基于STC89C52单片机的温度控制电路设计要点.pdf

德州学院 物理与电子信息学院 2011 级电子信息科学与技术 电子系统设计考查报告 基于温度传感器的单片机温控电路设计 一、 设计分析 在各行业中广泛应用的温度控制器及仪器仪表主要具有如下的特点： 一是在 复杂的温度控制系统中能够适应于大惯性、 大滞后的控制； 二是在受控系统数学 模型难以建立的情况下， 得到控制； 三是在受控系统中， 能够被控制过程很复杂 且参数时变的温度控制系统控制； 五是温度控制系统普遍具有参数自检功能， 借 助计算机技术， 能控制对象和参数， 并且具有特性进行自动调整的功能等特点 [1] 。 本次电子工艺实训旨在练习实用单片机系统的设计与安装，掌握典型 51 系 列单片机最小系统及外围电路设计、 常用电子元器件的识别、 万用板焊接电路的 方法、巩固常用电子仪表测量与调试电路参数的方法，培养创新实践动手能力， 为下学期单片机、电子系统设计等课程奠定理论和实践基础。 具体要求如下： 1. 自行设计以 STC89C52RC40单片机为控制核心的实用单片机控制系统的硬件 电路，实现至少一个环境参量信息采集、数值显示、报警功能。 2. 根据设计，利用万用板焊接硬件电路，并做简单调试。 3. 要求模块化设计，单片机最小系统模块、显示模块、信息采集报警模块、键 盘模块，主要贵重器件用排座插接，电阻、电容、按键等元器件要求布局合理、 排列整齐，无虚焊。 二、 设计方案 本文设计是以单片机为核心， 实现温度实时测控和显示。 确定电路中的一些 主要参数，了解温度控制电路的结构，工作原理，对该控制电路性能进行测试。 具体设计方案： (1) 本设计是用来测控温度的，可以利用热敏电阻的感温效应，将被测温度 变化的模拟信号，电压或电流的采集过来，首先进行放大和滤波后，再通过 A/D 转换，将得到的数字量送往单片机中去处理， 用数码管将被测得的温度值显示出 来。但是这种电路的设计需要用到放大滤波电路， A/D 转换电路，感温电路等一 德州学院 物理与电子信息学院 2011 级电子信息科学与技术 电子系统设计考查报告 系列模拟电路，设计起来较麻烦 [2] 。 (2) 本设计采用单片机做处理器，可以考虑使用温度传感器，采用由达拉斯 公司研制的 DS18B20型温度传感器，此传感器可以将被测的温度直接读取出来， 并进行转换，这样就很容易满足设计要求。 从上面的两种方案，可以很容易看出来，虽然方案 (2)软件部分设计复杂点， 但是电路比较简单且精度高，故采用方案 (2)。 图 1. 总体方框图 三、 系统硬件设计 据设计的需求，分析单片机的工作原理 , 可以大体得出来温度控制电路设计 的总体方框图，主处理器采用单片机 STC89C52RC40，温度采集部分采用温度传 感器，用 4 位 LED显示数码管作为显示部分， 用来将温度显示出来。 系统硬件电 路部分由四大模块组成：温度采集模块、温度显示模块、报警模块、键盘模块和