微控制器溫度控制器實訓總結

微控制器溫度控制器實訓總結

　　一、功能要求

　　設計並製作一個溫度控制器，用於自動接通或斷開室內的電加熱裝置，從而使室內溫度達到設定溫度要求，並能實時顯示室內溫度。當室內溫度大於等於設定溫度時，控制器斷開電加熱裝置；當室內溫度比設定溫度小2?C時，控制器接通電加熱裝置。 控溫範圍：0~51?C 控溫精度：≤ 1?C

　　二、硬體系統設計

　　1．硬體系統由七部分組成，即微控制器及看門狗電路、溫度檢測電路、控制輸出電路、鍵盤電路、顯示電路、設定溫度儲存電路及電源電路。 （1）微控制器及看門狗電路

　　根據設計所需的微控制器的內部資源（程式儲存器的容量、資料儲存器的容量及I/O口數量），選擇AT89C51-24PC較合適。為了防止程式跑飛，導致溫度失控，進而引起可怕的後果，本設計加入了硬體看門狗電路IMP813L，如果它的WDI腳不處於浮空狀態，在1.6秒內WDI不被觸發（即沒有檢測到上什沿或下降沿），就說明程式已經跑飛，看門狗輸出端

　　WDO將輸出低電平到手動復位端，使復位輸出端RST發出復位訊號，使微控制器可靠復位，

　　即程式重新開始執行。（注：如果選用AT89S51，由於其內部已具有看門狗電路，就不需外加IMP813L）

　　（2）溫度檢測電路

　　溫度感測器採用AD590，它實際上是一個與絕對溫度成正比的電流源，它的工作電壓為4~30V，感測的溫度範圍為-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時的輸出電流為273.2μA，在1000C時輸出電流為373.2μA。溫度感測器將溫度的變化轉變為電流訊號，透過電阻後轉變電壓訊號，經過運算放大器JRC4558運算處理，處理後得到的'模擬電壓訊號傳輸給A/D轉換部分。A/D轉換器選用ADC0804，它是用CMOS整合工藝製成的逐次逼近型模數轉換晶片，解析度8位，轉換時間100μs，基準電壓0~5V，輸入模擬電壓0～5V。

　　（3）控制輸出電路

　　控制訊號由微控制器的P1.4引腳輸出，經過光耦TLP521-1隔離後，經三極體C8550直接驅動繼電器WJ108-1C-05VDC，如果所接的電加熱裝置的功率≤2KW，則可利用繼電器的常開觸點直接控制加熱裝置，如果加熱裝置的功率>2KW，可以繼電器控制接觸器，由接觸器直接控制加熱裝置。

　　（4）鍵盤電路

　　鍵盤共有四個按鍵，分別是S1（設定）、S2（+）、S3（-）、S4（儲存）。透過鍵盤來設定室內應達到的溫度，鍵盤採用中斷方式控制。 （5）顯示電路

　　顯示電路由兩位E10501_AR數碼管組成，由兩片74LS164驅動，實現靜態顯示，74LS164所需的序列資料和時鐘由微控制器的P3.0和P3.1提供。對於學過“序列口”知識的班級，實習時，可以採用序列口工作於方式0，即同步移位暫存器的輸出方式，透過序列口輸出顯示資料（實時溫度值或設定溫度值）；對於沒學過“序列口”知識的班級，實習時，可以採用模擬序列口的輸出方式，實現顯示資料的序列輸出。 （6）設定溫度儲存電路

　　為了防止設定溫度在電源斷電後丟失，此設計加入了儲存電路，儲存器選用具有I2C匯流排功能的AT24C01或FM24C01均可。每次透過鍵盤設定的室內設定溫度都透過儲存器儲存起來，即使是電源斷電，儲存器儲存的設定溫度也不丟失，在電源來電後，微控制器自動將設

　　定溫度從儲存器中讀出，一方面避免了斷電後的更新設定工作；另一方面也保護了控制器控制的安全性，可靠性。 （7）電源電路

　　電源採用了串聯型整合穩壓器電路，電源有兩路輸出，一路由L7805CV穩壓輸出+5V，除JRC4558、AD590外，電路的其它部分均由+5V供電；一路由MC78L12和LM79L12穩壓輸出±12V，給JRC4558、AD590供電。當然這裡還可以選擇現成的開關型穩壓電源，但

　　3．參考程式：

　　;---------------------------- ;溫度控制器源程式

　　;----------------------------

　　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 ;看門狗觸發端 sda bit p1.7 ;AT24C01的資料線 scl bit p1.6 ;AT24C01的時鐘線 drxd bit p3.0 ;74LS164資料 dtxd bit p3.1 ;74ls164時鐘

　　intr bit p3.2 ;A/D轉換結束訊號控制口位 szled bit p3.5 ;設定LED sbz bit 00h ;秒標誌位

　　swwd equ 30h ;十位溫度的BCD碼儲存單元 gwwd equ 31h ;個位溫度的BCD碼儲存單元

　　adpj equ 32h ;A/D轉換後的平滑濾波值儲存單元 szwd equ 33h ;設定溫度值儲存單元

　　adwz equ 34h ;5次A/D值的初始位置,即34h~38h mjsz equ 39h ;1秒記數值(50ms次數) smjsz equ 3ah ;3秒記數值（200ms次數） shmjsz equ 3bh ;10秒記數值（200ms次數）

　　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

　　;--------------讀設定溫度 mov tmod,#01h mov th0,#3ch

　　mov tl0,#0b0h setb tr0

　　;--------------定時器T0的設定及啟動 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

　　;--------------------------- ;模數轉換子程式名：adzh ;入口引數:無 ;出口引數: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