基于单片机ATC的温度控制新版系统的设计

基于 AT89C51 单片机温度测控系统设计一、引言 伴随现代化科技进步，在很多工业控制场所需要很正确控制温度改变，而在日常生活中，水温智能控制应用也很广泛，在这种环境下，便提出了智能水温控制系统。 本设计一单片机 AT89C51 为控制关键，用 K 型热电偶作温度传感器，信号经放大后输入模数转换器 ADC0809,转换后数字量输入到单片机 AT89C51 中。单片机中实行 PID 控制算法对测量数据和设定数据进行处理，处理后数据经数模转换器 DAC0832 转换为模拟量，以此来控制全隔离单相沟通调压模块，从而控制锅炉水温稳定和设定值。二、温度控制系统方案设计 实行 K 型热电偶测量温度，讲温度信号放大后经过 A/D 转入单片机，单片机进行数滤波和 PID 运算处理后，结果经DAC0832 转换为模拟量对全隔离单相沟通调压模块进行控制，达成控制电炉水温目标。系统方案图 1 所表示。 三、温度控制系统硬件设计 温度控制系统硬件包含：AT89C51 单片机最小系统模块、A/D 转换模块、D/A 转换模块、信号放大电路、温控电路和其它外围电路。 3.1 单片机选择 AT89C51 是 ATMEL 企业实行 CM0S 工艺生产低消耗、高性能 8 位单片机，和 MCS-51 单片机兼容，其功效特点为：(1)4K 字节闪耀存放器(FLASH)，可进行 1000 次写。(2)静态操作，外界 OHZ-24MHZ 晶振。(3)三层程序存放器锁。(4)128 字节内部数据存放器(RAM)。(5)32 跟可编程输入，输出线。(6)两个 6 位定时/计数器。(7)六个中止源。(8)一个可编程串口。(9)支持低功耗模式和掉电模式。很适适用作控制系统设计。 3.2 传感器电路和信号放大电路 实行 K 型热电偶作为温度传感器，它是一个能测量较高温度廉价热电偶。它价格廉价，反复性好，产生热电势大，约为 0.041mV/度，所以灵敏度很高，而且它线性很好。即使其测量精度略低，但完全满足工业测量要求，所以它是工业最常见热电偶。因为热电偶输出电压信号频率较低、电压弱，所以选择了一阶有源低通滤波电路。放大电路用同相放大、负反馈方法。 3.3 模数转换器 ADC0809 和单片机接口 模数转换器 ADC0809 是 8 位逐次比较式 A/D 转换芯片，含有地址锁存控制分时采集 8 种模拟开关，其模拟量输入电压为 0~5V，对应数字量输出为 00H-FFH，和对应通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为 100μs 左右。 温度传感器将温度信号转换为电信号经放大后输入模数转换器 ADC0809，转换后数字量输入到单片...