单片机实验-单片机水温控制实验.docx

单片机水温控制实验姓名：徐 晨 学号：5130209390 班级：F1302014 小组成员：王林涛 赵路杰一、 实验目的综合应用，全面掌握模拟量测量及闭环控制原理。二、 实验分工赵路杰、王林涛负责单片机的编程工作，小组成员共同完成单片机的调试工作。三、 实验设备清单、接线图、原理图1、 实验器材：51单片机电路、A/D、D/A电路、温度测量电路。2、 51单片机电路3、 温度测量电路4、 继电器输出电路四、 实验内容及过程1、用单片机控制水壶温度。测量传感器用热电阻，通过编程，控制水温达到设定值。要求最终的误差在1 以内。2、数码管左边2位显示水温设定值（通过拨码盘设定），右边2位显示水温实测值。（用十进制数表示）五、 编程说明1、 实验中水温的控制是通过开关量的输出实现的，即通过控制水壶电源的通断来实现水温的控制。由实验板上的小继电器来驱动中间继电器，再通过中间继电器来驱动水壶加热电源。2、 为保证继电器的使用寿命，实验中必须考虑继电器的动作时间间隔，避免继电器快速频繁动作。3、 口地址分配序号电路名称器件名称地址号备注1LED显示U16（74LS273）7FF8H写输出2U17（74LS273）7FF9H3U18（74LS273）7FFAH4U19（74LS273）7FFBH5继电器与指示灯U30、U31（74LS175）7FFCH6A/D转换电路U12（ADC0809）DFF8H通道0，读写7DFF9H通道1，读写8DFFAH通道2，读写9DFFBH通道3，读写10DFFCH通道4，读写11DFFDH通道5，读写12DFFEH通道6，读写13DFFFH通道7，读写14D/A转换电路U10（DAC0832）EFFFH写输出15BCD拨码盘U4（74LS244）BFFFH读输入4、 程序框图电加热器水壶温度测量单片机功率驱动PC机断点保护入栈读0809转换结果启动AD转换出 栈中断返回转换成对应温度中断子程序：转换成十进制数5、 控制程序 LED1 EQU 30H LED2 EQU 31HLED3 EQU 32H LED4 EQU 33HSETL EQU 34HSETH EQU 35HREALL EQU 36HREALH EQU 37HAIM EQU 38H ;目标温度REAL EQU 39H ;真实温度PROTECTION EQU 3AH ;保护现场，将的值保护起来DIFFERENCE EQU 3BH ;目标温度与真实温度的差值ORG 0000HLJMP BEGINORG 0060HBEGIN:MAIN:MOV REAL,#28H ;对控制目标赋初值,40度CONTROL:LCALL READ_BCD;读取拨码盘温度LCALL GETT;读取实际温度CLR CY;MOV A,AIM;MOV R0,REAL;SUBB A,R0;根据目标温度与实际温度的差值，选择相应的加热程序JCOVERHEATPRE;MOV DIFFERENCE,A;SUBB A,#15;JNC TEMP15;CLR CY;MOV A,DIFFERENCE;SUBB A,#5;JNC TEMP5;CLR CY;MOV A,DIFFERENCE;SUBB A,#3;JNC TEMP3;CLR CY;MOV A,DIFFERENCE;JNC TEMP1;LCALL DELAY1_10S;LJMP CONTROL;OVERHEATPRE:LJMP OVERHEAT;TEMP15:;温差15度及以上加热程序MOV DPTR,#7FFCH ;启动继电器MOV A,#0FFHMOVX DPTR,A;LCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SCLRA;MOVX DPTR,ALCALL DELAY1S;加热5s等待1sLJMP CONTROL;TEMP5: ;温差5度及以上加热程序MOV DPTR,#7FFCHMOV A,#0FFHMOVX DPTR,A;LCALL DELAY1SLCALL DELAY1SCLRA;MOVX DPTR,ALCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1S;加热2秒等待3sLJMP CONTROL;TEMP3: ;温差3度及以上加热 程序MOV DPTR,#7FFCHMOV A,#0FFHMOVX DPTR,A;LCALL DELAY1SCLRA;MOVX DPTR,ALCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1S;加热1秒等待4秒LJMP CONTROL;TEMP1: ;温差1度及以上加热程序MOV DPTR,#7FFCHMOV A,#0FFHMOVX DPTR,A;LCALL DELAY1_10SLCALL DELAY1_10SLCALL DELAY1_10SLCALL DELAY1_10SLCALL DELAY1_10SCLRA;MOVX DPTR,ALCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1S;加热0.5秒等待5秒LJMP CONTROL;OVERHEAT: ;温度过热等待程序MOV DPTR,#7FFCHMOV A,#00HMOVX DPTR,ALCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1SLCALL DELAY1S ;冷却5秒，等待水温下降LJMP CONTROL;READ_BCD:SETB P1.7 ;选择BCD相关数码MOV DPTR,#0BFFFHMOVX A,DPTRCPL A MOV R0,AANL A,#0FH MOV SETL,AMOV A,R0 SWAP A ANL A,#0FHMOV SETH,AMOV LED2,SETLMOV LED1,SETH ;设定温度的十位在SETH，个位在LEDHMOV B,#10MOV A,SETHMUL ABADD A,SETL;MOV AIM,A ;设定温度值存在AIM中RETDELAY1_10S:MOV TMOD,#10H;设定定时器1位方式一MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H;SETB TR1L2:JBC TF1,L1SJMP L2;假定时钟频率为6MhzL1:CLR TR1RETDELAY1S:MOV R0,#10;MOV TMOD,#10H;设定定时器1位方式一MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0H;SETB TR1L4:JBC TF1,L3SJMP L4L3:MOV TH1,#3CHMOV TL1,#0B0HDJNZR0,L4CLR TR1RETDISPLAY: ;显示程序MOV A,LED1ANL A,#0FHMOV DPTR,#DSEG1MOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#7FFBHMOVX DPTR,A MOV A,LED2ANL A,#0FHMOV DPTR,#DSEG1MOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#7FFAHMOVX DPTR,AMOV A,REALH ANL A,#0FHMOV DPTR,#DSEG1MOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#7FF9HMOVX DPTR,AMOV A,REALLANL A,#0FHMOV DPTR,#DSEG1MOVC A,A+DPTRMOV DPTR,#7FF8HMOVX DPTR,ARETGETT: ;传感器温度获得程序MOV DPTR,#0DFFAH;信号来源为IN2CLR A ;MOVX DPTR,A;开始进行数据转换JB P3.3,$MOV PROTECTION,AMOV DPTR,#0DFFAH; 读取AD转换后的温度MOVX A,DPTRMOV B,#100;MUL AB ;MOV REAL,B;真实温度值为BMOV A,B ;MOV B,#10;DIV AB ;MOV REALL,B;MOV REALH,A;LCALL DISPLAYMOV A,PROTECTIONRETDSEG1:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0HDB 99H,92H,82H,0F8HDB 80H,90H,88H,83HDB 0C6H,0A1H,86H,8EHEND六、 实验结果与分析初始程序运行地并不顺利，之后通过仔细地调试，所有分模块的功能都可以实现，但是出于时间原因，最终的加热效果并没有得到验证。其中程序中最主要有关温度读