單片機(jī)溫度控制器實(shí)訓(xùn)總結(jié)
一、功能要求
設(shè)計(jì)并制作一個(gè)溫度控制器，用于自動(dòng)接通或斷開室內(nèi)的電加熱設(shè)備，從而使室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度要求，并能實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)溫度。當(dāng)室內(nèi)溫度大于等于設(shè)定溫度時(shí)，控制器斷開電加熱設(shè)備；當(dāng)室內(nèi)溫度比設(shè)定溫度小2?C時(shí)，控制器接通電加熱設(shè)備。 控溫范圍：0~51?C 控溫精度：≤ 1?C
二、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1．硬件系統(tǒng)由七部分組成，即單片機(jī)及看門狗電路、溫度檢測(cè)電路、控制輸出電路、鍵盤電路、顯示電路、設(shè)置溫度儲(chǔ)存電路及電源電路。 （1）單片機(jī)及看門狗電路
根據(jù)設(shè)計(jì)所需的單片機(jī)的內(nèi)部資源（程序存儲(chǔ)器的容量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量及I/O口數(shù)量），選擇AT89C51-24PC較合適。為了防止程序跑飛，導(dǎo)致溫度失控，進(jìn)而引起可怕的后果，本設(shè)計(jì)加入了硬件看門狗電路IMP813L，如果它的WDI腳不處于浮空狀態(tài)，在1.6秒內(nèi)WDI不被觸發(fā)（即沒有檢測(cè)到上什沿或下降沿），就說明程序已經(jīng)跑飛，看門狗輸出端
WDO將輸出低電平到手動(dòng)復(fù)位端，使復(fù)位輸出端RST發(fā)出復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)可靠復(fù)位，
即程序重新開始執(zhí)行。（注：如果選用AT89S51，由于其內(nèi)部已具有看門狗電路，就不需外加IMP813L）
�。�2）溫度檢測(cè)電路
溫度傳感器采用AD590，它實(shí)際上是一個(gè)與絕對(duì)溫度成正比的電流源，它的工作電壓為4~30V，感測(cè)的溫度范圍為-550C~+1500C，具有良好的線性輸出，其輸出電流與溫度成正比，即1μA/K。因此在00C時(shí)的輸出電流為273.2μA，在1000C時(shí)輸出電流為373.2μA。溫度傳感器將溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)，通過電阻后轉(zhuǎn)變電壓信號(hào)，經(jīng)過運(yùn)算放大器JRC4558運(yùn)算處理，處理后得到的'模擬電壓信號(hào)傳輸給A/D轉(zhuǎn)換部分。A/D轉(zhuǎn)換器選用ADC0804，它是用CMOS集成工藝制成的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，分辨率8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間100μs，基準(zhǔn)電壓0~5V，輸入模擬電壓0～5V。
�。�3）控制輸出電路
控制信號(hào)由單片機(jī)的P1.4引腳輸出，經(jīng)過光耦TLP521-1隔離后，經(jīng)三極管C8550直接驅(qū)動(dòng)繼電器WJ108-1C-05VDC，如果所接的電加熱設(shè)備的功率≤2KW，則可利用繼電器的常開觸點(diǎn)直接控制加熱設(shè)備，如果加熱設(shè)備的功率>2KW，可以繼電器控制接觸器，由接觸器直接控制加熱設(shè)備。
�。�4）鍵盤電路
鍵盤共有四個(gè)按鍵，分別是S1（設(shè)置）、S2（+）、S3（-）、S4（儲(chǔ)存）。通過鍵盤來設(shè)置室內(nèi)應(yīng)達(dá)到的溫度，鍵盤采用中斷方式控制。 （5）顯示電路
顯示電路由兩位E10501_AR數(shù)碼管組成，由兩片74LS164驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示，74LS164所需的串行數(shù)據(jù)和時(shí)鐘由單片機(jī)的P3.0和P3.1提供。對(duì)于學(xué)過“串行口”知識(shí)的班級(jí)，實(shí)習(xí)時(shí)，可以采用串行口工作于方式0，即同步移位寄存器的輸出方式，通過串行口輸出顯示數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)溫度值或設(shè)置溫度值）；對(duì)于沒學(xué)過“串行口”知識(shí)的班級(jí)，實(shí)習(xí)時(shí)，可以采用模擬串行口的輸出方式，實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的串行輸出。 （6）設(shè)置溫度存儲(chǔ)電路
為了防止設(shè)定溫度在電源斷電后丟失，此設(shè)計(jì)加入了儲(chǔ)存電路，儲(chǔ)存器選用具有I2C總線功能的AT24C01或FM24C01均可。每次通過鍵盤設(shè)置的室內(nèi)設(shè)定溫度都通過儲(chǔ)存器儲(chǔ)存起來，即使是電源斷電，儲(chǔ)存器存儲(chǔ)的設(shè)定溫度也不丟失，在電源來電后，單片機(jī)自動(dòng)將設(shè)
定溫度從儲(chǔ)存器中讀出，一方面避免了斷電后的更新設(shè)置工作；另一方面也保護(hù)了控制器控制的安全性，可靠性。 （7）電源電路
電源采用了串聯(lián)型集成穩(wěn)壓器電路，電源有兩路輸出，一路由L7805CV穩(wěn)壓輸出+5V，除JRC4558、AD590外，電路的其它部分均由+5V供電；一路由MC78L12和LM79L12穩(wěn)壓輸出±12V，給JRC4558、AD590供電。當(dāng)然這里還可以選擇現(xiàn)成的開關(guān)型穩(wěn)壓電源，但
3．參考程序：
;---------------------------- ;溫度控制器源程序
;----------------------------
s1 bit p1.0 ;s1按鍵控制口位 s2 bit p1.1 ;s2按鍵控制口位 s3 bit p1.2 ;s3按鍵控制口位 s4 bit p1.3 ;s4按鍵控制口位 wdkz bit p1.4 ;溫度控制口位 wdi bit p1.5 ;看門狗觸發(fā)端 sda bit p1.7 ;AT24C01的數(shù)據(jù)線 scl bit p1.6 ;AT24C01的時(shí)鐘線 drxd bit p3.0 ;74LS164數(shù)據(jù) dtxd bit p3.1 ;74ls164時(shí)鐘
intr bit p3.2 ;A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)控制口位 szled bit p3.5 ;設(shè)置LED sbz bit 00h ;秒標(biāo)志位
swwd equ 30h ;十位溫度的BCD碼存儲(chǔ)單元 gwwd equ 31h ;個(gè)位溫度的BCD碼存儲(chǔ)單元
adpj equ 32h ;A/D轉(zhuǎn)換后的平滑濾波值存儲(chǔ)單元 szwd equ 33h ;設(shè)置溫度值存儲(chǔ)單元
adwz equ 34h ;5次A/D值的初始位置,即34h~38h mjsz equ 39h ;1秒記數(shù)值(50ms次數(shù)) smjsz equ 3ah ;3秒記數(shù)值（200ms次數(shù)） shmjsz equ 3bh ;10秒記數(shù)值（200ms次數(shù)）
org 0000h ljmp start org 000bh
ljmp timezd ;T0中斷 org 0013h
ljmp temszzd ;INT1中斷 org 0030h
start: clr sbz mov mjsz,#20 mov smjsz,#15 mov shmjsz,#50 mov sp,#60h
;--------------賦初值 ;lcall durom mov szwd,a
;--------------讀設(shè)置溫度 mov tmod,#01h mov th0,#3ch
mov tl0,#0b0h setb tr0
;--------------定時(shí)器T0的設(shè)定及啟動(dòng) setb it1 setb ex1 setb et0 setb ea
;--------------開中斷(INT1和T0中斷) cyc: lcall adzh mov a,adpj lcall bcdzh lcall disp lcall tembj jnb sbz,$ clr sbz lcall wdog sjmp cyc
;--------------------------- ;模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序名：adzh ;入口參數(shù):無 ;出口參數(shù):adpj
;--------------------------- adzh: push psw push acc mov r1,#adwz mov r2,#5 adzh1: movx @r0,a jb intr,$ movx a,@r0 mov @r1,a inc r1
djnz r2,adzh1
;--------------5次A/D值完成 mov r0,#adwz mov r2,#5 lcall paix
;--------------5次A/D值排序 mov r5,#00h mov r6,#00h mov r7,#3 mov a,#adwz add a,#1 mov r1,a
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