單片機恒溫控制系統(tǒng)設計很完整

1、1.功能要求用戶設定溫度值后，顯示設定溫度和當前溫度根據(jù)當前溫度和設定溫度之間的差值，控制加溫或停止加溫，最終達到恒溫。方案論證按要求，系統(tǒng)采用1片51單片機、1片A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809、鍵盤和4個共陰極7段LED顯示器件。系統(tǒng)框圖如圖1所示。圖1.恒溫控制系統(tǒng)原理圖硬件電路設計本設計中，8255A和A/D轉(zhuǎn)換器都作為單片機的擴展外設。硬件電路的功能(分模塊介紹)(1)溫度采集與控制單元電路:溫度采集電路是用熱敏電阻和一個分壓電阻形成電壓采樣點，電壓經(jīng)換算可得到當前溫度。用一個大功率電阻形成溫度控制電路，控制點接地，大功率電阻上有電流流過則發(fā)熱，控制點接+12V,大功率電阻上無電流流過則停

2、止發(fā)熱。電路圖如下圖2所示。 +5V(J-I熱敏電阻Rt采樣點VO1I分壓電阻510Q:?+12VIi大功率電阻ioohiiI控制點AHOO.圖2.溫度采集與控制單元電路（2）動態(tài)顯示電路：假設溫度在100C一下，因此可以選擇4個共陰極的七段LED,前兩個顯示設定溫度,后兩個顯示當前溫度。單片機與8255A相連，用8255A的A口連接段碼，B口連接位碼實現(xiàn)動態(tài)顯示。具體電路如圖3所示。單片機與8255A的連接電路略，假設8255A的地址為FFF0H-FFF3H。（3）A/D轉(zhuǎn)換與溫度控制電路：數(shù)據(jù)采集選用A/D轉(zhuǎn)換器0809,程序中循環(huán)采集A/D轉(zhuǎn)換值，采集完成由單片機接收采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算分

3、析，確定是否加溫，加溫有8255A的PC0控制。具體電路如圖4所示。圖4.數(shù)據(jù)采集與溫度控制電路單片機接收到A/D轉(zhuǎn)換值X后，將其轉(zhuǎn)換為測試點的電壓V,在計算出電阻Rt的值。Rt計算過程為：V=5X/256i=V/510Rt=(5-V)/i=510*(5-V)/V固有：Rt=510*(256-X)/X熱敏電阻的阻值與溫度之間有對應關系。有的熱敏電阻的阻值與溫度之間是線性關系，有的是非線性。對線性關系，可用公式將Rt換算成溫度，對于非線性關系，可用查表程序。從連接電路中可知，0809芯片的地址是7FFFH,0809的控制端CBA與地相連，因此只可采集IN0的信號。采樣結(jié)束信號E0C與8255的P

4、C7相連，可通過查詢測試A/D轉(zhuǎn)換狀態(tài)。UNL2803是反向驅(qū)動電路，A端為0時，A為12V,停止加溫；A端為1時，A為0V,開始加溫。鍵盤電路：鍵盤是用來設置恒溫時的溫度值，根據(jù)要求，可設置兩個按鍵開關，K1用于增加設定值，K2用于減小設定值，兩個開復安分別接在兩個外部中斷請求端INT0和INT1上，每按一次開關，溫度值變化一次，開關電路如圖5所示。由于外部中斷是低電平或低脈沖出發(fā)，故連接時將K-端與中斷請求端相連。圖5.按鍵電路5.程序設計系統(tǒng)程序分為主程序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制子程序和中斷服務程序。（1）主程序：完成系統(tǒng)的8255初始化、啟動A/D轉(zhuǎn)換并采集數(shù)據(jù)、循環(huán)顯示設定溫度和采集溫度。程

5、序流程如果6所示。圖6.主程序流程圖（2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制子程序：熱敏電阻采用mfdl03,電阻與溫度之間為非線性關系，因此，從A/D轉(zhuǎn)換器接收的數(shù)據(jù)經(jīng)計算得到Rt,經(jīng)查表形成溫度值，存入相應單元，并比較設定值與實際溫度，控制加熱電路。子程序流程圖如下所示。:開始采樣值轉(zhuǎn)換為Rt*查表得到溫度V保存溫度N熱I、返回；圖7.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制子程序流程圖（3）中斷服務程序中斷服務程序由兩個外部中斷服務程序組成，其中一個完成設定溫度加1，另一個完成設定溫度減1。6.程序清單#include#include#include#defineucharunsignedchar#defineuintunsigne

6、dint/定義09的共陰極顯示代碼CodeuncharTable10=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/定義熱敏電阻值與溫度關系表（表為2039C電阻值，溫度間隔為1）codeunitwd20=0 x30CC,0 x2EA6,0 x2C9C,0 x2AAB,0 x2802,0 x2710,0 x2564,0 x23CC,0 x2248,0 x20D6,0 x1F76,0 x1E26,0 x1CE7,0 x1BB6,0 x1A93,0 x197D,0 x1874,0 x1778,0 x1687,0 x15A0

7、; uintwd_s,wd_cunitx；/分別存放設定溫度和當前溫度/定義變量存放采樣值/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制子程序voidchange()unitrt,I;rt=510*(256-x)/x;for(i=1;i=wdi)wd_c=20+i;if(wd_cwd_s)XBYTE0XFFF2=0;/計算Rt/查電阻表，形成當前溫度值break;/保存溫度/當前溫度小于設定溫度時，開始加熱/當前溫度大于設定溫度時，停止加熱/0號中斷服務程序voidint0_fun(void)interrupt0wd_s+;/1號中斷服務程序voidint0_fun(void)interrupt1wd_s-;/主程序main()uncharm4;uncharcom=0 xfe;unchari;IE=0 x85;IT0=1;IT1=1;XBYTE0 x7FFF3=00X88;while(1)XBYTE0 x7FFF=0;/存放溫度各位數(shù)/顯示位碼/定義循環(huán)變量/中斷初始化/8255A初始化/啟動轉(zhuǎn)換if(XBYTE0 x7FFF2&0 x80=0);x=XBYTE0 x7FFF;change()m0=wd_s/10;/形成設定溫度的十位和個位 m1=wd_s%10;m2=wd_c