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1、大学,基于单片机的电烤箱温度控制系统设计,学 号:,班 级:,指导教师:,姓 名:,时 间:,背景及意义,单片机作为一个功能强大的微处理器,已经渗入到我们生活的各个领域.单片机的运用不仅改变了我们的生产生活方式,更改变了我们传统的设计思维和设计方法,极大地促进了数字电路的改革和进步。 温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品, 被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域, 近百年来, 温控器的发展大致经历了以下几个阶段:模拟温度控制器、集成温度控制器、智能数码温控器。目前, 国际上新型温控器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 结合单片机实现对温度的高性能控制系统的设计已成为当
2、前的前沿科技并日益凸显出强大的作用。,硬件总体设计方案,AT89C51,A/D转换,传感器,放大电路,加热器,光电耦合,D/A转换,声光报警,按键设置,LED显示,?,键盘输入,电烤箱预置温度的输入依靠图中的四个按键操作: UP 键按下:对当前位显示数字自增1。 DOWN 键按下:对当前位显示数字自减1。 CHANGE键按下:改变当前操作位(默认为个位),改 变顺序为:个位到十位 到百位再初始化到个位,如此循环。 SURE 键按下:确认设置温度,开启电烤箱。,LED显示,显示界面采用三位LED数码管静态显示,通过三个锁存器(74LS373)和LED的三个位分别相连,用于锁存各个位的设置温度,节
3、约了I/O口资源。,百位,十位,个位,百位对应锁存器,十位对应锁存器,个位对应锁存器,传感器与放大电路,热电阻温度传感器pt100,集成放大器OP07,此放大器为减法放大器,放大器的放大倍数公式为:,将本放大器等效电阻的数值带入得实际放大倍数为:,输出0-5V模拟电压,AD转换电路,0-5V模拟量输入,地址选通信号,时钟信号500MHZ,八位数字输出,DA转换电路,高四位数字量输入,转换电流输出2端,转换电流输出1端,低四位数字量输入,加热器电路,发热电阻丝,光电耦合:随着发光二极管发光强度的增加,光电流增强,达到一定值时,触发可控硅,双向可控硅,AD转换模拟输入通道选择,四分频电路,单片机接
4、口,AD转换后的八位输出数字量输入,发出2MHZ时钟信号,向LED数码管锁存器输出八位二进制代码,键盘按钮,DA转换的数字量数据输出口,软件总体方案,开始,主程序开中断,调用温度设置子程序,中断程序,回主程序,调用AD转换子程序,调用DA转换子程序,达到预置温度执行报警程序1,达到最高温度执行报警程序2,结束,总结,本次电烤箱的温度控制系统是以AT89C51为核心,以传感器和加热器为基础的闭环控制系统,通过硬件电路和软件程序设计达到对烤箱内的温度控制。 在实验室做毕业设计期间我学到了很多书上学不到知识,明白了理论和实际既有很大差别,又相互紧密联系。这点对我以后的学习、工作都将会有巨大的帮助。,谢谢,