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基于89C51的智能恒温控制系统设计 许弟建温志渝 重庆大学光电工程学院400044 系统的设计原理、硬件结构及软件设计．该智能恒温控制系统可实现对被控对象的温度的预设、显示和 控制，可实现在多个预设温度点恒温．本智能恒温控制系统可用于微型生化分析仪，实现对所分析液体 的恒温控制，以便分析液体在不同的温度时的特性。若欲改变温度设定值，只需对软件设计中的某些数 据进行改动即可。该恒温控制系统具有智能化、小型化、价格低、操作方便的特点。 关键词：89C51单片机ADC0809AD590恒温控制 1．引言 在科学研究过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。比如在微型生化分析仪中，为了分析液体 在不同的温度时的特性，就需要实现对所分析液体的恒温控制。现在，单片机已广泛地应用于电子设计中， 的智能恒温控制系统，能实现对被控对象的温度的预设、显示和控制。 2．系统的硬件构成及各部分主要功能 图l 智能恒温控制系统原理图 685 成数据的采集、处理，并控制74LSl64和LED数码管实现对预设温度的显示，以及输出控制加热元件(或 致冷元件)工作的控制信号。系统采用按键查询的方式实现对被控对象温度的预设、温度的显示及温度的控 制。 2．1温度检测及信号放大电路 AD590是美国AD公司生产的单片集成两端式感温电流源，为塑装三极管形式(非常便于在小空间安装)， AD590是电流输出型测温元件，故抗干扰力强。运放OP．07是一种具有低失调电压、低失调电流和低温漂 的超低失调运算放大器，其精度较高，电源电压范围为正负 3-18V，输入电压范围为正负o~14V。该系统充分利用AD590 聃 及OP-07各自较好的性能，其温度检测及信号放大可采用如 lI 图2所示电路。通过运放OP．_07把AD590输出的uA级电 流转换成电压信号，放大倍数可调。 2．2模数转换电路 l正 ∞酾 ADC0809是一种8路模拟量输入、8位逐次逼近式A／D， 转换时间在典型时钟频率下约为100us，适用于多路数据采 集。由于ADC0809具有三态输出的数据总线，故可以与89C51 单片机总线直接接口。ADC0809的IN0．IN7是8个模拟信号 图2温度检测及放大电路 输入通道，A、B、C是8路通道的选择地址(本系统选择IN0 实现对温度信号的快速模数转换。 2．3 89C51单片机系统 个字节的RAM、四个8位I／O口、五个中断源和两个定时／计数器，其拥有资源能充分满足本系统设计要求， 且信价比高。还有，其闪速存储器允许在线(+5V)电擦出、电写入或使用通用编程器对其重复编程，这给 该温控系统改变预设温度值提供了方便。若要改变预设温度值，只需对程序中的几个与温度有关的数据进行 更改，再次完成对单片机的编程下载即可。本系统主要利用89C51完成数据的采集、处理，实现对被控对象 的温度的预设、显示和控制。 2．4温度预设电路 本系统可实现对温度的预设，且可实现对预设温度的改变。为实现简单的人机对话，本系统采用了按键 查询的方式。利用P1．0、P1．1两个I／O口即可实现两个温度点的设置。 2．5温度显示电路及恒温指示 组，低位在前高位在后，和串入并出的移位寄存器74LSl64配合，用8段LED显示器实现对温度的显示。 此显示电路具有成本低廉、使用方便的优点。系统从某一温度变至所设定温度且保持恒温需要一段时间，系 统有必要对操作者给以恒温提示。该系统利用P1．2输出电平信号去控制一发光二极管的亮暗进行恒温指示， 当温度稳定在预设温度值时，发光二极管被点亮。 2．6加热、制冷控制的实现 用软件方法，通过程序实现对采集到的温