基于8086微处理器的温度控制系统.docx

1、基于8086微处理器的温度控制系统基于8086微处理器的温度控制系统一、 系统方案选取分析. 2 二、系统硬件选择和设计 . 3 1、系统扩展接口的选择 . 3 2、温度传感器与AD转换器的选择 . 3 3、显示接口芯片 . 3 4、键盘输入 . 3 三、单元模块设计 . 3 3.1温度控制与检测系统 . 3 3.1.1 温度控制 . 4 3.1.2 温度测量 . 4 3.2 8086微处理器及其体系结构 . 5 3.3 ADC0809与8255的连接 . 6 3.4 8279的功能介绍 . 6 3.5 LED显示器 . 7 3.6 键盘 . 8 3.7 报警部分电路连接 . 9 四、 系统软

2、件设计 . 9 4.1系统流程图 . 9 4.2、程序 . 14 六、小结 . 23 七、参考文献 . 24 第 1 页 共 24 页 摘 要:本文介绍了一种基于8086微处理器的温度控制系统，采用温度传感器AD590采集温度数据，用CPU控制温度值稳定在预设温度。当温度低于预设温度值时系统启动电加热器，当这个温度高于预设温度值时断开电加热器并报警。系统操作简便、自动化程度高、扩展方便且具有良好的人机交互的能力。该系统取得了较为满意的控制效果。可应用在一些精度要求不太高的系统中。为了降低整个系统的成本，在满足性能的要求下，选择低成本器件，简化系统设计。 关键词:微处理器 温度传感器 A/D转换

3、器 报警 一、系统方案选取分析 设计一种温度监测系统将温度控制到某一设定值，并保持稳定。同时还可以根据实际需要重新设置温度并进行重新控制调节，使温度达到或超过一新的设定值，则产生报警信号进行报警。这里的重新设置和控制可以进行无限多次，当然这个设置值得在某一最大值范围之内，这里把最大值设为68?。当设置温度大于68?时，体统就会产生报警信号，蜂鸣器则开始报警。另外温度经过温度传感器后通过微处理器显示。 温度设定 微 报警 处 运算放大电路 温度传感器 电压跟随器 AD转换器 理 译码 器 显示 加热控制电路 图 1.1系统原理框图 第 2 页 共 24 页 二、 系统硬件选择和设计 1、系统扩展

4、接口的选择 本次设计采用的是8086微处理器，选择8255A可编程并行接口作为系统的扩展接口，8255A的通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。 2、温度传感器与AD转换器的选择 本系统选用温度传感器AD590构成测温系统。AD590是一种电压输入、电流输出型集成温度传感器，测温范围为-55?150?，非线性误差在?0。30?，其输出电流与温度成正比，温度没升高1K(K为开尔文温度)，输出电流就增加1uA。其输出电流I=(273+T)uA。本设计中串联电阻的阻值选用2K，所以输出电压V=(2730 + 10T)MV.另外，为满足系统输入模拟量进行处理的功能，+对其再扩展一片ADC

5、0809，以进行模拟数字量转化。 3、显示接口芯片 为满足本次设计温度显示的需要，我们选择了8279芯片，INTEL8279芯片是一种通用的可编程的键盘、显示接口器件，单个芯片就能完成键盘键入和LED显示控制两种功能。 4、键盘输入 为满足输入设定温度我们采用四乘四矩阵键盘。 三、单元模块设计 本系统采用的是8086微处理器，选择8255A可编程并行接口作为系统的扩展接口，8255A的通用性强，适应灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。温度控制系统对温度进行检测，然后通过A/D转换器(ADC0809)转换成数字信号输入主机。使用Intel8279可编程序的键盘、显示接口功能，完成键盘输入和显示

6、控制两种功能。 3.1温度控制与检测系统 第 3 页 共 24 页 温度信息由温度传感器测量并转换成微安级的电流信号，经过运算放大电路将温度传感器输出的小信号进行跟随放大，输入到A/D转换器(ADC0809)转换成数字信号输入主机。数据经过标度转换后，一方面通过数码管将温度显示出来;另一方面，将该温度值与设定的温度值进行比较，调整电加热的开通情况，从而控制温度。在断开电加热时，温度仍然异常，报警器发出声音报警，提示采取相应的调整措施。 3.1.1 温度控制 当PC6为高电平时，三极管导通，继电器吸合，向加热系统输出12V电压加热;反之，输入低电平，三极管截止，继电器断开，停止加热。二极管的作用

7、是吸收继电器端开时产生的浪涌电压。如图3.1所示。 图3.1.1 温度控制 3.1.2 温度测量 AD590是AD公司生产的一种精度和线度较好的双端集成传感器，其输出电流与绝对温度有关，对于电源电压从5-10V变化只引起1uA最大电流的变化或1摄氏度等效误差。AD590输出的电流: I=(273+T)uA(T为摄氏温度)。 第 4 页 共 24 页 因此测量的电压V为(273+T)uA10K=(2.73+T/100)V，为了将电压测量出来，又务必使电流I不分流出来。使用电压跟随器使其输出电压V等于V 。 2由于一般电源供应多器件之后，电源是带杂波的，因此使用稳压二极管作为稳压元件，再利用可变电

8、阻分压，其输出电压V需调至2.73V。 1差动放大器其输出V 为(100K/10K)(V-V)=T/10，如果现在为摄氏02128?，输出电压为2.8V。 输出电压接AD转换器，那么AD转换输出的数字量就和摄氏温度成线性比例的关系。 图3.1.2 温度测量 3.2 8086微处理器及其体系结构 8255的数据口D0-D7与CPU的6根控制线相连接，控制8255A内部的各种操作。控制线RESET用来使8255A复位。CS和地址线A1及A0用于芯片选择和通道寻址。分别与8086的高位地址线A19，A1,A0相连接。 第 5 页 共 24 页 123456DDU2U1344CCD0PA03216333RDAD0D1PA12915322LOC/WRAD1D2PA22514311QS0ALEAD2D3PA324133040QS1INAAD3D4PA4122939AD4D5PA526112838S0,DENAD5D6PA627102737S1DT/RAD6D7PA7289S2M/IOAD78518AD8RDPB03173619RQ/GT0AD9WRPB1306920RQ/GT1AD10A0PB25821AD11A1PB343522AD12RES