简单温度控制系统设计报告

计算机控制系统实践课程设计报告设计标题：基于AT89C52RC的温度控制系统地图老师：报告者：学号：报告日期：摘要信息本报告所述的热量控制系统是基于AT89C52RC控制器的闭环温度控制系统。控制系统通过数字温度传感器DS18B20获取水温传递给控制器。通过控制器的数据分析和处理，控制继电器，实现加热器的启动和停止。通过温度控制系统的设计，掌握了简单闭环系统的设计。实际进行了这一过程，将自己的知识学习从理论转换为实际应用。首先，系统设计：图1系统方案图1.1传感器DS18B20:DS18B20数字温度计提供9-12位摄氏度的温度测量，具有不随断电而变化的可编程警报功能。DS18B20通过一条单线接收或发送信息，因此处理器和DS18B20之间只有一条数据线连接。其测量范围为-55 125，精度为-10 85。此外，DS18B20还通过从单根数据线中抽取能源，消除了对外部电源的需要。DS18B20常用的软件包包括SOIC、T0-9和不锈钢密封包。该系统需要测量水温，因此选择不锈钢密封包的DS18B20。图2 DS18B20周围的电路图1.2驱动程序芯片ULN2003在本主题中选择的继电器是SRD-05VDC-SL-C线圈中的电流约为72mA，因为51单片机的充电/满电流约为20mA。微控制器针脚和继电器线圈之间需要驱动芯片。为此，该项目使用集成芯片ULN2003作为继电器驱动芯片。ULN2003是单芯片高电压、大电流达林顿晶体管阵列集成电路。由7对NPN达林顿管组成，高压输出特性和阴极钳二极管转换感应负载。单个darlington对的集电极电流为500mA。达林顿管能承受更大的电流。该电路主要用于继电器驱动器、锤驱动器、灯驱动器、显示驱动器(LED气体放电)、线路驱动器和逻辑缓冲区。ULN2003中的每台都有一个2.7k串行电阻器，与TTL或5V CMOS设备直接连接图3达林顿管的内部电路在温度控制系统中，ULN2003用于驱动继电器的线圈，如图4所示：图4 ULN2003和继电器周边电路1.3中继SRD-05VDC-SL-C该项目在硬件功能方面可以分为主回路和次回路。电路的主要设备是加热器。二次电路是单片机控制电路。这是控制强大电气系统的典型弱点。我们使用来自单片机的控制信号作为单电路开关的操作信号。实现此转换的设备是继电器。根据单片机参数和主电路电流、电压大小选择了SRD-05VDC-SL-C继电器。该继电器线圈的电源电压是带单刀双投开关的直流5v电压。将节点连接到火线以控制加热的开始和停止。继电器图5图5 SRD-05VDC-SL-C继电器物理图二、编程2.1程序系统方框图设计图6程序流程图系统通电后，设备初始化，包括继电器、指示灯和中断初始化。然后系统进入环路，控制器命令DS18B20继续收集和处理温度信息。最后，从中断判断，中断使用16位非自动重新安装计数，计时间隔3毫秒。温度小于30 时加热，温度大于30 时停止加热。总结通过此次温度控制系统设计，了解了闭环控制系统设计的大致过程。通过系统所需设备的选择、焊接和调试，锻炼了自己的实际实践能力。通过控制系统的设计，还锻炼了使用我们的编程能力和软件绘制电路原理图的能力。制作过程中出现了一些问题，通过查找资料、小组讨论、小组响应格式等，也解决了这些问题。在老师的耐心指导下，通过我们的共同努力，终于完成了这个项目。温度控制系统将我们所学的应用到实际中，提供了解决实际问题的机会。附录1温度控制系统电路图附录2 AT89C52RC计划# include“reg 52 . h”#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit relay=P2 0；/继电器线圈sbit ds=p2 7；/DS18B20数据线sbit led run=p2 5；/加热指示灯Int tempValue1Unsigned int tempbit heat _ flag=0；uchar code th0=(65535-3000)/256；uchar code tl0=(65535-3000)% 6；Void delay(unsigned int I)unsigned int j；While(i -)for(j=0)；J125j)；Void dsInit()unsigned int I；ds=0；I=100while(i0)I-；ds=1；I=4；while(i0)I-；Void dsWait()unsigned int I；while(ds)；while( ds)；I=4；while(I 0)I-；位元读取位元()unsigned int I；位元b；ds=0；I；ds=1；I；I；B=dsI=8；while(i0)I-；return b；Unsigned char readByte()unsigned int I；Unsigned char j，datdat=0；for(I=0)；i8；I)j=read bit()；dat=(j 7)|(dat 1)；Return datVoid writeByte(unsigned char dat)unsigned int I；unsigned char j；位元b；for(j=0)；j 8；j)B=dat0x01dat=1；If(b)ds=0；I；I；ds=1；I=8；while(i0)I-；Elseds=0；I=8；while(i0)I-；ds=1；I；I；Void sendChangeCmd()ds init()；ds wait()；delay(1)；write byte(0x cc)；write byte(0x44)；Void sendReadCmd()EA=0；ds init()；ds wait()；delay(1)；write byte(0x cc)；write byte(0x be)；EA=1；Int getTmpValue()Unsigned int tmpvalueInt valuefloat t；Unsigned char low，highEA=0；SendReadCmd()；low=read byte()；high=read byte()；Tmpvalue=hightmp value=8；Tmpvalue |=lowValue=tmpvalueT=value * 0.0625Value=t * 100 (value 0？0.5 :-0.5)；Return valueEA=1；Void Init_timer0()TMOD=0x01TH0=th0TL0=tl0EA=1；ET0=1；TR0=1；Void timer0() interrupt 1TR0=0；If(heat_flag=1)relay=1；ledrun=1；Elserelay=0；ledrun=0；TH0=th0TL0=tl0TR0=1；Void main()