　　　　　　　　　图３　双电源模式 由课程任务书可知：温度在15(25℃范围内连续可控。因此，只需要单电源模式即可满足要求。又由于，ＬＭ３５输出的电压太小，因此将输出非反相 放大器放大十倍ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式AD转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近 寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入输ADC0809A/D转换芯片引脚　ADC0809A/D转换芯片引脚 　ADC0809A/D转换芯片引脚功能ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装 　　IN0～IN7：8路模拟量输入端。　　2-1～2-8：8位数字量输出端。　　ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路.　　ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 　　START： A／D转换启动信号，输入，高电平有效。 　　EOC： A／D转换结束信号，输出，当A／D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 　　OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当A／D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。　　CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHZ。 　　REF（+）、REF（-）：基准电压。 　　Vcc：电源，单一＋5V。 　　GND：地。 ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入 图4 ADC0809转换电路接线图 3.1.3 键盘(温度设置)模块 键盘模块是本控制系统(25℃范围内连续可控，温度控制精度为 0.5℃。因此，本系统采用了四位共阳极的ＬＥＤ七段数码管。如图７所示为4位7段数码管的原理图。由于所有的段选线并联到同一个 I/O，由这个 I/O 口来控制，因此，若是所 有的 4 位 7 段 LED 都选通的话，4 位 7 段 LED 将会显示相同的字符。要使各个位 的 7 段 LED 显示不同的字符，就必须采用动态扫描方法来轮流点亮每一位 7 段 LED，即在每一瞬间只选通一位 7 段 LED 进行显示单独的字符。在此段点亮时间 内，段选控制 I/O 口输出要显示的相应字符的段选码，而位选控制 I/O 口则输出 位选信号，向要显示的位送出选通电平（共阴极则送出低电平，共阳极则送出高 电平），使得该位显示相应字符。这样将四位 7 段 LED 轮流去点亮，使得每位分时显示该位应显示的字符。由于人眼的视觉暂留时间为 0.1 秒，当每位显示的间 隔未超过 33ms 时，并在显示时保持直到下一位显示，则由于人眼的视觉暂留效 果眼睛看上去就像是 4 位