溫度照度監測儀中單片機溫度控製電路設計的應用
來源： http://www.98fo.cn/ 類別：實用技術 更新時間：2013-03-05 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網提供】 溫度照度監測儀現在被廣泛的應用在各行各業的溫濕度監測中，為有效的對溫度和濕度的控製做出了很大的貢獻，關於溫度照度監測儀中的核心設計原理，就是其單片機溫度控製電路的設計。下麵我們一起看下溫度照度監測儀中單片機溫度控製電路設計的應用。
在zai各ge種zhong不bu同tong行xing業ye生sheng產chan中zhong，溫wen度du屬shu於yu基ji礎chu參can數shu的de其qi中zhong之zhi一yi，根gen據ju溫wen度du可ke以yi檢jian測ce出chu與yu溫wen度du相xiang關guan聯lian的de化hua學xue和he物wu理li的de兩liang種zhong變bian化hua。因yin此ci，在zai工gong藝yi不bu斷duan生sheng產chan的de過guo程cheng中zhong，溫wen度du控kong製zhi占zhan據ju著zhe極ji為wei重zhong要yao的de地di位wei，尤you其qi是shi在zai交jiao通tong、航天、製造、電力、林木建造、加(jia)工(gong)食(shi)品(pin)等(deng)眾(zhong)多(duo)行(xing)業(ye)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)推(tui)廣(guang)。有(you)效(xiao)運(yun)用(yong)單(dan)片(pian)機(ji)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)，不(bu)但(dan)能(neng)提(ti)高(gao)控(kong)製(zhi)能(neng)力(li)，還(hai)能(neng)促(cu)使(shi)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)進(jin)行(xing)，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)加(jia)快(kuai)實(shi)現(xian)目(mu)標(biao)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)進(jin)程(cheng)。
1溫度照度監測儀的溫度控製電路的總體設計方案
通過研究決定采用AT89S51單片機來負責中央處理器功能係統的正常運轉，對於溫度控製來說，其總體的方案設計如下：運用溫度的傳感器逐漸汲取在常溫狀態下發生的多種數據變化過程→單片機接收由溫度傳感器采集到的溫度轉變的信號→有效使用單片機進行對顯示器的調整和操作→預先設定的與收集到的兩組數據進行對比→查看驅動溫度是升溫狀態還是降溫狀態。
如何實現總體設計目標方案的路線有如下幾個步驟：①根據利用按鈕來設定輸入所需的標準數值；②進行溫度檢測可使用LCD來進行；③正確使用驅動電路進行操作調整壓縮器對溫度實施升高或降低；④編程工作可運用C語言得到很好的實現。
2溫度照度監測儀的溫度控製硬件部分的設計
2.1溫度傳感部分：在進行集成形式的溫度傳感器設計采用時，較為建議使用DS18B20溫wen度du傳chuan感gan器qi，此ci屬shu於yu電dian流liu型xing的de傳chuan感gan器qi，其qi溫wen度du的de表biao示shi一yi般ban都dou依yi附fu著zhe電dian流liu所suo顯xian示shi的de數shu值zhi進jin行xing。其qi具ju有you較jiao高gao的de靈ling敏min度du，而er其qi的de電dian源yuan流liu是shi屬shu於yu高gao祖zu性xing質zhi的de，無wu需xu進jin行xing計ji算suan運yun送song過guo程cheng中zhong所suo損sun失shi的de電dian壓ya和he損sun失shi的de噪zao音yin幹gan擾rao，關guan於yu測ce量liang物wu理li的de距ju離li較jiao長chang時shi帶dai來lai了le很hen大da的de便bian利li。除chu此ci之zhi外wai，DS18B20wenduchuanganqiduiyuduodiancelianglaishuoshijiaohaodexuanze，erqieyinkaiguanxingchengdefujiadianzudaozhiwuxujinxingjisuan。yincaiyongdedianlujiegouyuqitadianlubutong，qineicaiyonglezuixinxingdebomodianzujiguangkuaisushishiweitiaokongjishulaicaiquxiaoduicuoshi，cushiqikeyitigaozhunquedejingdu，tongshihaikebaozhengshuzhidezhunquedu。DS18B20溫度傳感器的電路結構較為單一，因此不需要實行調試的工作，在連接A/D時叫較為便利。當電壓輸出10mV/k的靈敏度數值時，其溫度顯示為0℃那麼輸出的數值就為0V。當溫度提升到25℃時其顯示的輸出數值就是2.982V。
2.2A/D信號轉換部分：在進行設計的過程中，采用了逐漸逼近形式的A/D轉換器，ADC0804為其芯片的型號。A/D轉換器最為突出的特點是轉換時間短，精確度高，可直接進行輸出二進製數字的信號，並同時與I/O的借口相連接，在軟件的設計中十分的快捷便利。ADC0804型號的芯片是一款包含有8通道8位數字量/模轉換的電路，能與微控製器相互融合的邏輯控製。而這其中，模/數的轉換器可直接進行連接任何單端口所輸入的信號。也正是因為ADC0804在進行設計時會出現多個模/數的轉換器，因此，該芯片非常適用於可編輯邏輯控製器中，微控製器的輸入通道口電路、電阻、yiqiyijijichuangdengzhongduoshebeijinxingkongzhi，shuyuqishejihecaiyongdefanweinei，tongshizaijiageshangzhanjuhendadeyoushi，youliyushejichengbendejiangdi。shejishi，rucaiyongdeA/D轉換器的設計顯示電壓參數值是2.56V，說明了每位數字相呼應的量值是10mV，也可稱之為1℃。
2.3溫度指數顯示部分：采用1602LCD液晶作為設計時的顯示器，不但能顯示呈靜態作用時所占據I/O端口的較多缺點，還可有效解決顯示動態時所產生的數據信號不穩定性、畫麵閃爍、占用較多資源等問題。1602LCD液晶顯示器主要的技術參數：顯示的容量：16×2個字符；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）。
3溫度照度監測儀的電路試驗和調整
3.1溫度檢測的部分：通過相關的實驗進行檢測可以證明，AD590溫度傳感器的理論數值小於所顯示的輸出數值，兩者之間有著較為明顯的差別。在實施多次的檢測和研究分析可以得出以下結論：係xi統tong在zai工gong作zuo運yun轉zhuan時shi，會hui有you相xiang應ying的de熱re量liang產chan生sheng，從cong而er導dao致zhi誤wu差cha的de增zeng加jia，致zhi使shi實shi際ji的de顯xian示shi溫wen度du和he檢jian測ce的de溫wen度du出chu現xian明ming顯xian的de差cha異yi性xing。可ke利li用yong元yuan件jian性xing能neng值zhi進jin行xing誤wu差cha的de補bu救jiu，分fen析xi計ji算suan出chu兩liang者zhe之zhi間jian所suo存cun在zai的de誤wu差cha值zhi。
3.2C語言編寫程序：使shi溫wen度du控kong製zhi能neng夠gou有you效xiao地di順shun利li運yun行xing，必bi須xu在zai電dian路lu中zhong所suo設she定ding相xiang關guan軟ruan件jian的de模mo式shi下xia進jin行xing，同tong時shi能neng夠gou獲huo得de使shi用yong的de權quan力li。如ru若ruo發fa現xian其qi他ta元yuan件jian也ye有you相xiang關guan的de程cheng序xu輸shu入ru，應ying立li即ji采cai取qu檢jian測ce調tiao整zheng的de工gong作zuo，而er其qi餘yu的de所suo有you程cheng序xu也ye應ying采cai取qu檢jian測ce調tiao整zheng的de措cuo施shi，才cai可ke將jiang設she計ji的de全quan部bu功gong能neng逐zhu漸jian實shi現xian。如ru所suo預yu定ding結jie果guo無wu法fa實shi現xian時shi，應ying多duo相xiang應ying的de程cheng序xu實shi行xing檢jian測ce和he調tiao整zheng，查zha看kan是shi否fou出chu現xian遺yi漏lou情qing況kuang，接jie著zhe再zai根gen據ju其qi結jie果guo，重zhong新xin進jin行xing程cheng序xu的de編bian寫xie檢jian測ce調tiao整zheng。
在zai各ge種zhong不bu同tong行xing業ye生sheng產chan中zhong，溫wen度du屬shu於yu基ji礎chu參can數shu的de其qi中zhong之zhi一yi，根gen據ju溫wen度du可ke以yi檢jian測ce出chu與yu溫wen度du相xiang關guan聯lian的de化hua學xue和he物wu理li的de兩liang種zhong變bian化hua。因yin此ci，在zai工gong藝yi不bu斷duan生sheng產chan的de過guo程cheng中zhong，溫wen度du控kong製zhi占zhan據ju著zhe極ji為wei重zhong要yao的de地di位wei，尤you其qi是shi在zai交jiao通tong、航天、製造、電力、林木建造、加(jia)工(gong)食(shi)品(pin)等(deng)眾(zhong)多(duo)行(xing)業(ye)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)推(tui)廣(guang)。有(you)效(xiao)運(yun)用(yong)單(dan)片(pian)機(ji)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)溫(wen)度(du)，不(bu)但(dan)能(neng)提(ti)高(gao)控(kong)製(zhi)能(neng)力(li)，還(hai)能(neng)促(cu)使(shi)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)進(jin)行(xing)，而(er)且(qie)可(ke)以(yi)加(jia)快(kuai)實(shi)現(xian)目(mu)標(biao)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)進(jin)程(cheng)。
1溫度照度監測儀的溫度控製電路的總體設計方案
通過研究決定采用AT89S51單片機來負責中央處理器功能係統的正常運轉，對於溫度控製來說，其總體的方案設計如下：運用溫度的傳感器逐漸汲取在常溫狀態下發生的多種數據變化過程→單片機接收由溫度傳感器采集到的溫度轉變的信號→有效使用單片機進行對顯示器的調整和操作→預先設定的與收集到的兩組數據進行對比→查看驅動溫度是升溫狀態還是降溫狀態。
如何實現總體設計目標方案的路線有如下幾個步驟：①根據利用按鈕來設定輸入所需的標準數值；②進行溫度檢測可使用LCD來進行；③正確使用驅動電路進行操作調整壓縮器對溫度實施升高或降低；④編程工作可運用C語言得到很好的實現。
2溫度照度監測儀的溫度控製硬件部分的設計
2.1溫度傳感部分：在進行集成形式的溫度傳感器設計采用時，較為建議使用DS18B20溫wen度du傳chuan感gan器qi，此ci屬shu於yu電dian流liu型xing的de傳chuan感gan器qi，其qi溫wen度du的de表biao示shi一yi般ban都dou依yi附fu著zhe電dian流liu所suo顯xian示shi的de數shu值zhi進jin行xing。其qi具ju有you較jiao高gao的de靈ling敏min度du，而er其qi的de電dian源yuan流liu是shi屬shu於yu高gao祖zu性xing質zhi的de，無wu需xu進jin行xing計ji算suan運yun送song過guo程cheng中zhong所suo損sun失shi的de電dian壓ya和he損sun失shi的de噪zao音yin幹gan擾rao，關guan於yu測ce量liang物wu理li的de距ju離li較jiao長chang時shi帶dai來lai了le很hen大da的de便bian利li。除chu此ci之zhi外wai，DS18B20wenduchuanganqiduiyuduodiancelianglaishuoshijiaohaodexuanze，erqieyinkaiguanxingchengdefujiadianzudaozhiwuxujinxingjisuan。yincaiyongdedianlujiegouyuqitadianlubutong，qineicaiyonglezuixinxingdebomodianzujiguangkuaisushishiweitiaokongjishulaicaiquxiaoduicuoshi，cushiqikeyitigaozhunquedejingdu，tongshihaikebaozhengshuzhidezhunquedu。DS18B20溫度傳感器的電路結構較為單一，因此不需要實行調試的工作，在連接A/D時叫較為便利。當電壓輸出10mV/k的靈敏度數值時，其溫度顯示為0℃那麼輸出的數值就為0V。當溫度提升到25℃時其顯示的輸出數值就是2.982V。
2.2A/D信號轉換部分：在進行設計的過程中，采用了逐漸逼近形式的A/D轉換器，ADC0804為其芯片的型號。A/D轉換器最為突出的特點是轉換時間短，精確度高，可直接進行輸出二進製數字的信號，並同時與I/O的借口相連接，在軟件的設計中十分的快捷便利。ADC0804型號的芯片是一款包含有8通道8位數字量/模轉換的電路，能與微控製器相互融合的邏輯控製。而這其中，模/數的轉換器可直接進行連接任何單端口所輸入的信號。也正是因為ADC0804在進行設計時會出現多個模/數的轉換器，因此，該芯片非常適用於可編輯邏輯控製器中，微控製器的輸入通道口電路、電阻、yiqiyijijichuangdengzhongduoshebeijinxingkongzhi，shuyuqishejihecaiyongdefanweinei，tongshizaijiageshangzhanjuhendadeyoushi，youliyushejichengbendejiangdi。shejishi，rucaiyongdeA/D轉換器的設計顯示電壓參數值是2.56V，說明了每位數字相呼應的量值是10mV，也可稱之為1℃。
2.3溫度指數顯示部分：采用1602LCD液晶作為設計時的顯示器，不但能顯示呈靜態作用時所占據I/O端口的較多缺點，還可有效解決顯示動態時所產生的數據信號不穩定性、畫麵閃爍、占用較多資源等問題。1602LCD液晶顯示器主要的技術參數：顯示的容量：16×2個字符；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）。
3溫度照度監測儀的電路試驗和調整
3.1溫度檢測的部分：通過相關的實驗進行檢測可以證明，AD590溫度傳感器的理論數值小於所顯示的輸出數值，兩者之間有著較為明顯的差別。在實施多次的檢測和研究分析可以得出以下結論：係xi統tong在zai工gong作zuo運yun轉zhuan時shi，會hui有you相xiang應ying的de熱re量liang產chan生sheng，從cong而er導dao致zhi誤wu差cha的de增zeng加jia，致zhi使shi實shi際ji的de顯xian示shi溫wen度du和he檢jian測ce的de溫wen度du出chu現xian明ming顯xian的de差cha異yi性xing。可ke利li用yong元yuan件jian性xing能neng值zhi進jin行xing誤wu差cha的de補bu救jiu，分fen析xi計ji算suan出chu兩liang者zhe之zhi間jian所suo存cun在zai的de誤wu差cha值zhi。
3.2C語言編寫程序：使shi溫wen度du控kong製zhi能neng夠gou有you效xiao地di順shun利li運yun行xing，必bi須xu在zai電dian路lu中zhong所suo設she定ding相xiang關guan軟ruan件jian的de模mo式shi下xia進jin行xing，同tong時shi能neng夠gou獲huo得de使shi用yong的de權quan力li。如ru若ruo發fa現xian其qi他ta元yuan件jian也ye有you相xiang關guan的de程cheng序xu輸shu入ru，應ying立li即ji采cai取qu檢jian測ce調tiao整zheng的de工gong作zuo，而er其qi餘yu的de所suo有you程cheng序xu也ye應ying采cai取qu檢jian測ce調tiao整zheng的de措cuo施shi，才cai可ke將jiang設she計ji的de全quan部bu功gong能neng逐zhu漸jian實shi現xian。如ru所suo預yu定ding結jie果guo無wu法fa實shi現xian時shi，應ying多duo相xiang應ying的de程cheng序xu實shi行xing檢jian測ce和he調tiao整zheng，查zha看kan是shi否fou出chu現xian遺yi漏lou情qing況kuang，接jie著zhe再zai根gen據ju其qi結jie果guo，重zhong新xin進jin行xing程cheng序xu的de編bian寫xie檢jian測ce調tiao整zheng。
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