介绍了基于单芯片C8051F310和DS18B20的机柜温度控制系统。统电路结构简单,单片机作为控制中心,DS18B20温度传感器芯片用于采集机柜内的温度数据并送至控制器,空调自动控制根据设定的温度范围,设备配有功能按钮和数字显示屏。据实际环境设定温度范围。际应用证明该系统具有以下特点:结构简单,转换精度高,稳定性好,可在一般条件下实现机柜温度的实时自动控制。度控制;控制柜子的温度; DS18B20;自动控制号CLC:TN911? 34文件编号:A货号:1004? 373X(2014)12? 0008? 03总结:基于C8051F310的机柜温度控制系统的设计和DS18B20的介绍,单片机控制系统的电路结构简单,机柜的内部温度数据采集到DS18B20送入MCU,空调根据设定的温度范围自动控制,功能应用等外围系统,高精度温度转换,高稳定性,高精度温度转换和高稳定性,高精度温度转换,高稳定性,高精度温度转换,高稳定性,高精度温度转换,机器温度稳定性高,恒温阀芯关键词:温度控制器;控制机柜的温度; DS18B20;自动控制和高可靠性,柜内的热量越来越重要。别是对于大型雷达和声纳等电子设备,由于能耗的增加,需要在外壳外产生大量的热量,否则电子元件要由于过热,扬声器内部将无法正常工作[1]。新的电子设备中,充分考虑了机柜的散热问题,一般采用集中冷却和风冷直接吹柜的方法来解决问题。柜散热。而,由于设计缓慢,散热效果,极不规则的机柜内部问题和散热效果,一些老式设备采用排风扇方式[2]。]。别是在中国热带地区的一些机器中,由于散热引起的机器故障现象非常普遍。一些旧机器的改造过程中,重新设计散热方法和通过制冷单元将冷却空气循环到机柜内部的方法可以显着改善冷却效果。些旧机柜散热,大大改善了机柜内部的环境,大大提高了可靠性。
对某些类型的老式设备进行现代化改造时,使用单片机和集成温度传感器设计了自动温度控制系统。度超过一定设定值后,制冷机组启动,冷空气在机柜内均匀循环送出;当温度低于某个设定温度时,继续吹气,但停止冷却装置。践表明,该系统可以稳定可靠地运行,并且机柜的内部温度控制在相对稳定的范围内,并且机器的可靠性得到显着提高。体系统设计概述为了有效地实时控制机柜温度,必须首先收集和传输机柜中的环境温度,然后进行温度检查。
时。统原理图如图1所示。电路执行的主要功能如下:实时采集机柜内部温度。示收集的温度。户根据需要设置温度的上限和下限。有温度报警功能。统硬件设计本文档设计的机柜温度控制器硬件电路主要包括:电源模块,温度采集模块,主控制器模块,温度显示,控制模块,执行控制模块。度采集模块在许多用于温度监测的温度敏感元件中,虽然温度敏感电阻的温度很低,但以下电路很复杂,需要进行温度校准[3] ]。此,该系统使用DS18B20温度采集芯片进行温度采集。DS18B20是美国DALLAS半导体公司生产的数字单总线智能温度传感器[4],具有以下优点:体积小,电路结构简单,抗干扰能力强,精度高。实用性和可靠性优于其他同类产品[5]。
DS18B20采用单总线协议,即单片机接口只能占用一个输入/输出端口,不需要任何外部元件:可以直接将温度转换为串行数字信号进行处理器处理,从而实现温度采集[6]。DS18B20的功耗模式分为寄生电源和外部电源。使用寄生电源时,DQ端子为器件供电。点是当进行远程温度测量时,不需要本地电源,但在数据转换期间无法提供电源。
能保证精确的温度转换,当在几个点测量温度时,这个问题更加明显[7]。于在此设计中温度的测量距离不是很远,因此可以使用外部电源模式,并且VDD引脚专门用于提高温度转换精度。度获取模块的电路如图2所示。据传输端DQ必须使用返回电阻。
控制器模块控制器是整个系统的主要组成部分,它使用独特的C8051F310芯片作为控制核心来执行各种电路功能,包括温度数据处理,温度值调整和控制执行继电器。C8051F310是一个混合信号MCU芯片,采用硅实验室完全集成的复合信号[8]。有一个CIP核心? 51高速,兼容管道和兼容8051,工作频率高达25 MIP? S和全速且非侵入式的系统调试接口。
器件工作电压为2.7至3.6 V,典型工作电流为5 ms,功耗低。单元具有模拟多路复用器,真正的非对称/差分CAN 25通道200 KSPS。外,微控制器还具有16K FLASH存储器,可以编程到系统中以进行非易失性数据存储。C8051F310的数字器件包括29个输入/输出,均具有5 V保持电压和4个通用16位计数器/定时器,时钟源可与25 MHz高精度可编程内部振荡器配合使用。可以使用外部振荡器,内部振荡器用作该电路中的时钟源。令执行模块模块执行最终命令输出功能,并根据接收微控制器的过程控制值的结果执行相应的动作,以确定空调是否工作。路如图3所示。电器K1是主要部件,根据端子R13发送的放大信号动作8050,执行开关动作,使JP5的2和3引脚连接在一起。1针电源输入端子交替,以控制空调的运行。DS2是K1动作指示器,D3用于保护Q5。不需要空调时系统使用S3开关,系统仅显示室温。于DS18B20,温度设定显示模块的温度测量范围为-55至125°C,测量误差为0.5°C。
此显示电路使用管4位共阴极LED数字显示器,用于在静态显示模式下显示温度,如图4所示,来自单片机。P0端口输出段代码为P1.2至P1.5输出位控制信号选择4.7kΩ电阻和3.3 V电压,并驱动显示数字管,8050放大。置温度值范围使用4个外部按钮执行相应的功能。度范围由单片机定义。图5所示,如果测试温度不在限制范围内,MCU使用中断功能扫描S4,S5,S6和S7四个键,并调整温度的上限和下限。下。然后运行控制程序来操作机柜温度。统软件设计软件采用C语言编写,遵循模块独立性原则,提高了软件的可读性和可移植性,便于调试,维护和升级。据系统的功能要求,程序主要包括初始化程序,DS18B20温度转换和处理程序,温度控制处理程序,温度值显示程序,键盘处理程序和其他程序模块,包括DS18B20温度的采集,转换和调节。某种程度上,专注于设计理念。始化程序完成系统时钟设置,端口配置和参数设置。于C8051F系列MCU具有交叉开关功能,因此可以根据要配置的端口保证I / O端口。配置I / O端口的过程中。常使用。度采集程序包括用于DS18B20的参数初始化,温度采集和温度转换的程序模块。于DS18B20采用单总线协议模式,即数据在I / O线[9]上读写,数据位用于读取和写作对同步有严格的要求,程序必须按照严格的通信协议编写。据传输的准确性和完整性使DS18B20能够正常工作。DS18B20上读取的二进制数据转换为十进制数据,转换精度为12,并使用4位数字管显示,精确到0.1°C。制处理程序执行的功能温度主要包括:将收集的实际环境温度值与定义的温度范围进行比较,并在P2.0端产生高低电平,以控制继电器的运行。度值显示程序的键盘处理程序主要执行数码管的显示和键盘输入功能。
论本文设计的机柜温度控制器结构简单,转换精度高,大大提高了旧机柜的散热效率,提高了机器的可靠性。度测量采用集成数字温度传感器DS18B20,具有简单和小电路特性。外,它还可用于形成多点温度测量系统。以在通信线路上悬挂多个DS18B20,以增加温度测量点。
先,分布式温度测量,重点是一些设备,如调制管和Etc磁控管[10]。过简单的电路修改,控制器可以应用于其他温度测量系统和控制系统。提出了广泛的应用前景和实用价值。
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