单片机89S51水温控制系统

一、摘要

该系统主电路采用89S51单片机实现温度控制,加热和制冷部分由于条件限制,只采用模拟的方式。电路可实现温度的显示,设置上下限温度,超出范围报警以及和PC机通信的功能。系统测量精度和控制精度良好。我们为本系统共设计了两套程序,我主要负责其中一套程序的编写和单片机最小系统板的组建。

二、方案选择

本系统采用89S51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种控制看法和逻辑控制。可实现数码显示和键盘设定等多种功能,系统电路框图如下: image 采用以89S51为控制核心的单片机控制系统,尤其对温度控制,它可达到模拟控制所达不到的控制效果,并且可实现显示、键盘设定等多种功能,又易于扩展,大大提高了系统的智能化,也使得系统所测结果精度大大提高。故选择方案三。

三、器件选择

由于单片机最小系统板采用的是去年省赛的板子,所以受到了很多限制。如对系统精度至关重要的A/D转换换器,板子上采用的是ADC0809。因为是八位的,所以精度不高,最多只能达到0.4度左右。但考虑到已有现成的板子,采用0809同样可达到实验的目的,所以A/D部分暂不作更改。

传感器部分既可采用热敏电阻,也可采用集成的温度传感器。但由于热敏电阻的精度、重复性、可靠性都比较差,所以我们采用的集成的LM35,LM35是一个三端器件(电源、地、输出),的是NS公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一,它具有很高工作精度和较宽的线性工作范围,该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处,LM35无需外部校准或微调,可以提供±1/4℃的常用的室温精度。其灵敏度为+10.0mV/℃,精度在+25℃时为0.5℃。精度较高,并且价格较低,每片仅售6元。较之性能较好的AD590K便宜许多,性价比高。故采用LM35而舍弃AD590K。

四、电路原理图

单片机最小系统部分:

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ADC0809的A/D采样部分:

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四位LED数码管显示部分:

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单片机串口通信电路:

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温度采集部分:

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报警电路:温控模拟部分:
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五、工作原理

具体电路原理详见本组另一成员的报告,在此仅介绍系统的软件部分,我们总共写了两份程序,其中一份为我个人独立完成。下面为程序的主要流程图。

程序框图

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