關(guān)于單片機(jī)溫度控制電路設(shè)計(jì)的研究

【摘 要】本文主要研究單片機(jī)溫度控制電路設(shè)計(jì)，電路由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制的數(shù)據(jù)處理和測(cè)試溫度信號(hào)。主要內(nèi)容的測(cè)試溫度是DS18B20溫度傳感器和AT89S51單片機(jī)。合理使用1602 LCD液晶顯示器負(fù)責(zé)的顯示溫度.

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 溫度控制 傳感器

在各種工業(yè)生產(chǎn)，溫度是一個(gè)基本參數(shù)，根據(jù)溫度可以檢測(cè)與溫度相關(guān)的化學(xué)和物理變化。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，溫度控制占有很重要的地位，特別是在交通、航空航天、制造業(yè)、電力、森林建設(shè)、加工食品，以及其他許多行業(yè)得到了廣泛的推廣。有效使用單片機(jī)來(lái)控制溫度，不僅可以提高控制能力，還可以促使生產(chǎn)自動(dòng)化，還可以加速實(shí)現(xiàn)智能的目標(biāo)的過(guò)程

一、總體設(shè)計(jì)方案

通過(guò)研究決定采用AT89S51單片機(jī)負(fù)責(zé)CPU功能的正常運(yùn)行系統(tǒng)，溫度控制，總體方案設(shè)計(jì)如下：使用溫度傳感器逐漸從各種數(shù)據(jù)變化過(guò)程的狀態(tài)下，單片機(jī)接收溫度傳感器采集的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變和有效使用單片機(jī)來(lái)調(diào)整和操作的顯示——預(yù)設(shè)與兩組收集的數(shù)據(jù)是把司機(jī)溫度加熱或冷卻狀態(tài)[1]。

如何實(shí)現(xiàn)的總體設(shè)計(jì)方案路線有以下幾個(gè)步驟：（1）根據(jù)輸入所需的按鈕設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)價(jià)值；（2）溫度檢測(cè)可用于液晶顯示器；（3）驅(qū)動(dòng)電路的正確使用操作調(diào)整壓縮機(jī)提高或降低溫度；（4）可以使用C語(yǔ)言編程得到很好的實(shí)現(xiàn)

二、溫度控制硬件部分的設(shè)計(jì)

（一）溫度傳感部分

集成溫度傳感器設(shè)計(jì)使用，相對(duì)的形式建議使用DS18B20溫度傳感器，屬于電流傳感器，說(shuō)一般高度的溫度顯示當(dāng)前值。其靈敏度高，電源屬于高阻抗特性，不需要計(jì)算電壓損失和損失運(yùn)輸過(guò)程中的噪聲干擾，測(cè)量的物理距離較長(zhǎng)帶來(lái)了極大的方便。此外，DS18B20溫度傳感器是一個(gè)更好的選擇對(duì)于多點(diǎn)測(cè)量，因此額外的電阻開(kāi)關(guān)形式?jīng)]有計(jì)算。因?yàn)椴煌谄渌娐返碾娐方Y(jié)構(gòu)，采用最新的膜電阻激光快速微控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)采取校正措施，促使其可以提高準(zhǔn)確的準(zhǔn)確性，還可以保證數(shù)值的準(zhǔn)確性。DS18B20溫度傳感器電路結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，所以沒(méi)有需要執(zhí)行調(diào)試工作，電話更方便連接到A/D。時(shí)輸出電壓的靈敏度10mv/k值，顯示溫度0℃然后輸出值為0V.當(dāng)溫度增加到25℃顯示輸出值是2.982 V。

（二）A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換部分

芯片為模型。A/D轉(zhuǎn)換器是最突出的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換時(shí)間短，精度高，可以直接輸出二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，并與I/O的借口與此同時(shí)，在軟件的設(shè)計(jì)中是非?？焖俸头奖?。ADC0804類型的芯片是一個(gè)包含8通道8位/模式轉(zhuǎn)換電路，可以與微控制器邏輯控制。這其中，d/a轉(zhuǎn)換器可以直接連接到任何一個(gè)端口輸入信號(hào)。也因?yàn)锳DC0804多發(fā)生在進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)，因此，芯片非常適合可編程序邏輯控制器，微控制器的輸入電路，電阻、儀器和工具，和許多其他設(shè)備來(lái)控制，在其設(shè)計(jì)和使用的范圍，價(jià)格占據(jù)很大的優(yōu)勢(shì)同時(shí)，有利于降低設(shè)計(jì)成本[2]。

設(shè)計(jì)，比如使用A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)參數(shù)值根據(jù)電壓為2.56 V，說(shuō)明每個(gè)值是10 mv的數(shù)字相呼應(yīng)，也可以被稱為1℃。

（三）溫度指數(shù)顯示部分

采用1602LCD液晶作為設(shè)計(jì)時(shí)的顯示器，不但能顯示呈靜態(tài)作用時(shí)所占據(jù)I/O端口的較多缺點(diǎn)，還可有效解決顯示動(dòng)態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)不穩(wěn)定性、畫面閃爍、占用較多資源等問(wèn)題。

1602LCD液晶顯示器主要的技術(shù)參數(shù)：

顯示的容量：16×2個(gè)字符

芯片的工作電壓：4.5～5.5V

工作的電流：2.0mA（5.0V）

模塊最佳的工作電壓：5.0V

字符的尺寸：2.95×4.35（W×H）

三、電路的試驗(yàn)和調(diào)整

（一）溫度檢測(cè)的部分

通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試可以證明，AD590溫度傳感器，所顯示的值小于理論輸出值，兩者之間有明顯的區(qū)別。在實(shí)現(xiàn)多個(gè)測(cè)試和研究分析可以得出以下結(jié)論：系統(tǒng)運(yùn)行工作時(shí)，會(huì)有一個(gè)相應(yīng)的熱生成，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的增加，實(shí)際顯示溫度和測(cè)試溫度出現(xiàn)明顯的差異。錯(cuò)誤糾正可用設(shè)備性能值，分析現(xiàn)有計(jì)算之間的誤差值。

（二）C語(yǔ)言編寫程序

溫度控制可以有效地順利進(jìn)行，必須在電路中設(shè)置相關(guān)軟件模式，同時(shí)擁有使用的力量。如果發(fā)現(xiàn)其他組件有相關(guān)的程序輸入，應(yīng)該立即采取的測(cè)試工作，其余所有其他的項(xiàng)目也應(yīng)采取措施測(cè)試才能使設(shè)計(jì)的所有功能都可以逐漸實(shí)現(xiàn)。若不能達(dá)到預(yù)期結(jié)果，應(yīng)該超過(guò)相應(yīng)的程序進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整，檢查是否有遺漏，然后根據(jù)結(jié)果，準(zhǔn)備再次測(cè)試的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]童學(xué)軍，張鷹峰，邱建軍.一種采用單片機(jī)獲得SPWM波形的設(shè)計(jì)方法[J].科技信息，2012（09）：111-112.

[2]冷溪，朱向陽(yáng)，裴銳.基于C++ Builder的SYNCMOS單片機(jī)編程器軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012（06）：197-198.

[3]趙東輝，金長(zhǎng)虹，靳建峰，朱勁松.基于工作過(guò)程的“單片機(jī)及接口技術(shù)”課程的教學(xué)改革[J].中國(guó)電力教育，2011（07）：78-79.