摘要：本次规划的温度测控体系选用MCS-51系列单片机中的STC89C58作为微处理器，运用集成温度传感器AD-590收集温度信息，光电耦合双向晶闸管为驱动电路，可准确地收集环境温度信息，安稳性高，抗干扰性强。承受信息后处理器可快速地作出反应，导通驱动电路，完成温度调理。本文从硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度操控体系的规划思路，对硬件原理图和程序框图作了简捷的描绘。
关键词：MCS-51单片机;温度检测;温度操控;温度传感器
温度是工业操控中首要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食物、机械、石油等工业中，具有举足重轻的效果。跟着电子技能和微型计算机的敏捷开展，微机丈量和操控技能得到了敏捷的开展和广泛的运用。单片机具有处理能力强、运转速度快、功耗低一级长处，运用在温度丈量与操控方面，操控简略便利，丈量规模广，精度较高。本规划运用单片机作为中心进行操控。单片机具有集成度高，通用性好，功用强，特别是体积小，重量轻，耗能低，牢靠性高，抗干扰能力强和运用便利等共同长处，在数字、智能化方面有广泛的用处。
1 体系结构及作业原理
依据运用体系的要求及软硬件功用的区分，开始确认运用体系硬件结构如图1所示。
运用温度传感器AD590能够直接渎取被测温度值，进行转化的特性，模仿温度值经过ADC0809处理后转化为数字值，然后送到单片机中进行数据处理，并与设置的温度报警限比较，超越极限后经过扬声器报警。一起处理后的数据送到LCD中显现。
1.1 体系硬件规划
1.1.1 微处理器挑选和主机体系规划
因为本规划对操控精度要求不高，操控功用一般，故挑选常用的MSC-51系列单片机中的STC89C58作为微处理器。片外程序存储器选用2732，容量为4 k×8位。因收集和处理的数据不多且不需求保存，估量数据存储器运用片内的即能满足要求。其间，硬件元器材STC89C58有40条引脚，有两条专门用于电源的引脚，两条外接晶振的引脚，四条操控或与其他电源复用的引脚，32条L/O引脚。
1.1.2 输入通道规划
输入通道只要一个，包含温度传感器、扩大器和A/D转化器三部分。本次规划的温度检测规模归于低温，适用于低温的检测元件有热电偶、热敏电阻、集成温度传感器等。
1)这儿选用集成温度传感器AD590。这种传感器是一个双端元件，其作业温度规模为-55℃～+150℃，要求作业电源为直流+4 V～+30 V。它能把温度信号变为与绝对温度成份额的电流信号，份额因子为1 μA/K。其安稳性高，线形度好，测温差错有±1、±0.5、±0.3几种等级。
AD590自身发生的电流信号，经过运算扩大器TD07对电流做加法运算。在运放输出端可得到适宜的电压信号，作为A/D转化的输入。电阻RP1、RP2的挑选原则是使运放输出电压为0;当温度为60℃时，调理RP2使运放输出电压为4.69 V。假如0℃不能完成，也能够在别的一个温度点上(如室温)来调整。0 V和4.69 V经A/D转化后的数字量为00H和F0H(240)，这样对应1℃的数字量为04H，便于进行温度的标度改换。
AD590是电流型温度传感器，经过对电流的丈量可得到所需求的温度值。依据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表明。AD590L，AD 590M一般用于精细温度丈量电路，它选用金属壳3脚封装，其间1脚为电源正端V+;2脚为电流输出端IO;3脚为管壳，一般不必。
AD590的作业原理是在被测温度一守时，AD590相当于一个恒流源，把它和5～30 V的直流电源相连，并在输出端串接一个1 kΩ的恒值电阻，那么，此电阻上流过的电流将和被测温度成正比，此刻电阻两头将会有1 mV/K的电压信号。
2)本体系的运算扩大器选用TD07。TD07高精度运算扩大器具有极低的输入失调电压，极低的失调电压温漂，十分低的输入噪声电压起伏及长时刻安稳等特色。可广泛运用于安稳积分、精细绝对值电路、比较器及弱小信号的准确扩大，特别适应于宇航、军工及要求微型化、高牢靠的精细仪器仪表中。
3)本体系的AD转化芯片选用ADC0809。ADC0808是精度为8位的CMOS器材，不只包含一个8位的逐次迫临型的ADC部分，并且还供给一个8通道的模仿多路开关和通道寻址逻辑，因此有理由把它作为简略的“数据收集体系”。运用它可直接输入8个单端的模仿信号分时进行A/D转化。
1.1.3 输出通道规划
输出通道有3条，别离操控3台电炉通电和断电。这是3条具有相同结构的开关量输出通道，拟选用前面介绍的光电耦合双向晶闸管驱动电路。
2 体系软件规划
2.1 软件整体规划
运用程序结构选用中止办法，由守时器宣布守时中止请求。主程序进行体系初始化，包含守时器、I/O口和中止体系的初始化，等候守时中止。在中止服务程序中，先判别是否到30 s。若不到30s，则回来;若到30s，进行以下操作：拨盘设定值检测、温度检测、标度改换、温度显现和温度操控，并依据温度检测值决议是否报警。
在运用程序整体结构中，将以下6个功用程序作为模块程序：温度设定输入、温度检测、温度值标度改换、温度显现、温度操控和报警程序模块。
2.2 程序模块规划
下面阐明温度检测和温度操控这两个模块的程序规划。
1)温度检测程序模块。温度检测程序的功用是接连进行4次A/D转化，求取转化成果的平均值，存入内部50 H单元，A/D转化选用查询办法。
2)温度操控程序模块。温度操控程序的功用是将温度实测值(存于50H)与设定值(存于51H)作比较，如测值高于设定值1℃(留意，此值小于要求差错2℃，对应的数字量为04H)，则封闭1台电炉;如实测值低于设定值，则接通一台电炉;不然不与调理。3台电炉接通的次序是3#、2#、1#，这样能够坚持电炉的通断具有相对安稳性。
3)主程序和中止服务程序规划。在守时中止服务程序中，各功用程序都已模块化，可直接调用。
先阐明30 s守时的完成办法。当振动频率为6 MHz时，STC89C58内部守时器的最大守时值为131 ms。要完成30 s守时，需求别的设置一软件计数器。现使守时器T0作业于办法1，守时时刻为130 ms，则其时刻常数为：
N=216-130*10-3*6*106/12=536=0218H
软件计数器的初值=30、0.13≈E7H
主程序清单：
ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 000BH
AJMP T0INT//转守时中止服务程序
ORC 0030H
