文档介绍：基于单片机控制的水温控制系统
摘要:本文介绍了以AT89C51单片机为核心的水温自动控制系统。介绍了系统中水温信号调理电路、温度控制电路、单片机控制电路(AT89c51)、键盘和显示、A/D转换电路和水温降温电路硬件组成以及相应软件的编写流程。本文采用从整体框图到分立模块的介绍模式。调试结果表明以上提到的功能都可以实现。
关键词:AT89C51单片机; 水温自动控制系统; 温度采样; 温度控制; 单片机控制电路; 键盘和数字显示; A/D转换电路
目录
1引言 - 2 -
单片机的产生与发展和应用与展望 - 2 -
单片机的产生与发展 - 3 -
单片机的应用与展望 - 4 -
传统水温控制系统及其特点 - 5 -
基于单片机控制的水温控制系统及其特点 - 5 -
2 水温控制系统的相关技术介绍和分析 - 6 -
水温控制系统的方案论证 - 6 -
传感器的选取 - 6 -
CPU模块的选择 - 6 -
按键、显示电路 - 7 -
总体设计框图 - 7 -
硬件电路设计 - 8 -
水温信号调理电路 - 8 -
水温加热控制电路 - 8 -
单片机控制电路 - 9 -
按键及显示电路 - 13 -
A/D转换介绍 - 14 -
水温降温电路 - 16 -
实际测试 - 17 -
系统测试仪器: - 17 -
测试结果 - 17 -
设计总结 - 19 -
参考文献 - 20 -
1引言
人类社会的发展已经进入了以“信息化”为标志的21世纪,随着时代的前进和发展,各种各样的自动化、智能化设备纷纷应用在工业、农业、国防、交通、通信、医疗、生活等各个领域,控制智能化、仪器小型化、功耗微小化得到广泛关注。这些已彻底地改变了人类社会的生活方式和生活质量。这一切的一切,均归功于电子技术的迅猛发展及其广泛应用,随着科技的进步,市场上的电子产品都在向智能方面发展,而现在水温的控制在各个方面都得以应用了。利用单片机制作一款水温控制系统在现实生活中有着重要的用途,温控则在生活中的应用极其广泛,如工厂的生产系统,家用热水器,机器设备的温度测量等等。温度是工业生产中常见的和最基本的工艺参数之一,任何物理变化和化学变化的过程都与温度密切相关,因此在生产过程中常需对温度进行检测和控制。因此研究温度的控制及扩大其应用,有着非常现实的意义。
单片机的产生与发展和应用与展望
科技的进步需要技术不断的提升。一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力,繁多的元器件增加了您的成本。而现在,只需要一块几厘米见方的单片机,写入简单的程序,就可以使您以前的电路简单很多。相信您在使用并掌握了单片机技术后,不管在您今后开发或是工作上,一定会带来意想不到的惊喜。
单片微型计算机(Single Chip puter)简称单片机。它把组成微型计算机的各功能部件:中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可编程存储器EPROM、定时器/计数器、中断控制器等部件集成在一块半导体芯片上,构成了一个完整的微型计算机。随着大规模集成电路技术的发展,因它的结构和指令功能都是按工业控制设计的,特别适合于工业控制及与控制有关的数据处理场合,因而目前应确切称其为微控制器(Microcontroller)。单片机称谓只是保留了其习惯称呼。
单片机的产生与发展
单片机出现的历史并不长,但发展十分迅猛,它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步。自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器以来,它的发展到目前为止大致可分为5个阶段[1]:
第1阶段(1971~1976):单片机发展的初级阶段。1971年11月Intel公司首先设计出的4位微处理器Intel 4004,并配有RAM、ROM和移位寄存器,构成了一台MCS-4微处理器,而后有推出8位微处理器Intel 8008,以及其它各公司相继推出的8位微处理器。它们虽说还不是单片机,但从此拉开研制单片机的序幕。
第2阶段(1976~1980):低性能单片机阶段。这阶段的单片机采用将CPU与计算机外围电路集成到一块芯片上的技术,标志着单片机与通用CPU的分道扬镳,在构成新型工业微控制器方面取得了成功,为进一步发展单片机开辟了成功之路。
第3阶段(1970~1983):高性能单片机阶段。这一阶段推出的高性能8位单片机普遍带有串行口,有多级中断处理系统,多个16位定时器/计数器。片内RAM、ROM的容量加大,且寻址范围