笔者在电子市场购买了一块3.6V450mAh的锂离子充电本文介绍一种以AT89C51单片机为中心的低成本温度操控试验体系。该体系选用温度传感器DS18820完结一线数字式测温，经过PID算法输出PWM波，再由PWM信号操控固态继电器，调理热阻丝发热功率，终究到达操控被控目标温度的意图，该体系还扩展了人机接口和串口通讯，完结温度设定、操控及图画显现。
硬件规划
1．总体规划
体系结构框图如图1所示，以AT89C51单片机为操控中心，DS18820电池，外型尺度完全符合原机的内部空间要求。依照正确的正负极性焊连到电路中即可完结电池的替换作业。实践使用效果极佳，接连播映时刻超越了7个小时（图4）。丈量被控温度，外围电路包含人机接口的按键与数码显现电路、温度读取与操控驱动电路以及与上位机串行通讯电路。用户经过按键设定加热温度后，体系启动加热“热得快”烧水。当时水温经过DS18820丈量送给单片机，单片机经PID校正后输出PWM信号，然后经过固态继电器驱动热得快加热，终究使水温保持在设定值上，差错不超越O.1℃。
单片机体系经过串口与上位PC机完结通讯，上位机完结温度、温度曲线显现以及PID参数的设定，用户经过上位机能够明晰地看到设定的PID参数所发生的操控效果，如体系的微调、时刻等参数。
2温度测验模块
体系选用美国DALLAS公司出产的单总线DS18820数字式温度传感器作为温度模块，引脚图如下图所示。
DS18820具有体积小、经济、使用便利活络、测验精度高、性价比高、CRC校验功用等特色，温度丈量规模为-55+125℃，可编程为9位～12位A／D转化精度，测温分辨率达0.0625℃，被测温度选用带符号位扩展的16位数字方法串行输出。其作业电源即可在远端引进，也可选用寄生电源方法发生，多个DS18820能够并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线即可与多个DS18820通讯，占用微处理器的端口较少，可节约很多的引线和逻辑电路。
文中的DS18820三引脚别离接公共电源+5V、电源地和单片机P1．O引脚，详细电路如下图所示，因为DS18820为1-WIRE器材，只需在其信号线上加一个上拉电阻到+5V电源即可。
一起，每一个DS18820均有仅有系列号，即答应在不同当地放置温度活络器材，经过SearchRom指令挑选不同的DS18820芯片，完结温度的多点监测，如HVAC环境操控、建筑物、设备或机械内温度检测、进程温度监督和操控等。
3键盘及显现电路模块
本体系选用PT6961驱动操控电路一起驱动键盘与数码管。PT6961为带有键盘扫描接口的LED驱动操控专用电路，内部集成MCU数字接口、数据锁存器、LED高压驱动、键盘扫描等电路。首要应用于VCR、VCD、DVD及家庭影院等产品的显现屏驱动、多种显现形式(11段×7位～14段×4位)、键扫描(10×3bit)电路、灰度调理电路(占空比8级可调)，与单片机完结串行数据传输，节约了单片机引脚。PT6961能够自己驱动显现和键盘模块电路，可完结串行数据传输，同日寸对时序要求较高。
单片机的P0．6引脚与PT6961的时钟线相连，操控时序；P0.7引脚与PT6961的片选端相连，选通芯片，P0.4、PO．5引脚与PT6961的DOUT、DIN端相连，进行数据和指令的串行传输，详细的传输数据仍由单片机编程操控。PT6961在cLOCk端发生下降沿时，读取DIN口的数据，在clock端发生上升沿时，在DOUT口发生按键寄存器值可供单片机读取。硬件衔接电路如下图所示，该芯片能够一起驱动(8～14)段×(4～7)位数码管和3×10个按键，本文选用驱动6个数码管和1×6个按键。
4．履行模块
体系选用固态继电器(SSR)操控热得快电源，固态继电器是一种四端器材，两个输人端，两个输出端，输入端接操控信号，输出端与负载、电源串联，SSR实践是一个受控电力电子开关。
单片机经PID算法，从P1．5口输出PWM波，经ULN2003反相驱动后，作为SSR的操控信号，如图5所示，在固态继电器输出端接两个二端口插件，便利引线串入热得快插线中。因为SSR与热得快接口是整个体系和电路板仅有一块强电部分，为将其对弱电部分的搅扰降到最低，弱电电道路远离该部分电路，且不共地，接线端子的脚距离应大于SSR的脚距离。
5．串行通讯模块
本体系选用串口完结单片机与上位计算机的衔接，单片机向上位机传送温度值，上位机显现该值，并画出温度改变曲线图，反响温度的改变状况，一起上位机能够调整PID参数，使体系适用于不同的目标。串行通讯衔接如下图所示，其间5个电容均取O．1μF的典型值，串口
DB9的5端为公共端接地端，2、3端则别离衔接信号的接纳端和发送端，该电路完结TTL电平与RS232电平转化，DB9接口经过穿插串口线衔接到PC机上，完结硬件的串行通讯。
