该温控机体系的硬件结构由温度丈量及A/D转化电路、信号测验及处理电路、键盘扫描及显现电路、操控输出电路和电源电路等五部分组成。体系框图如下图所示。
(1)信号测验及处理电路:该温控机的中心操控部分选用AT公司出产的高性价比的8位微控器AT89C2051,用它来完结数据的丈量和处理,完结对饮品温度的测算和操控功用。
(2)温度丈量及A/D转化电路:下图为温度丈量及A/D转化电路。温度丈量电路由温度传感器VT与R1、R2组成的分压电路来完结,温度传感器选用负温度系数热敏电阻VT。MD转化电路由压控振荡器来完结模拟量的数字转化,温度传感电路为压控振荡器供给温度采样电平,经过V-F转化,将代表温度的电信号转化为方波信号,由74LS629输出至CPU 的T0脚。CPU在给定的时间内用计数器T0对方波进行计数,并由此计算出正确的温度。
(3)键盘扫描和显现电路:下图为键盘扫描和显现电路。该部分电路是由串行通信口和P3.3、P3.6口扩展3位LED显现器,3键键盘构成。扩展是经过8位并行串行移位寄存器74LS164来完结。
(4)操控输出电路:下图是调整温度的输出操控电路。P1.3经VQ2驱动12V/10A继电器RL1操控半导体制冷片的作业电压。P1.4经VQ1驱动12V带常开常闭双触点的继电器RL2,操控并切换加在半导体制冷片上的作业电压极性,完结加热和制冷。
(5)电源电路:该温控机的加热制冷部分选用半导体制冷片来完结。为完结快速加热和制冷,要求电源能供给输出电流不小于5A的12V直流电压,电路如下图所示。12V直流电经VD1阻隔后,一路经7805稳压供CPU运用;一路经R13为冷却电扇供电,另一路为继电器供电。
软件设计:体系用MCS-51汇编语言编程程序主要由下列几部分组成。
(1)键盘扫描显现程序。键盘扫描由T1守时器发生中止守时扫描键盘电路,作业于方法1状况。显现部分由串口驱动,作业于方法0(移位寄存器方法)。
(2)操控输出程序。CPU用守时针数器T0对74LS629输出的方波进行计数,并计算出正确的温度,依据这一温度与设定温度比较,操控P1.3口、P1.4口输出,改动半导体制冷片作业极性来完结加热和制冷。
(3)主程序。主程序框图如下