烘箱温度控制微机原理课设报告.

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时间:2018-07-13

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1、设计10:烘箱温度控制系统硬件设计设计内容:在烘箱内部装有一个1000W的电加热丝和一个PT100铂热敏电阻温度传感器,用8088CPU设计一个温度控制器,对烘箱温度(室温-100度)进行控制。要求系统可对控制温度进行设置(键盘),对当前温度进行显示(LED显示器)(设已知PT100的温度系数为0.01W/度)。设计要求:画出电路原理图,说明工作原理,编写相应程序,其控制为简单控制,即当温度超过设定温度0.5度时停止加热,当低于设定温度0.5度时开始加热。设计过程:(1)查资料了解8088CPU总线的形成原理(AB、DB、CB),存储器扩展方法(2)温度信号调理电路设计(2)ADC

2、0809工作原理及接口电路的设计方法(3)原理图设计,用PROTEL画出原理图(4)软件设计(5)写出设计报告设计报告内容要求:(1)设计题目及设计要求(2)设计说明(3)原理图(4)软件流程说明基于8088微处理器的烘箱温度测控系统设计摘要本文介绍了一种基于8088微处理器的烘箱温度控制系统,采用PT100铂热敏电阻温度传感器采集温度数据,用CPU控制温度值稳定在预设温度。当温度低于预设温度值0.5度时系统启动电加热丝,当这个温度高于预设温度值0.5度时断开电加热丝。系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互的能力。可应用在一些精度要求不太高的系统中。为了降低整个系

3、统的成本,在满足性能的要求下,选择低成本器件,简化系统设计。关键词:微处理器温度传感器A/D转换器控制系统第一部分设计题目及设计要求设计内容:在烘箱内部装有一个1000W的电加热丝和一个PT100铂热敏电阻温度传感器,用8088CPU设计一个温度控制器,对烘箱温度(室温-100度)进行控制。要求系统可对控制温度进行设置(键盘),对当前温度进行显示(LED显示器)(设已知PT100的温度系数为0.01W/度)。第二部分设计总体方案本系统是以8088微处理器为核心,是一个典型的温度闭环控制系统,需要完成的功能是温度的设定、温度的采集与显示以及温度的自动控制等。系统采用最简单的开关通断控

4、制方式,即当烘箱温度大于设置值0.5度时断开加热电阻丝,当温度低于设定值0.5度值时接通电阻丝开始加热,从而保持恒温控制。根据设计的要求,可将系统分为如下几个子模块:温度检测模块,AD转换模块,键盘输入模块,温度显示模块,温度调理模块,接口扩展模块。由于本系统需要的接口较多,我们使用了两片可编程并行接口8255以提高系统的工作效率。第一片8255用于连接AD转换模块,温度显示模块和温度调理模块。第二片8255专门用于连接矩形键盘输入模块。系统原理图如图所示:单片机译码器显示参数存储报警控制D/A转换器键盘传感器保持器A/D转换器电源检测复位时钟设计一种可控制的温度加热系统,实现温度

5、的上升或下降。其中,温度的传感和放大部分通过PT100热敏电阻温度传感器和运算放大器来实现温度的检测,通过给加热系统通断电来实现。当需要加热时,8255的PC6输出高电平;当需要降温时,8255的PC6输出低电平,关闭加热系统,让加热器自然冷却而起到降温效果。加热或降温的控制信号通过8255的PA0读取拨动开关的状态来实现第三部分子模块介绍3.1温度检测模块本系统的温度检测的设计是以PT100热敏电阻为检测元件的,PT100铂电阻温度传感器,0℃时电阻值为100Ω,精度高,稳定性好,应用温度范围广,是中低温区(-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器,不仅广泛应用于工业测温,而

6、且被制成各种标准温度计。由于其电阻值小,灵敏度高,所以引线的阻值不能忽略不计,采用三线式接法可消除引线线路电阻带来的测量误差,原理如下:PT100引出的三根导线截面积和长度均相同(即r1=r2=r3),测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥,铂电阻(Rpt100)作为电桥的一个桥臂电阻,将导线一根(r1)接到电桥的电源端,其余两根(r2、r3)分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上,这样两桥臂都引入了相同阻值的引线电阻,电桥处于平衡状态,引线线电阻的变化对测量结果没有任何影响。由于一般电源供应多器件之后,电源是带杂波的,因此使用稳压二极管作为稳压元件,再利用可变电阻分压输出电压接A

7、D转换器,那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线性比例的关系。电路原理图如图3-2所示。3.2AD转换模块ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。ADC0809的工作过程首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换

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