文档介绍：单片机恒温控制系统设计
【很完整】
功能要求
用户设定温度值后,显示设定温度和当前温度根据当前温度和设定温度之间的差值,控制加温或停止加温,最终达到恒温。

按要求,系统采用1片51单片机、1片A/D转换器ADC0809、键盘和4个共阴极7段LED显示器件。系统框图如图1所示。
MCS-51单片机
显示设定温度
和当前温度
加温
控制电路
A/D
测温元件热敏电阻
键盘
设定温度
图1 . 恒温控制系统原理图

本设计中,8255A和A/D转换器都作为单片机的扩展外设。
(分模块介绍)
(1) 温度采集与控制单元电路:
温度采集电路是用热敏电阻和一个分压电阻形成电压采样点,电压经换算可得到当前温度。用一个大功率电阻形成温度控制电路,控制点接地,大功率电阻上有电流流过则发热,控制点接+12V,大功率电阻上无电流流过则停止发热。电路图如下图2所示。
+5V
+12V
分压电阻510Ω
控制点A
热敏电阻Rt
采样点V
大功率电阻100Ω

(2)动态显示电路:
假设温度在100 ℃一下,因此可以选择4个共阴极的七段LED,前两个显示设定温度,后两个显示当前温度。单片机与8255A相连,用8255A的A口连接段码,B口连接位码实现动态显示。具体电路如图3所示。单片机与8255A的连接电路略,假设8255A的地址为FFF0H -FFF3H。
PA6
PA0
PB0
PB3
8255A
a~g
a~g
a~g
a~g
X1
X2
X3
X4

(3)A/D转换与温度控制电路:
数据采集选用A/D转换器0809,程序中循环采集A/D转换值,采集完成由单片机接收采集的数据,经计算分析,确定是否加温,加温有8255A的PC0控制。具体电路如图4所示。
+5V
+12V
分压电阻510Ω
控制点A
热敏电阻Rt
采样点V
大功率电阻100Ω

≥
≥
P0
WR

RD
MCS-51
A/D
0809
ALE
SC
OE
C
B
A
8255
A’
A
UNL2803
PC7
PC0

单片机接收到A/D转换值X后,将其转换为测试点的电压V,在计算出电阻Rt的值。Rt计算过程为:
V=5X/256
i=V/510
Rt=(5-V)/i=510*(5-V)/V
固有:Rt=510*(256-X)/X
热敏电阻的阻值与温度之间有对应关系。有的热敏电阻的阻值与温度之间是线性关系,有的是非线性。对线性关系,可用公式将Rt换算成温度,对于非线性关系,可用查表程序。
从连接电路中可知,0809芯片的地址是7FFFH,0809的控制端CBA与地相连,因此只可采集IN0的信号。采样结束信号EOC与8255的PC7相连,可通过查询测试A/D转换状态。
UNL2803是反向驱动电路,A端为0时,A’为12V,停止加温;A端为1时,A’为0V,开始加温。
(4)键盘电路:
键盘是用来设置恒温时的温度值,根据要求,可设置两个按键开关,K1用于增加设定