电子工程设计报告——闭环温度控制系统
24页1、电子工程设计报告题目:闭环温度控制系统设计单片机、AD、DA、显示键盘电路及系统软件 专 业:自动化小 组:12C姓名学号:李晓云(09020330) 吕柳璇(09020329)指导教师:张辉 完成日期:2012年4月23号摘 要随着电子产品向智能化和微型化不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器,并在检测和控制系统中得到广泛的应用,而温度作为工业控制中的一个很重要的参数,是系统常须测量、控制和保持的。本论文将从硬件和软件两个方面,介绍以8051单片机为核心的温度控制系统的组成和原理。关键词:8051单片机,A/D,D/A,键盘,显示,数码管。目 录一、背景与功能指标要求二、系统方案设计2.1 单片机的介绍2.1.1 单片机的特点2.1.2 单片机的基本组成2.2 系统功能的确定2.3 ADC0804的介绍2.3.1 ADC0804的特点2.3.2 ADC0804 的引脚及功能2.4 DAC0832的介绍2.4.1 DAC0832的特点2.5 人机交互与串口通信三, 硬件电路设计 3.1 单片机电路设计3.1.1 单片机工作过程及原理 3.1.2 单片机设计基本要求 3.
2、1.3 单片机选择 3.1.4 8051单片机最小系统组成 3.1.5 单片机功能扩展图 3.1.6 单片机系统应用电路 3.1.7 单片机电路的地址分配情况3.2 A/D电路设计与实现3.2.1 A/D电路的基本要求3.2.2 ADC0804工作原理及特性3.2.3 A/D转换电路3.3 D/A电路设计与实现3.3.1 基本设计要求3.3.2 D/A 电路选择3.3.3 DAC0832电压转换电路3.3.4 DAC0832 与8051单片机的接口设计3.3.5 D/A转换电路图3.4 显示键盘电路3.4.1 显示电路3.4.2 键盘电路3.5电路调试3.5.1调试的原理与方法3.5.2调试的过程与数据一、背景与功能指标要求1) 设计背景随着电子产品向智能化和微型化不断发展,单片机已成为电子产品研制和开发中首选的控制器,并在检测和控制系统中得到广泛的应用,而温度作为工业控制中的一个很重要的参数,是系统常须测量、控制和保持的。2) 功能指标要求:我们所设计的基于8051单片机的温度控制系统,以单片机作为核心部件进行检测控制,增强了设计的通用性,适时性。该系统能检测环境温度,并根据通过键盘
3、输入设置好的温度在0100范围内相应地进行制冷或制热。3) 技术指标要求:此温度控制系统设计的是4*5的键盘,4位数码管显示,并且要求A/D的分辨率为8位,误差为1LSB,转换时间为100s,要求D/A的分辨率为8位,误差为0.2%FSR,电流稳定时间为1s。控温范围0100,温度误差控制在2左右。二、系统方案设计此温度控制系统由温度采集,4*5矩阵键盘输入,温度显示,温度控制执行等四大模块组成。系统电路的总线如图1所示: 图1 系统电路的总线 2.1 单片机的介绍 随着单片机大规模集成电路的出现及其发展,将计算机的CPU,RAM,ROM,定时器/计数器和多重I/O口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,因此单片机早起的含义成为单片微型计算机,直译为单片机。2.1.1 单片机的特点 1,具有优异的性能价格比 2,集成度高、体积小、可靠性高 3,控制功能强 4,低电压、低功耗2.1.2 单片机的基本组成 1, 8051的管脚图如图2所示2, 8051的管脚功能P0口有三个功能1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0D7为数据总线接口) 2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1
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