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智能温度显示仪设计与实现

开发语言:其它 数据库:其它 论文:43 页 运行环境:Win2003,WinXP,Win2000,Win9X 软件等级:☆☆☆☆☆ 发布时间:2010-04-04 购买方式:银行汇款方式 联系QQ:530083379 咨询QQ客服 官方网址:www.bysjlw.net
软件介绍

一、温度显示系统概述
该温度显示系统要求被测温度在1℃-100℃之间,同时可以以1℃为步进调节,控制误差±1℃。对于此,我们采用如下方案设计:
用16F873作为CPU中心处理器;采用现再流行的数字温度传感器DS18B20作的温度采集,它的测量范-55℃--125℃之间,增量值为0.5℃,在1S内将温度传换为数字,同时线性度又好,完全能满足我的要求;单片机结合现场温度与用户设定的目标温度,按照已经编程固化的增量式PID控制算法计算出实时控制量,以此控制量使能光电隔离驱动电路,决定加热电路的工作状态,使加热装置逐步稳定于用户设定的目标值,用可控硅调节输出电压,通过电压的调节达到准确的加温、减温,在此我们采用经典的PID算法进行自动控制,让温度按要求步进;用LED显示器进行实时的温度显示;用“+”、“-”两个按键进温度的步进。图1为整个设计的框图。
二、详述各单电路的设计
1、供电电路
    本系统以CPU为中心的供电,我们采用线性稳压电路,通过变压器T对220V交流电压进行降压,降压到7V左右,然后进整流、滤波后,有8V的直流电压。最后通过LM7805进行稳压,给整个系统提供一个5V的直流压。图2为电源电路。
2、CPU微处理器
     以单片机PIC16F877为核心,数字温度传感器ds18b20测量温度,基于模糊温度控制方式实现温度控制。单片机资源丰富,使用方便灵活,易于进行功能扩展。系统的多个部件如,定时器,加热开关,按键设定温度,显示温度等都可利用单片机来实现,可靠性好,抗干扰能力强。数字控制部分的核心是一个由Microchip公司生产的8位单片机,其型号为PIC16F873。它内部包括了一个10的A/D转换器、21根输入或输出的端口,4KΧ8的FLASH存储器、同步串口SSP等。硬件如图3
高性能RISC CPU:
35 条指令
除程序分支指令外,其余所有指令均为单周期指令。
• 工作速度:
- DC-20 MHz 振荡器/ 时钟输入
- DC-200 ns 指令周期
• 中断能力
• 8级深硬件堆栈
• 直接寻址,间接寻址,相对寻址等寻址模式
单片机性能特性:
• 可选择内部和外部振荡器
- 内部高精度4 MHz振荡器,出厂时精度校准为±1%
- 可使用晶振和谐振器作为外部振荡器
- 电压典型值为3.0V 时,从休眠模式唤醒只需5 μs
• 省电休眠模式
• 宽工作电压范围:2.0V 到5.5V
• 工业级和扩展级温度范围
• 低功耗的上电复位(POR)
• 上电定时器(PWRT)和振荡器起振定时器
(OST)
• 欠压检测(BOD)
• 带有独立振荡器的看门狗定时器(WDT)以保证可靠运行
• 复用MCLR/ 输入引脚
• 引脚电平变化可触发中断
• 独立的可编程弱上拉功能
• 可编程代码保护
• 高持久性的FLASH/EEPROM 单元
- FLASH可经受100,000 次写操作
- EEPROM 可经受1,000,000 次写操作
- FLASH/数据EEPROM的数据保存期超过40年低功耗特性:
• 待机电流:
- 1nA@2.0V,典型值
• 运行电流:
- 8.5μA@32 kHz, 2.0V,典型值
- 100μA@1 MHz, 2.0V,典型值
• 看门狗定时器电流:
- 300 nA@2.0V,典型值
• Timer1振荡器电流:
- 4μA@32 kHz, 2.0V,典型值
外设特性:
• 12个具备独立方向控制功能的I/O 引脚
• 高拉/ 灌电流能力,可直接驱动LED
• 模拟比较器模块:
一个模拟比较器
可编程的片内比较器基准电压(CVREF)模块
与器件输入引脚复用的可编程输入
可对比较器输出进行外部访问
• 模数转换器模块(PIC16F676):
10位分辨率
可编程的8 通道输入
基准电压输入
• Timer0:带8位可编程预分频器的8位定时器/ 计数器
• 增强功能的Timer1:
- 带预分频器的16 位定时器/ 计数器
- 外部门控输入模式
- 如果选择INTOSC方式,在LP模式中可以选择OSC1 和OSC2 作为Timer1 的振荡器
• 通过两个引脚可进行在线串行编程(ICSPTM)器件程序存储区数据存储区。

购买说明

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