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课题一NTC热敏电阻的温度测量和控制系统

来源:用户分享 时间:2025/6/4 11:08:53 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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来方便,且易于小信号的采集,因此选用第二种方案。

温度控制电路的设计 脉宽调制的基本原理简介

在脉宽调制有两种方案,第一种是固定低电平时间,而另外一种是固定周期。先对固定周期的脉宽调制原理做如下简介。

在固定周期的脉宽调制中,设一个周期的时间为一秒,将一个周期平分成一百份。每一份为10个毫秒,在一个周期内的份数由一个变量P控制,而每一份的时间用一个定时器来控制,当每次中断来时P加1,当P到一百十把P赋值成0,开始下一个周期。而在温度控制程序中,另外设定一个变量M,每次M也加一,M到一百十也赋值为零,并且每次M和P进行比较,当M

温度控制电路的原理与电路的设计

该系统要求具有温度控制功能,因此可以制作一个控温元件来给热敏电阻加热来实现温度控制。

方案一:以LTC1923PWM双极性电流控制器和大功率MOSFET构成的半导体热制冷器(TEC)驱动模块。该方案制作的热制冷器可制冷也可制热,但价格相对较高。

方案二:该系统通过水泥电阻来给热敏电阻加热来实现温度控制,水泥电阻需要通过一个功率三极管来驱动,为了使受热均匀,系统通过两个水泥电阻来给热敏加热。其驱动电路图如下:

功率三极管的基极和单片机的某个I/O口连接,当该I/O口为1时功率三极管导通,水泥电阻开始加热,当I/O为零时,三极管截止,水泥电阻停止加热。

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因此在程序中可以通过给I/O口送1和零来控制水泥电阻加热和停止加热,从而实现温度控制。该方案简单,元件价格便宜。

对比上面两种方案,鉴于第二种方案简单,元件价格低廉因此采用第二种方案。

报警电路的设计

报警电路的原理与电路的设计

该系统的报警电路通过三极管驱动蜂鸣器发声和单片机P1口驱动八个发光二极管发光来实现报警。

三极管驱动蜂鸣器和P1口驱动发光二极管电路如下:

报警电路 1

蜂鸣器采用NPN三极管驱动,三极管的基极和单片机的P2^3相连。当P2^3为1时三极管截止蜂鸣器不发声,而当P2^3为0时,三极管导通,蜂鸣器发声。八个发光二极管通过P1口驱动,当P1口全为0时,二极管发光。因此可以通过使P2^3为1和让P1为零来让蜂鸣器响和发光二极管发光来实现报警。

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控制电路的原理与设计

AD0804的采样原理及与单片机的连接方法

AD采样电路 1

AD的片选功能和单片机的P2^4相连,当P2^4为低电平时AD选通。AD的读信号RD和写信号WR和单片机的P3^6和P3^7相连。由于AD采用的是直通方式,当P3^7为0时启动AD,开始转换数据。当P3^6为1时便可以读取AD转换的数据。

LED显示电路的原理及与单片机的连接方法

单片机通过一个锁存器来控制八个LED的位选,通过另外一个来控制八个LED的段选从而实现八位LED的动态扫描。其与单片机的连接方法如下。

LED显示电路 1

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两个锁存器的片选分别于单片机的P2^6和P2^7相连。与P2^7相连的锁存器通过P0口给八位LED送位选码

简易键盘的扫描原理及与单片机的连接方法

该系统采用与单片机连接的简易键盘来实现来实现系统的按键功能。简易键盘与单片机的连接方法如下:

简易键盘电路 1

四个简易按键分别于单片机的P3^4,P3^5,P3^6,P3^7相连。当键没有按下时,与之相连的I/O口为1,而当有按键按下时,与之相连的I/O口为0,当检测到某个I/O口为低电平时,表明该按键按下。

系统软件的设计 测试数据的线性化处理

由于温敏电阻的阻值随温度变化为非线性,因此应对数据进行线性化处理。 方案一:用硬件来实现非线性的校正。简单的非线性就是以奇制奇的方法,将两只非线性的传感器接成差动的方式,他们的非线性误差以大小相等,极性相反的方向变化,这样就可以获得较理性的输出特性曲线。

方案二:用软件来实现非线性校正。软件非线性校正可以采用一次软件插值法来实现,插值法原理如下。

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