福 建 电 脑 2010年第 6期
一 款高精度温度控制器的设计与制作
沈慧娟
(浙江嘉兴学院 浙江 嘉兴 314001)
【摘 要】：本系统主要分为三个模块：显示模块，外围驱动模块和单片机控制模块。采用MSC一51单片机作为控制模
块 ，通过软件编程实现 了对不 同温度 的实时跟踪 ，通过功能设定 。实现对温度 的数字控制。本系统外 围电路和显示模块较为
简单，该温控器具有制作简易、性能稳定、价格便宜、精度高等特点。
【关键词】：MSC一51单片机 ；传感器；A／D转换器；放大电路
随着市场上智能家电的广泛使用 ．温控器的开发既要保证 号，通过 ADC0809进行 A／D转换，得到的数字信号送给 89C51。
性能稳定可靠 ，故障率低 。又要考虑其生产成本 。更要考虑安全 图中8155是单片机应用系统扩展的 I／O接 口。74L506六路反相
性能，为此我们选用 89C51单片机开发的温控器 ．利用芯片的 8 器驱动芯片作为位选驱动 ．74L5l64”串入并 出”移位寄存器作为
个 8位 A／D，可直接采样温度等模拟信号：通过运算放大器 、 字形驱动。数字显示部分由6位 8段共阴数码管组成 。分别进行
A、D转换、按键 、扩展电路等连接使用 ．实现数字控制 ．提高实际 实 际温度与设定温度的显示 I2l 精度。本系统外围电路较为单一 。采用 了单片机作为控制器 。使 2、传感器部分及小信号放大电路
电路的扩展性得到了提高，易实现智能化控制，价格适宜 ，是现 如图3所示 。传感器IN4148的使用 电路十分简单 ，由于传
代生活的适用性产 品。同时，该温控器具有价格适宜、性能稳定、 感器输 出为一2．5MW℃。为了便于 MD进行转换 ．使 电路简单又
精度高等优点．其测量精度达到±O．3℃．显示分辨路率为±0．1oc。 便于调试 ．本单元采用超低温漂 ，高精度运算放大器 OP07。将 电
一 、 采用的方案 压放大 。传感器粗调 ：0~C点校正 ．在保温杯 中加入冰水混合
数字温度控制器，除了具备温度显示功能之外，还应具备一 物 ．放人传感器探头 ．用高精度数字 电压表测量变送器输 出电
些其他的辅助功能，如 ：温度预设 、闹铃 、掉 电保护等 。如图 l所 压 ．等变送器输出稳压后调节变送器中的RSl电位器 (调零电位
示 ，采用 MSC一5l单片机作为控制器 ．输入与输 出通过芯片的内 器)，使测量 电压为零伏。RS2电位器 (增益调整电位器)，用 同
部处理 ，实现数字控制 ，使得整个系统 的稳定性 、灵活性大大增 样 的方法 ．调节 RS2电位器的值 。使其在 100~C时变送器输 出电
加 。同时。单片机作为一个智能化的可编程器件 。使用 的芯片较 压 为 3．9V 3[1
少 ，减低成本，提高抗干扰能力，也便于系统功能的扩展 ，易于实
现智能化控制。显示部分采用A／D转换 ，MSC-51单片机处理 。
显示实际温度。减少误差，一旦系统出现工作异常．出现预置值
与输出值偏差过大，用户可以根据该信息予以处理。I1] Rl
强
图 1系统结构框图
=、系统的硬件设计与分析 圈 3传感器部分
1、数控 电路
图 4执行单元
3、MD转换器部分：
这里MD转换的作用是把代表一定电压的模拟量转换成代
表一定温度的数字量。本设计采用逐次逼近型的8位 MD转化
芯片ADC0809，8位DAC的能分辨的最小电压为S=VREF (_)， 2^8。基准 电压 VREF取 3．9V，与运放输出的最大电压相匹配 。旧
4、数据采集部分：
通过单片机控制．每隔20毫秒读一次AD／转换的数据。为
图2数控 电路 了克服波动．将读取的数据累加四次。取平均值。此平均值经温
数控电路如图2所示，主要 由89C51单片机基本系统组成， 度转换后显示输出。
采用 89C51与MD转换器、74LS164移位寄存器等构成 。电路实 5、执行单元 ：
现过程如下：传感器采集到的输入信息。经放大得到的模拟信 如图4所示。本单元 由光耦隔离器 (4N25)驱动可控硅工作
追问是用LCD1602显示温度 还有温度传感器设计的温度检测，你上面说的ADC0809我不了解