基于AT89S52單片機的溫度控制系統
0 引 言
在激光倍頻晶體溫度匹配中,有時需要很高的工作溫度。晶體升溫過程中,溫度過快變化會導致晶體出現破裂,因此在開機過程中需要操作人員不斷手動控制激光器晶體的溫度。為了避免這樣繁鎖的工作,我們以單片機AT89S52為核心制作了一套自動控制升降溫系統,有效的保證了晶體溫度在安全的速率下變化。由于熱敏電阻的非線性關系,一般的控溫儀正??販胤秶邢?。在對熱敏電阻和恒流源的特性進行分析后,將恒流源做了適當的改進,擴展了控溫儀的控制范圍,使其在較寬的溫度范圍內也具有較高的精度。
1 硬件系統設計
控制系統電路的核心器件是Atmel公司生產的AT89S52單片機。它是一種低功耗、低電壓、高性能的8位單片機,片內帶有一個8KB的flash可編程、可擦除、只讀存儲器;它采用的工藝是Atmel公司的高密度非易失存儲器技術,而且其輸出引腳和指令系統都與MCS-51兼容。價格低廉、性能可靠、抗干擾能力強。因此廣泛應用于工業控制和嵌入式系統中。
圖1為該系統的結構框圖,為了節省成本和體積,我們采用多路選擇開關CD4051和模數轉換器AD7705協同工作組成多路數據采集系統。
CD4051是NS公司生產的數控模擬開關,可控制最大輸入范圍約為士15V左右的模擬電壓,由輸入的3位地址碼決定八個通道中哪一個通道開通;選通通道具有非常低的輸入阻抗,約為80Ω,關閉的通道具有很低的漏電流,每一路約為10pA左右,處于工作狀態時功耗大約為1μW,是一款性能十分優良的數控模擬開關。AD7705是一款16位串行模數轉換芯片,功耗非常低,在3V供電電壓和1MHz的主頻下,消耗功率小于1mW,供電電流小于8μA,轉換精度高,可達±0.003%,無誤碼。MAX541是由美信公司生產的串行輸入數模轉換器件,無需校準,功耗不超過l.5mW。AT24C02是Atmel公司生產的EEPROM器件,存儲容量256字節,可擦寫次數達100萬次,主要用來存儲設定溫度。PCF8574由Philips公司生產,它可將I2C串行輸入的數據轉換為8路并行輸出,用于器件的I/O口擴展。本系統中,將其8位輸出口直接連接在LCD12864的8位數據輸入口中。LCD12864是點陣型液晶,驅動方便,經編碼后顯示內容多樣化。系統的輸入模塊采用中斷掃描的4×4矩陣鍵盤,相比定時掃描方式,提高了MCU的使用效率。
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