简易数字温度装备报告

1、电了系统综合设计报告南京理工大学紫金学院电光系引言温控仪是调控一体化智能温度控制仪表，它采用了全数字化集成设计，具有温度曲线可编程或定点恒温控制、多重PID调节、输出功率限幅曲线编程、手动/自动切换、软启动、报警开关量输出、实时数据查询、与计算机通讯等功能，将数显温度仪表和 ZK晶闸管电压调整器合二为一，集温度测量、调节、驱动于一体，仪表直接输出晶闸 管触发信号，可驱动各类晶闸管负载。YWK-CT温度控制器采用智能 PID控制，当通过热电偶（热电阻）采集的被测温度偏离所希望的给定值时，YWK-CT温度控制器可根据测量信号与给定值的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，从而控制继电器通

2、断比率，促使测量值恢复到给定值，达到自动控制的效果；控制器还具有上、下 限温度告警和继电器输出功能，性价比高，可广泛用于电力、化工、注塑、包装、食品 等企业。此次设计温控仪主要想用温度传感器采集当前温度，在数码管上显示。通过这 次课程设计锻炼我们的单片机应用能力以及对电子设备的实际操作能力，也可以说是为最后的毕业设计做铺垫。希望通过这次设计，能让自己对电子设计有更清晰的概念，而 不是纸上谈兵。能够让所学与实际相结合。数字温度控制装置工作原理调理电路转换将电阻变化转换为成电压量：通过传感器对温度的感知，当温度变化时，它的 电阻量也改变，从而桥电路一端的电压改变，然后放大器输出端的电压改变，有公式

3、 u =25 -5R。5 +RA/D电路：单片机只能处理二进制信号，因此必须用A/D转换电路将纹理电路输出的模拟量转换成数字量，供单片机处理。在电路中将 ADDA ADDB ADDC接地，使得AD电路用IN0通 道采集数据。单片机：作为设计核心，协调各功能模块，是软件载体。将 AD传过来的电压通过公式转换为 温度。将实际测得的温度与设置的预设温度能在数码管上显示。温度 +、温度-键可通过外部 中断INTO和INT1改变标准温度值，通过单片机的 T0、T1 口的输出值控制LED灯的亮灭, 如果实际温度小于预设温度时，绿灯会亮；如果实际温度大于预设温度时，红灯会亮。ULN2003AP（电路：放大电

4、流，与数码管联接以驱动四段八位数码管总体设计要求(1) 测量范围：-20 C +100C；分辨率：仁C；(2) 温度采样时间：500ms1min (可调)；(3) 实时温度显示(四位数码管)；(4) 实时温度控制(通风及加热负载)；(5) 超温声、光报警；(6) 上下限温度值设定(温度+、温度-键、菜单键、确认键)；(7) 通信接口 RS232；波特率：9600。总体方案设计总体设计流程开始理解课题技术指标子系统设计单元电路设计元器件选择调整仿真、安装调试正式样机设计结束温控仪原理图理论分析与计算利用桥式整流电路实现电阻值到电压值的转换，并用OP07放大电压。用温度计和电压表测得 OP07的输

5、出端电压与温度的关系。温度与电压的关系:温度电压关系00TX-Oa11.522.533.5测量电压T (V)温度分段与电压的拟合曲线：（25C到40C）第一段测量电压（V）+系列1线性（系列1）+系列1线性（系列1）温度分段与电压的拟合曲线：（45C到60C）第二段706050岂40書302010000. 511. 522.5电压（V）温度分段与电压的拟合曲线：（65r到80C）第三段十系列1一线性(系列1)10080604020000.51 L 522.53电压(V)系统程序流程图和j妇化宣拦ifct.玄車AS巧力5数码管显示代码流程图电路原理图及说明Display.h文件流程图否1调理电路

6、IR72、A/D转换电路将模拟电压值转换成它所对应的数字电压。徑蹲JUl-_L2：rINOCLOCK iIN1STARTIN2IN3EOCIN4IN50UT1IN30UT2IN7 UT3 UT4ADDA UT5ADO B UTSAD D COUT7ALE UTSVREF(+)VREFQOE4ADCOQOS 106 He2120ia3、LED数码管显示电路（共阳极）动态显示传感器所测得的温度及所设定的标准温度。3 .Hafiiy4、超温声、光报警及上下限温度值设定电路温度 +、温度-键可通过外部中断INTO和INT1 改变标准温度值，通过单片机的 TO、T1 口的输出值控制LED灯的亮灭，从而达

7、到报警的效 果。当传感器所测得的温度大于设定的标准温度时，红灯亮；当传感器所测得的温度小于设定的标准温度时，绿灯亮，母N1iW佗MAM *3AG FZSAlQF2.7fAtfPiaEF3.imFINITE PiaTffTT口阿 阳snF3.那I M.TiTP-MFDFDMpxlrDPI 2KI4-4-4-*单片机的程序#in clude#in clude#in clude#defi ne PINO XBYTE0X7FF8typedef un sig ned char byte;typedef un sig ned int word;un sig ned char code tab=0xc0,0

8、xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff;sbit int仁 P3A3;sbit in tO=P3A2;sbit green=P3A4;sbit red=P3A5;sbit ck=P2A4;byte l,flag;byte sd=30;int a,b,c,d,e,f,T;float result=0;float result_reg;byte i;void delay(int n)int m;for(m=0;mn;m+);void init()SCON=0X60;PCON=0;TMOD=

9、0X21;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TH1=0XFD;TL1=0XFD;EX0=1;EX1=1;ET0=1;PX0=0;PX1=0;PT0=1;EA=1;TR0=1;TR1=1;IT1=1;float samp()PIN0=0XFF;for(i=0;i2.356&result1.31&result0.0302&resultsd)red=1;green=0;elsered=0;green=1;void display(int a,b,c)P1=0xff;P2=0xfb;P1=tabc;delay(100);P1=0xff;P2=0xf

10、d;P1=tabb&0x7f;delay(100);P1=0xff;P2=0xfe;P1=taba;delay(100);P1=0xff;P2=0xf7;P1=0xc6;delay(100);P1=0xff;void chuankou(int T)if(ck=0)SBUF=T;while(!TI)TI=0;while(ck=0);void main(void)red=0;green=0;l=10;init();while(1)if(flag=l)flag=0;result=samp();jisuan(result);display(a,b,c);jidianqi();chuankou(T );

11、void t0() interrupt 1 using 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;l-;if(l=0)flag=1;l=10;void int11() interrupt 2 using 2 byte i;if(int1=0)delay(30);if(int1=0)sd+;if(sd100)sd=100; for(i=0;i100;i+)display(d,e,f);void int00() interrupt 0 using 0 byte i;if(int0=0)delay(30);if(int0=0)sd-;if(sd0)sd

12、=0;for(i=0;i100;i+)display(d,e,f);元器件清单、主要器件管脚排列图、真值表、电路安装示意图和测试点1、AD0808AD0808引脚图262 7281 612IN-0IN- 1IN-2I N-3I N-4I N-5I N-6IN-7reft-) reft +)123456782222222226191 81 E1 41 772S242 322361 0ADD-A ADD-B ADD-CALEENABLE START CLOCK2 1ABC000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7AD0808通道选择真值表使用说

13、明：地址所存信号 ALE为上升沿有效，与80C51的ALE相反。ENABLE(OE)为输出 允许，高有效。CLOCK低于640KHz EOC为转换结束，高有效。启动 AD变换是要给出通 道地址。器件功能：A/D转换电路将调理电路输出的模拟量转换成数字量，供单片机处理。2. 3P89L51RD2P1.O/T2 VP1 1/T2EX TP1 2fECIP1.3/CEX0 rrP1 4/SS/CEX1P1 5/MOSI/CEX26MS0忙 EX3P1 7/SPICLK/CEX4RSTP3 0/RXDP3 1fTXDP3.2/1NT0P3.3/lNTiP3 vroP3.5/T1LLbdrz叵叵P89V

14、51RB2FNP89V51RC2FN P89V51RD2BN PB9V51RD2FNlol VDD3e po o/ado3e po i/adi J7 PO 2/AD2 画 PO.3/AD3 351 P0.4/AD434 PO.5/AD5 331 P0.6/AD6 32 P0.7/AD7EAALBPROGPSEN P2.7/A15AL1VSS互P2 6/A14 26l P2 5/A13 25 P2 4/A12 24l P23/A11 回 P2.2/A10 22 P2 1/A9 211 P2.O/AB89C51引脚图00291 J使用说明: 单片机I/O接口功能定义：PO: AD数据采集；P1：数

15、码管段选信号(a,b,c,d,e,f,g )；P2.7、RD A/D数据输出容许信号 OEP2.7、WR 启动 A/D;P3.4P3.5 :指示灯1，指示灯2 ;P2.0P2.3 :数码管位选信号(1,2,3,4 );INTO:键 +INT1:键-器件功能：作为设计核心，协调各功能模块，是软件载体。3、四段八位数码管OT Q2 030405&07同而冋一冋同而而 mjjJ.丄十1-LU L2 15E415I&17 GND数码管引脚图引脚说明：1 引脚位选 12引脚A3 引脚F4引脚位选 25 引脚位选 36引脚B7 引脚位选 48引脚G9 引脚C10引脚CR11 引脚D12引脚E器件功能：显示

16、实际温度和预置温度，采用动态显示4、按键（ 2 个）通过按键控制预置温度，并且能在数码管显示5、负载（ 2个 LED）当温度高于预设温度时，红灯亮。当温度低于预设温度时，绿灯会亮。6、ULN2003APG放大电流，与数码管联接以驱动四段八位数码管。7、RS232接 口实现实时温度数据的发送功能，对被测对象的远程控制。仿真结果方法：通过调节滑动变阻器来模拟温度传感器从而改变调理电路中放大器输出端的电压，观 测数码管显示的数据及电压表中的电压，是否符合之前理论分析部分的的拟合曲线。结果：数码管显示的数据及电压表中的电压符合之前理论分析部分的的拟合曲线。测试结果方法：过实际温度计读数与数码管显示温度对比结果：当温度在 30 度到 70 度时，温度计测得的温度与数码管显示的温度存在 1 度左右的误 差；温度在 20度到 30度时，温度计测得的温度与数码管显示的温度存在3 度左右的误差；温度在 12度到 20度时，温度计测得的温度与数码管显示的温度存在较大误差。温度控制装置使用说明书温度+、温度 -键可改变标准温度值，