毕业设计- 温度采集器AD590温度控制电路设计.docVIP

1 引 言 1.1 课题研究的目的和意义 当今社会，温度测量系统被广泛的应用于社会生产、生活的各个领域，在工业、环境监测、医疗、家庭等多方面均有应用。同时单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。 在很多电子产品中也不免将会用到温度监测和温度控制。目前温度测量系统种类繁多功能参差不齐，有简单的应用于家庭的如空调、电饭煲、太阳能热水器，电冰箱等家用电器的温度惊醒检测和控制，采用AT89C51单片机对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性高等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期断等优点，成为自动化和各个测控领域中广泛应用的器件在日常生活中成为必不可少的器件，尤其在日常生活中发挥的作用也越来越大。因此，单片机对温度的控制问题是一个日常生活中经常会遇到的问题。 本论文一上述问题为出发点，设计实现了温度实时测量、显示、控制系统。以AD590为采集器，89C51为处理器，空调相应电路为执行器来完成设计任务提出的温度控制要求，设计过程流畅，所设计的电路单元较为合理。该设计在硬件方案设计，单元电路设计，元器件选择等方面较有特色。 1 .2 温度控制系统的现状 通过网上查询、翻阅图书了解到目前国内外市场以单片机为核心的温度控制系统很多，而且方案灵活，应用面比较广，可用于工业上的加热炉、热处理炉、反应炉，在日常生活中的应用也比较广泛，如热水器、室温控制，在农业中的大棚温度控制。以上出现的温度控制系统产品，根据其系统组成、使用技术、功能特点、技术指标，选出其中具有代表性的几种如下： 1大棚温度控制系统 该设计使大棚内的温度保持在一定的水平，从而有利于农作物的生长，提高产量。本系统最大的优点是在一台电脑上可以监测到多个大棚内的温度情况，从而进行温度控制。 该系统有单片机、温度传感器、串口通信和计算机组成。计算机主要用于编程，对温度进行显示、报警和控制等；温度传感器对大棚内温度进行测量、显示；单片机是对温度传感器进行编程，去读温度传感器的温度值，并把所得温度值通过串口通信送入计算机；串口通信作用是把单片机送来的数据送到计算机里，起到传输作用。 2电烤箱温度控制系统 该方案采用美国TI公司生产的FLASH型超低消耗16为单片机MSP430F123为核心器件,通过热电偶检测系统温度,用集成温度传感器AD590座位温度测量器件,利用该核心内置的比较器完成高精度AD信号采样,根据温度的变化情况,通过单片机编写闭环算法,从而成功的实现了对温度的测量和自动控制功能.其测量范围较低,大概在0-250之间,具有精度高,响应速度快等特点。 3小型热水锅炉温度控制系统 该设计解决了北方冬季分散取暖采用人工定时烧水供热，耗煤量大，浪 费人力，温度变化大的问题。设计方案硬件方面采用MCS-51系列8031单片机为核心，扩展程序存储器2732，AD590温度监测元件测量环境温度和供水温度，ADC0809进行模/数转换，同向驱动器7407、光电耦合器及9103的功放完成对电视的控制。软件方面建立了供暖系 统的控制系统数学模型，本系统硬件电路简单，软件程序易于实现，它可用于一台或多台小型取暖热水锅炉的温度控制，可使居室温度基本恒定，节煤、节电、省人力。 1.3 温度控制系统方案 结合本设计的要求和技术指标，通过对系统大致程序量的估计和系统工程速度的估计，考虑价格因素。选定AT89C51单片机作为系统的主要控制芯片，8位模数转换器AD0809，采用AD590进行温度采集，温度设定范围为-10℃—45℃，通过温度采集系统，对温度进行采集并作A/D转换，再传输给单片机。以空调为执行器件，通过单片机程序完成对室内温度的控制。 1.4 论文的主要任务和所做的工作 本论文主要是完成一种低成本、低价格、功能齐全、集温度测量、显示、控制于一体的单片机温度控制系统的理论设计。包括硬件电路和主要的软件设计。 研究的关键问题是：室温的精确测量；温度采集器AD590温度控制电路设计；单片机与A/D转换电路、显示电路以及软件设计。 根据本设计所要完成的任务本论文需要完成如下工作内容： 1 提出了符合设计要求的高精度温度控制系统方案，并阐述了其工作原理。 2 完成硬件电路的设计，它包括温度采集系统电路：包括89C51单片机，模数转换器ADC0809等芯片的接口电路；通过AD590实现的温度控制采集电路；键盘接口和LED显示电路。 3 完成软件部分设计，它包括主程序流程图，A/D转换子程序，显示子程序，主程序清单。 单片机温度控制系统总体设计方案及原理 2.1 系统的主要要求 （1）温度设定范围在-10℃ ~45℃ ，最小区分温度为0.5℃ ，标定温差小于等于0.5℃ 。 （2）用四