基于AT89C52单片机的智能温控器

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第2 0卷第 1期 20 0 7年 1月

机电产品开崖与钏新D v lp e t& I n v t n o a hn r& e e t c l p o u t e eo m n n o ai f m c iey o lcr a rd cs i

V 1 0N . o. .o 1 2 J n,0 7 a. 0 2

基于 A 8 C 2单片机的智能温控器 T95夏玲(南冶金职业技术学院，湖南株洲湖 4 20 ) 10 0

摘

要：介绍一种以单片机 AT 9 2为基础、采用电压/率转换技术、具有计算机通讯功能的智能温 8 C5频控表。

关键词：AT 9 2 8 C5;通讯；智能仪表中圈分类号：T 3 1 P9文献标识码：A 文章编号：10— 6 3 (0 7 1 0 2 0 0 2 6 7 20 )0— 8— 2

0引言温控表已广泛应用于工业控制等诸多领域，本文介绍的具有计算机通讯功能的智能温控表是一种新颖的自

频率计数，该计数脉冲频率若所测温度与系统设定温度

不相符反映了所测温度的大小，系统进行 PD运算，根 I据 PD计算结果通过光耦 T L 1 I I l7控制输出电路中的电磁继电器吸合，进行温度调节的控制，同时各分机的通

动化仪表，它以单片机 A 8C 2为核心，采用电压/ T95频

讯口 M X 8主机进行数据通讯与传送，由主机输入 A 47与参数可进行所有温控表的温度设定。系统所设定的温度

率转换技术和 R - 8 S- 5通信接口芯片 MA 47 4 X 8,具有测量精度高、可靠性好、抗干扰性能强、可实现计算机网络控制等优点，可广泛应用于冶金、纺织、化工、医疗等行业。它具有一 0 - 5 0 C范围的温度测量和自动控 20+ 0。制，是老式温控表的替代产品，市场前景广阔。

数据存储于看门狗芯片 X 54 205中，同时当检测温度超过设定温度一定值时系统进行报警。本系统采用一片85 15作为 8位 L D数码管及 4位键盘的接口，同时显 E示系统设定温度及检测温度值，4位键盘为：位选、增量、减量、功能。

1系统硬件设计 系统硬件框图如图 1所示。在人员不能进入或不易进入的场合，通过温度传感器铂电阻 P 0 T10及运算放大

11温度检

测与信号放大电路 .本系统采用铂电阻 1 o为测温元件， 0 1o具有 0

性能稳定、抗氧化能力强和测量精度高等优点。由1 o和电阻元件组成的桥式电路将由于温度变化，引 0

器 O 0将被测温度的变化转换成电压信号，由 I 3 1 P7 J 3 M进行 V F变换为脉冲信号输入至 A 8 C 2的 r/ T95 r 0口进行+ V 5P 2l P . 20一一

起的铂电阻的阻值变化转换为电压信号输入放大器。因需通过连接导线将安装在测量现场的铂电阻接入控制台，为了减小引线电阻的影响，采用三线式接线法【 1]。

12电压/率转换电路 ( M3 1 . 频 L 3 )在控制和测量系统中，一般由 A D转换器件将电量或非电量通过传感器和前置电路接入后续电路处理。本系统采用 V F转换器 L 3/ M3 1将温度信号的变化转换为

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l l D AL E P O k 8C2 T 95P17 .

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频率信号的处理圆。其性能价格比高、外围电路简单、 可单电源供电、低功耗的集成电路。L 3 1态范围宽 M3动达 lO B,工作频率低到 01 z时尚有较好的线性度， Od .H 数字分辨率达 1 2位。L 3 M3 1的输出驱动器采用集电极开路形式，因此可通过选择逻辑电流和外接电阻来灵活改变输出脉冲的逻辑电平，以适配 T ' I L、D L和 C S T MO

圈 l系统硬件框圈Fi . r wa e c a t o y t m g 1 Ha d r h r f s se

收稿日期：2 0— 1 2 061—2

等不同逻辑电路。L 3 1 M 3可工作在 4O￣ 0 . 4 V之间，输 V出可高达 4 V,而且可以防止 V C短路。 0 C 本系统中，L 3 M3 1将输出的频率信号变成 1 L电平 - r

作者简介：夏玲 ( 90。士，电气实验师。主要从事单片 17 -)机厦 P C实验实训教学与研究工作。 L8 2

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产品与市场·

送给单片机的 P . E作为 1 3 l 4、 0的计数脉冲。该转换电路线性良好，抗干扰能力强，输出范围在 1 H - 0 Hz以

0 z 1k 上，有利于提高系统的测量范围。

为传输介质，因双绞线的特性阻抗为 10/因此系统 2 f,

在 MA 47的始端和末端各接一个 10/ x8 2f电阻以减少线

路上传输信号的反射。由于主机与分机相隔较远，而分机系统上电或复位又常常不在同一时刻完成，如在此时某个 MA 4 7处于发送状态，将占用通信总线而使其它 x8分机无法与主机进行通信，本系统在 8C 2的 P . 95 1 6口与MA 4 7的 D端之 X8 E

13 . CP及外围电路 UA 8 C 2内置 8 T 95 K字节电擦除可编程 E P M片内 E R0 程序存储器和 2 6字节 R 5 AM[ 3 1,片内程序存储器空间能满足本系统程序存储之需要，可省去片外 E R P OM程序存储器和地址锁存器，使电路结构简捷。 T D、 R D、 P .、 P .分别与 MA 4 7的 D、 X X I 5 I 6 X8 I R O、R E、D E相联进行数据通讯控制，P .￣ 1口、 1 P. 0 4R S T接至 X 5 4 WR、 RD、 AL EE 2o 5 E、 P口、 P .、 o 20

间加接光耦 1L 1 1 17,保证了系统上电复位时 MA 8 X4 7的 D端 E

为“” 0,有效解决了这个问题。

P .接至 8 5。P . 21 1 5 34口计数器仰输入端接至 L 3 M3 1的频率输出端进行脉冲计数。P . 1 7口为光耦 T L 1 I l7控制端。系统数据存储及故障保护部分由 X2 0 5组成， 54 X 54 2 0 5是一种串行通讯的 5 2字节 E P 0M,同时兼 1 ER有看门狗和电源监控功能。X 5 5有三种可编程看门 20 4

2控制软件的设计该系统软件采用模块化设计，由 主程序和子程序及中断服务程序组成。 主程序流程图如图 2 所示，主要子程序包括：显示子程序； 键盘扫描子程序； PD运算子程序。限 I

狗周期，上电和 V C低于检测门限时，输出复位信号， CX 5 5输出复位高电平有效，其复位输出端直接与 20 4 8 C 2的复位端连接。 95

14通讯口 ( X 8 ) . MA 4 7本系统采用 R _ 8口芯片^ 47作为通讯口四 S 4 5接，{【 B。

用于 R -8和 R一4

2通信的差分总线小功率收发器， S4 5 S 2它含有一个驱动器和一个接收器，具有驱动器/收器接使能功能，输入阻抗为 14负载 ( 4 k )/￣> 8 W,节点数为

18 2,即每个 M X 8 A 47的驱动器可驱动 18标准负载。 2个MA 4 7的驱动器设计成限斜率方式，使输出信号边沿 X8

于篇幅，具体程序围 2主程序流程圈 ( )略。 Fg2Fo c ato i r ga i· l h r fman p o rm w

不至于过陡，以避免在传输线产生过多的高频分量，从而有效扼制了干扰现象。MAX 8 4 7的接收灵敏度为 4 - 20 0 MV,即接收端的差分电压≥+ 0 MV时，接收器输 20出为高电平，≤一 o MV时接收器输出为低电平，介于4 20 -20 o MV之间时接收器输出为不确定状态，因此，一旦某

3结束语该智能温控表测量精度高，性能稳定可靠，不但可

以取代老式的温控仪表，还可以实现计算机网络高效数据管理，是现代工业控制领域中实用的智能温控器。参考文献：[】宋文绪，自动检测技术[ . 1等. M】高等教育出版社， 0 . 2 2 0

个节点的接收器在总线空闲、传输线开路或短路时产生

低电平，将使串行接收器找不到起始位，从而引起通信异常，为此，本系统在硬件上作了处理：将 MA 4 7的 X8 A、B输出端加接上拉、下拉电阻，保证在发出有效数据时所有接收器能接收到完整的数据。 MAX 8 4 7的数据传输速率为 O2 Mb s .5 p,静态工作电流为 1 0 A,5 21 x V单电源工作，在本系统中，MA 4 7采 X8

[余永全. 2】单片机应用系统的功率接 E技术【】京航空航天大学 l M.北出版社。9 8 l9 .

【曹巧嫒. 3】单片机原理及应用【】 M.电子工业出版社， 9 . 1 7 9 [付家才. 4】单片机控制工程实践技术[ I M.化学工业出版社。 0 . 2 4 0 【何立民. 5]单片机应用系统配置与接口技术[】 M.北京航空航天大学出版社。0 1 20.

用半双工通信方式，各节点间的通信通过一对双绞线作I tl g n e p r t r n r l r Ba e n a Ch p M ir c mp tr AT8

C5 n el e t T m e a u e Co tol s d o i c o o i e ue 9 2X/ A Lig n

( n n M eaugclP oes nlTeh oo y Colg,Zh z o n n 42 0 Hu a tlria rfs o a l i c n lg l e e u h u Hu a 1 00。Chn ) iaAb t a t n e ie t tmp rt r n t me t wi o sr c:A itlg n e e a e i s u n t c mmu iain fn t n i i t d c d l u r h nc t u c o s n r u e,wh c s b s d o i i o o u e o i o ih i ae n a Chp M c c mp tr r AT8 C5。a d a o t d t h n ig tc n l g fv l g/r q e c . 9 2 n d p e O c a gn e h oo y o o t e f u n y a eK e wo d:AT8 C5 y rs 9 2; c rr u c o on n m￣ n; itlg n n tum e t n el e t isr i n

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