恒温控制电路的设计(4)

本设计采用按键作为输入，通过DS18B20数字温度传感器采集温度值，送

第3章 硬件电路设计

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后控制加热设备实现温度的恒温控制。整体原理图如下。

到主机AT89C51，由主机进行处理并将实际温度的值显示在LED数码管上，然

图3.1基于单片机的恒温控制系统设计的整体原理图

3.1 单片机控制单元

单片机控制电路包含4个按键实现温度和系统设定与控制。包括：“设置”、“加1”，“右移”，“确定”四个按键。其原理图如下。

图3.2单片机控制单元原理图

3.2 温度采样电路

本设计采用DS18B20作为温度传感器，进行温度的检测，测量的到的数字数据可以直接送到单片机进行处理因此省去了信号放大和滤波电路。温度采样电路原理图如下：

图3.3温度采样电路

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3.3 显示电路

本设计使用串行的方式显示数据，可节省大量的I/O占用。通过74LS164将串行的数据转成并行的数据并锁存到输出端，其原理图如下图所示：

图3.4显示电路原理图

3.4 调节执行单元

本设计采用实时控制的方法，在主机AT89C51的P2.1口给出PWM温度控制信号，有光电耦合器MOC3041和可控硅组成驱动电路，MOC3041用于将单片机系统和可控硅电路隔开，避免高电压和强电流对单片机的干扰,是单片机可以正常的运行，可控硅SCR的作用就是一个固态触电，使之可以开断加热设别，以实现温度的实时控制。其原理图如下

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图3.5调节执行电路原理图

第4章 软件设计

4.1主程序流程图

系统的软件部分由主程序、中断子程序、按键子程序、显示子程序和PID控制算法子程序图组成。系统的主程序流程图如图4.1，当有系统启动后，主程序启动，根据设定的条件逐步运行，达到设计目的。

开始初始化处理按键及显示设定启动A/D转换数值处理显示实际温度停止加热PID分段增量式控制输出D/A给控制比较电路是否大于否是加热

图4.1主程序流程图

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