《項(xiàng)目14溫度控制器》PPT課件

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1、項(xiàng)目14溫度控制器信息工程系項(xiàng)目14溫度控制器主要內(nèi)容模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換溫度傳感器用C51編寫控制程序的基本方法用Proteus實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制溫度控制器的仿真用Keil軟件進(jìn)行單片機(jī)控制程序的調(diào)試項(xiàng)目14溫度控制器學(xué)習(xí)目標(biāo)了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及開發(fā)工具。掌握用C51編寫控制程序的基本方法。掌握用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度控制的方法。項(xiàng)目14溫度控制器主要操作實(shí)例溫度控制器項(xiàng)目14溫度控制器教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)溫度傳感器及應(yīng)用ADC與DAC的應(yīng)用教學(xué)方法講授法、演示法教學(xué)學(xué)時(shí)6課時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)14.1ADC與DAC14.2溫度傳感器AD590及應(yīng)用14.

2、3空調(diào)機(jī)溫度控制系統(tǒng)14.4仿真實(shí)驗(yàn)本章小結(jié)習(xí)題模擬信號(hào)：一種連續(xù)性信號(hào)。例如：溫度、速度、電壓、電流、壓力等數(shù)字信號(hào)：一種非0即1的離散性信號(hào)，通常有TTL和CMOS兩種電平。單片機(jī)系統(tǒng)中凡是遇到有模擬量的地方，就要進(jìn)行模擬量向數(shù)字量、數(shù)字量向模擬量的轉(zhuǎn)換，也就要涉及到單片機(jī)的數(shù)/模(D/A)和模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換的接口技術(shù)。14.1ADC與DAC14.1.1ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。轉(zhuǎn)換方式有：并行式模擬——數(shù)字轉(zhuǎn)換逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換連續(xù)計(jì)數(shù)式模數(shù)轉(zhuǎn)換雙斜率式模數(shù)轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換的IC有很多，我們教學(xué)常用的有ADC080

3、8（在前面直流電機(jī)的PWM控制中已經(jīng)介紹過(guò)）14.1.2DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。數(shù)/模轉(zhuǎn)換主要用于將單片機(jī)的數(shù)字量輸出轉(zhuǎn)化為實(shí)際的模擬量控制外接設(shè)備。一般DAC是由電阻網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的，常見(jiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路有：加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)DA轉(zhuǎn)換的IC有很多：按輸入的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)分類，有八位、十位、十二位和十六位等。按輸出是電流還是電壓分類，分為電壓輸出器件和電流輸出器件。我們教學(xué)常用的有DAC08321.D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)性能指標(biāo)很多，例如絕對(duì)精度、相對(duì)精度、線性度、輸出電壓范圍、溫度系數(shù)、輸入

4、數(shù)字代碼種類(二進(jìn)制或BCD碼)等。D/A轉(zhuǎn)換器與接口有關(guān)的技術(shù)性能指標(biāo)：分辯率。數(shù)/模轉(zhuǎn)換的分辯率是指最小輸出電壓(對(duì)應(yīng)的輸入二進(jìn)制數(shù)為1)與最大輸出電壓(對(duì)應(yīng)的輸入二進(jìn)制數(shù)的所有位全為1)之比。例如8位數(shù)的分辨率為1/256≈0.004，10位數(shù)分辨率為1/1024，約等于0.001。由此可見(jiàn)數(shù)字量位數(shù)越多，分辨率也就越高。分辨率通常用數(shù)字輸入信號(hào)的位數(shù)表示，有8位、10位、12位等。14.1.2DAC14.1.2DAC1.D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)建立時(shí)間。也稱穩(wěn)定時(shí)間，它是指從數(shù)字量輸入到建立穩(wěn)定的輸出電流的時(shí)間，是描述D/A轉(zhuǎn)換速

5、率的一個(gè)重要參數(shù)。轉(zhuǎn)換精度。由于轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的誤差等原因，當(dāng)送一個(gè)確定的數(shù)字量給DAC后，它的實(shí)際輸出值與該數(shù)值應(yīng)產(chǎn)生的理想輸出值之間會(huì)有一定的誤差，它就是D/A轉(zhuǎn)換器的精度。14.1.2DAC2.D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832DAC0832是一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器。單電源供電，從+5V～+15V均可正常工作。基準(zhǔn)電壓的范圍為-10V～+10V；電流建立時(shí)間為1μs；采用CMOS工藝，低功耗20mW。DAC0832轉(zhuǎn)換器芯片為20引腳，雙列直插式封裝。其引腳排列如右圖所示。DAC0832引腳圖14.1.2DACDAC0832引腳的功能定義如下

6、：DI7～DI0：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。IOUT1：模擬電流輸出端1，當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時(shí)，輸出電流最大，當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時(shí)，輸出電流為0。IOUT2：模擬電流輸出端2，IOUT2與IOUT1的和為一個(gè)常數(shù)，即IOUT1+IOUT2=常數(shù)。RFB：反饋電阻引出端，DAC0832是電流輸出，為了取得電壓輸出，需在電壓輸出端接運(yùn)算放大器。DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個(gè)反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。VREF：參考電壓輸入端，此端可接

7、一個(gè)正電壓，也可接一個(gè)負(fù)電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來(lái)的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10～-10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。VCC：芯片供電電壓，范圍為(+5～15)V。AGND：模擬量地，即模擬電路接地端。DGND：數(shù)字量地。14.1.3DAC應(yīng)用實(shí)例DAC0832有三種不同的工作方式：直通方式、單緩沖方式、雙緩沖方式。直通方式的接口與應(yīng)用當(dāng)ILE接高電平，CS、WR1、WR2和XFER都接數(shù)字地時(shí)，DAC處于直通方式，8位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7～DI0輸入端，就立即加到8位D/A轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬

8、量。DAC0832直通方式輸出連接圖如下圖所示。運(yùn)放U3輸出電壓為UOUT=-(D/256)*VREF，圖中如果向DAC0832傳送的8位數(shù)據(jù)量為40H(01000000B)，則輸出電壓UOUT=-(64/