自动温控系统.ppt
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1、$自动温控系统设计12级通信工程一班一组级通信工程一班一组$系统原理框图温度传感器电压跟随器运算放大A/D转换器微微处处理理器器声光报警译码显示降温控制电路$温度采集模块温度采集模块$一、温度传感器AD590AD590本方案选用温度传感器本方案选用温度传感器AD590构成测温系统。构成测温系统。AD590是一种电压输入、电流输出型集成温度传是一种电压输入、电流输出型集成温度传感器,测温范围为感器,测温范围为-55150,精度高,非线性精度高,非线性误差仅为误差仅为0.3,调节系数为,调节系数为1A/K。其输出电。其输出电流流I=(273+T)uA。$温度传感器电路V1V22.73V(2.73+
2、T/100)V VoT/10V0=(100K/10K)(V2-V1)=T/10 输出电压接输出电压接AD转转换器,那么换器,那么AD转转换输出的数字量就换输出的数字量就和摄氏温度成线性和摄氏温度成线性比例的关系比例的关系$二、转换电路由于温度传感器采集来的电信号的范围不适合直由于温度传感器采集来的电信号的范围不适合直接输入接输入ADC0809,故需要接一个转换电路,将采,故需要接一个转换电路,将采集到的电信号转换到集到的电信号转换到05v之间,使之可以直接加之间,使之可以直接加到到ADC0809端口。端口。$三、采样值的准确量化它是温控电路正常工作的关键,这里采用以下换它是温控电路正常工作的关
3、键,这里采用以下换算办法来进行量化。算办法来进行量化。设经过信号调理后的电压为设经过信号调理后的电压为Ui,则,则0VUi5V,已知已知0V对应的温度为对应的温度为0,5V对应的温度为对应的温度为102.4,易求得比例因数,易求得比例因数Kt0.0488V/。$当温度为当温度为40时,时,Ui0V+TKt0V+400.0488V/1.95V。Ui转换为数字量后,每个数字量对应电压值为转换为数字量后,每个数字量对应电压值为19.53mV,用用Ks表示。可求得数字量变化与温度变化的对应关系:表示。可求得数字量变化与温度变化的对应关系:Kt/Ks2.5数字量数字量/所以所以40时,时,AD输出的数字
4、量输出的数字量D0=0+402.5数字量数字量/100=01100100B(64H)同理,当温度为同理,当温度为60时,对应的电压值为时,对应的电压值为2.93V,AD输出输出的数字量为的数字量为150(10010110B,96H);当温度为);当温度为80时,对时,对应电压值为应电压值为3.9V,AD输出的数字量为输出的数字量为200(11001000B,C8H)$9 它是芯片输出端具有可控的三态门,这种芯片的输出端可以直接和系统总线相连,由读信号控制三态门,转换结束后,CPU执行一条输入指令,从而产生读信号,将数据从A/D转换器取出。ADC0809是典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器,
5、CMOS工艺,可实现8路模拟信号的分时采集,片内有8路模拟选通开关,以及相应的通道地址锁存译码电路,其转换时间为100s左右。四、模数转换四、模数转换ADC0809$ADC0809的主要引脚功能D7D0:输出数据线(三态)EOC:转换结束状态输出 IN0IN7:8通道(路)模拟输入 OE:输出允许(打开输出三态门)ADDA、ADDB、ADDC:通道地址 CLK:时钟输入(10KHz1.2MHz)ALE:通道地址锁存 START:启动转换$接口芯片8255825512/29/20228255是具有多种功能的可编程并行接口电路芯片是具有多种功能的可编程并行接口电路芯片,8255的基本功能是以并行的
6、方式在系统总线与的基本功能是以并行的方式在系统总线与I/O设设备之间传输数据备之间传输数据共有三种工作方式:共有三种工作方式:方式方式0:基本输入输出方式:基本输入输出方式方式方式1:选通输入输出方式:选通输入输出方式方式方式2:双向选通传送方式:双向选通传送方式$其工作特点为:其工作特点为:方式方式0:基本输入输出方式。基本输入输出方式。端口端口A和端口和端口B通过方式选通过方式选择字规定为输入口或者输择字规定为输入口或者输出口,端口出口,端口C分为两个分为两个4位位端口,高端口,高4位一个端口,低位一个端口,低4位一个端口。这两个四位位一个端口。这两个四位端口也可由方式选择字规端口也可由方
7、式选择字规定为输入口或输出口。这定为输入口或输出口。这里采用查询方式。里采用查询方式。$特征位特征位 D7=1A端口的工作方式端口的工作方式A端口工作在输入还是输出方式端口工作在输入还是输出方式C端口高端口高4位是作为输入端口,还是作为输出端口位是作为输入端口,还是作为输出端口 用来选择用来选择B端口的工作方式端口的工作方式 B端口作为输入还是输出端口端口作为输入还是输出端口D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0C端口端口低低4位位输入输入输出方式输出方式1 0 0 0 0 0 0 0$datasegmentio8255aequ288hio8255bequ289hio8255cequ2
8、8ahio8255dequ28bhio0809aequ298hdataendscodesegmentassumecs:code,ds:datastart:movax,datamovds,axmoval,80h;A,B,C端口端口都有输出都有输出movdx,io8255doutdx,alstart1:movdx,io0809aoutdx,alcodeendsendstart$温度显示模块温度显示模块$一、设计思路一、设计思路1.由由CPU控制控制8255A的输出数据,并在的输出数据,并在LED数码管上数码管上输出,显示温度的具体数值。输出,显示温度的具体数值。2.我们在设计时,显示三位数包括小数
9、位,所以我们在设计时,显示三位数包括小数位,所以需要使用三块需要使用三块LED数码管来显示温度的变化。这时,数码管来显示温度的变化。这时,如果我们利用三位输出位控制端口就可以控制三如果我们利用三位输出位控制端口就可以控制三块数码管显示。再由八个输出决定显示的具体数块数码管显示。再由八个输出决定显示的具体数字字3.8255A的的3个数据端口分为两组进行控制。一个个数据端口分为两组进行控制。一个端口作为输出位控制,一个端口输出数字代码。端口作为输出位控制,一个端口输出数字代码。所以,我们设置端口所以,我们设置端口A和端口和端口B的部分接口作为输的部分接口作为输出。出。$二、设计流程及电路的结构开始
10、系统初始化调用显示程序选择数码管输出温度值$三、程序代码的实现主程序主程序 in al,dx and ah,0 push ax shl ax,2 mov di,offset buffer mov bl,64hdivblmovdi+2,almoval,ah and ax,00ffh mov bl,0ah div bl mov di+1,al mov di,ah call show$proc near mov cx,0600h ;循环次数循环次数loop1:push di mov bh,01hmm:mov byte ptr bz,bh mov si,offset led mov bl,di ;bl
11、为要显示的数为要显示的数 and bh,0 ;置置led数码表偏移地址为数码表偏移地址为SI add si,bx ;求出对应的求出对应的led数码数码 mov dx,io8255b ;自自8255A的口输出的口输出 mov al,byte ptr bz ;使相应的数码管亮使相应的数码管亮 out dx,al cmp al,02h jnz mm1 mov al,byte ptr si or al,80h ;使使DP置置1,点亮小数点,点亮小数点 jmp mm2子程序子程序$mm1:mov al,byte ptr simm2:mov dx,io8255a out dx,al push cx mov
12、 cx,200 ;延时延时delay2:loop delay2 pop cx inc di ;di自加自加1 mov al,00h out dx,al mov bh,byte ptr bz shl bh,1 ;bh右移一位右移一位 cmp bh,08h jnz mm ;若若bh不等于不等于08h,继续,继续mm循环循环 pop di ;若若bh为为08h,向下执行,向下执行,di出栈出栈 loop loop1 show endp ;显示结束显示结束$四、数码管显示温度数值如右图电路连如右图电路连接所示,数码接所示,数码管显示温度为管显示温度为4 40.80.8摄氏度摄氏度$声光报警模块声光报警
13、模块$一、声光报警器所需硬件所需硬件定时计数器定时计数器8254可编程并行接口电路可编程并行接口电路8255喇叭喇叭LED指示灯等指示灯等$二、模块简单描述8255CSPC0PC1GATEO OUTOCS CLK08254280H1MHzAB喇叭Y288HL0 L1 L2PC24$声光报警模块输入温度T喇叭发出声音LED0亮 40T 60度试验箱实现如右图三、原理及现象描述第一级报警$声光报警模块温度升高喇叭发出频率更高的声音,LED0灯,LED1灯都亮60T80度试验箱实现如右图第二级报警$声光报警模块温度升高喇叭发出频率更高的声音,LED0灯,LED1灯,LED2灯同时亮温度80度试验箱实
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