烘箱温度控制 微机原理课设报告..doc

设计10：烘箱温度控制系统硬件设计 设计内容：在烘箱内部装有一个1000W的电加热丝和一个PT100 铂热敏电阻温度传感器，用8088CPU 设计一个温度控制器，对烘箱温度（室温-100度）进行控制。要求系统可对控制温度进行设置（键盘），对当前温度进行显示（LED显示器）（设已知PT100的温度系数为0.01?/度）。 设计要求：画出电路原理图，说明工作原理，编写相应程序，其控制为简单控制，即当温度超过设定温度0.5度时停止加热，当低于设定温度0.5度时开始加热。 设计过程： (1) 查资料了解8088CPU总线的形成原理（AB、DB、CB），存储器扩展方法 （2）温度信号调理电路设计 (2) ADC0809工作原理及接口电路的设计方法 (3) 原理图设计，用PROTEL画出原理图 （4）软件设计 (5) 写出设计报告 设计报告内容要求： （1）设计题目及设计要求 （2）设计说明 （3）原理图 （4）软件流程说明 基于8088微处理器的烘箱温度测控系统设计 摘要 本文介绍了一种基于8088微处理器的烘箱温度控制系统，采用PT100铂热敏电阻温度传感器采集温度数据，用CPU控制温度值稳定在预设温度。当温度低于预设温度值0.5度时系统启动电加热丝，当这个温度高于预设温度值0.5度时断开电加热丝。 系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互的能力。可应用在一些精度要求不太高的系统中。为了降低整个系统的成本，在满足性能的要求下，选择低成本器件，简化系统设计。 关键词：微处理器 温度传感器 A/D转换器 控制系统 第一部分 设计题目及设计要求 设计内容：在烘箱内部装有一个1000W的电加热丝和一个PT100 铂热敏电阻温度传感器，用8088CPU 设计一个温度控制器，对烘箱温度（室温-100度）进行控制。要求系统可对控制温度进行设置（键盘），对当前温度进行显示（LED显示器）（设已知PT100的温度系数为0.01?/度）。 第二部分 设计总体方案 本系统是以8088微处理器为核心，是一个典型的温度闭环控制系统，需要完成的功能是温度的设定、温度的采集与显示以及温度的自动控制等。系统采用最简单的开关通断控制方式，即当烘箱温度大于设置值0.5度时断开加热电阻丝，当温度低于设定值0.5度值时接通电阻丝开始加热，从而保持恒温控制。 根据设计的要求，可将系统分为如下几个子模块：温度检测模块，AD转换模块，键盘输入模块，温度显示模块，温度调理模块，接口扩展模块。 由于本系统需要的接口较多，我们使用了两片可编程并行接口8255以提高系统的工作效率。第一片8255用于连接AD转换模块，温度显示模块和温度调理模块。第二片8255专门用于连接矩形键盘输入模块。 系统原理图如图所示： 单 单 片 机 译码器 显 示 参 数 存 储 报 警 控 制 D/A转换器 键 盘 传感器 保持器 A / D 转 换 器 电源检测 复 位 时 钟 设计一种可控制的温度加热系统，实现温度的上升或下降。 其中，温度的传感和放大部分通过PT100热敏电阻温度传感器和运算放大器来实现温度的检测，通过给加热系统通断电来实现。当需要加热时，8255的PC6输出高电平；当需要降温时，8255的PC6输出低电平，关闭加热系统，让加热器自然冷却而起到降温效果。 加热或降温的控制信号通过8255的PA0读取拨动开关的状态来实现 第三部分 子模块介绍 3.1温度检测模块 本系统的温度检测的设计是以PT100热敏电阻为检测元件的，PT100铂电阻温度传感器， 0℃时电阻值为100Ω，精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。由于其电阻值小，灵敏度高，所以引线的阻值不能忽略不计，采用三线式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差，原理如下：PT100引出的三根导线截面积和长度均相同(即r1=r2=r3)，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻(Rpt100)作为电桥的一个桥臂电阻，将导线一根(r1)接到电桥的电源端，其余两根(r2、r3)分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样两桥臂都引入了相同阻值的引线电阻，电桥处于平衡状态，引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。 由于一般电源供应多器件之后，电源是带杂波的，因此使用稳压二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压 输出电压接A\D转换器，那么A\D转换输出的数字量就和摄氏温度成线性比例的关系。 电路原理图如图3-2所示。 AD转换模块 ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信