基于单片机温度控制系统设计的电源设计部分_课程设计任务书(编辑修改稿)

基于单片机温度控制系统设计的电源设计部分_课程设计任务书(编辑修改稿)内容摘要：

5V 稳压电源的 proteus 仿真图 沈阳理工大学 12 图 8 稳压电源仿真图 输入电容 C C2 用于抑制纹波电压，输出电容 C C4 用于消振，缓冲冲击性负载，保证电路工作稳定。 同时由于输出电容 C C4 的存在，容易发生电容放电而损坏稳压器， RV1 和 RV2 是滑动变阻器，可以调节输出的电压。 R1 和R2 是限流电阻，防止线路电流太大。 4 温度控制的总体设计和思路 温度控制方框图 单片机温度控制系统采用的装置有单片机、温度传感器和温度调节设备组成起结构硬件结构图所示。 温度采集 AT89S52单片机 数据显示 键盘 温度控制 沈阳理工大学 13 图 9 温度控制系统硬件结构图 AT89S52 单片机的结构 AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。 片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash， 256 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许RAM、定时器 /计数器、串口、中断 继续工作。 掉电保护方式 下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 AT89S52 的结构如图 所示。 由于它的广泛使用使得市面价格较 815 825 8279 要低，所以说用它是很经济的 .该芯片具有如下功能：①有 1个专用的键盘 /显示接口；②有 1 个全双工异步串行通信接口；③有 2 个 16 位定时 /计数器。 这样，1 个 89S52，承担了 3 个专用接口芯片的工作；不仅使成本大大下降，而且优化了硬件结构和软件设计，给用户带来许多方便。 89S52 有 40 个引脚，有32 个输入端口（ I/O），有 2 个读写口线，可 以反复插除。 所以可以降低成本。 E A /V P31X T A L 119X T A L 218R S T V9R D P 17W R P 16I N T 0 P 12I N T 1 P 13T 0 P 14T 1 P 15P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P R O G30T X D P 11R X D P 10 PDV s s20V c c40沈阳理工大学 14 温度传感器 的选择 DS18B20 原理与特性本系统采用了 DS18B20 单总线可编程温度传感器 ,来实现对温度的采集和转换，大大简化了电路的复杂度，以及算法的要求。 首先先来介绍一下 DS18B20 这块传感器的特性及其功能 : DSl8B20 的管脚及特点 DS18B20可编程温度传感器有 3 个管脚。 内部结构主要由四部分组成： 64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。 图 10 DS18B20 的外形及管脚 图 GND 为接地线， DQ 为数据输入输出接口，通过一个较弱的上拉电阻与单片机相连。 VDD 为电源接口，既可由数据线提供电源，又可由外部提供电源，范围 3． O～ 5． 5 V。 本文使用外部电源供电。 主要特点有： 1. 用户可自设定报警上下限温度值。 2. 不需要外部组件，能测量－ 55～ +125℃ 范围内的温度。 3. － 10℃ ～ +85℃ 范围内的测温准确度为 177。 0 ． 5℃。 4. 通过编程可实现 9～ l2 位的数字读数方式，可在至多 750 ms内将温度转换成 12 位的数字，测温分辨率可达 0． 0625℃。 5. 独特的单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条线即可实现与微处理器双向通讯。 6. 测量结果直接输出数字温度信号，以 一线总线 串行传送给 CPU，同时可传送 CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。 7. 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 8. DS18B20 支持多点组网功能，多个 DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。 沈阳理工大学 15 温度采集电路 数据采集电路如图 所示 , 由温度传感器 DS18B20 采集被控对象的实时温度 ,提供给 AT89S52 的 口作为数据输入。 在本次设计中我们所控的对象为所处室温。 当然作为改进我们可以把传感器与电路板分离，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对 象。 图 11 单片机 2051 与温度传感器 DS18B20 的连接图 数码管温度显示电路 数码管 是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。 数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个 “8” 可分为 1 位、 2 位、 4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。 共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 (COM)的数码管。 共阳数码管在应用时应将公共极 COM 接到 +5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。 当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。 共阴数码管是指将所有发光二极管 的阴极接到一起形成公共阴极 (COM)的数码管。 共阴数码管在应用时应将公共极 COM 接到地线 GND 上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。 当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。 沈阳理工大学 16 温度控制电路 温度控制分为高、低温控制。 设计所要达到的效果就是，我们给单片机设置一个固定的温度范围，当温度传感器测量的温度高于我们设置的最高数值时，这时单片机指令控制 口产生一个高电平信号送给固态继电器，是继电器的产开开关闭合，使开关打开通电。 控制一个降温装置的开启（本设计中考虑到成本和技术问题，采用 电风。