基于 AT89S52 单片机的温度控制系统
0 引 言 在激光倍频晶体温度匹配中，有时需要很高的工作温度。晶体升 温过程中，温度过快变化会导致晶体出现破裂，因此在开机过程中需要操作人 员不断手动控制激光器晶体的温度。为了避免这样繁锁的工作，我们以单片机 AT89S52 为核心制作了一套自动控制升降温系统，有效的保证了晶体温度在安 全的速率下变化。由于热敏电阻的非线性关系，一般的控温仪正常控温范围有 限。在对热敏电阻和恒流源的特性进行分析后，将恒流源做了适当的改进，扩 展了控温仪的控制范围，使其在较宽的温度范围内也具有较高的精度。 1 硬件系统设计 控制系统电路的核心器件是 Atmel 公司生产的 AT89S52 单 片机。它是一种低功耗、低电压、高性能的 8 位单片机，片内带有一个 8KB 的 flash 可编程、可擦除、只读存储器；它采用的工艺是 Atmel 公司的高密度 非易失存储器技术，而且其输出引脚和指令系统都与 MCS-51 兼容。价格低廉、 性能可靠、抗干扰能力强。因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。
图 1
为该系统的结构框图，为了节省成本和体积，我们采用多路选择开关 CD4051 和模数转换器 AD7705 协同工作组成多路数据采集系统。
CD4051 是 NS 公司生产的数控模拟开关，可控制最大输入范围约为士 15V 左右的模拟电压，由输入的 3 位地址码决定八个通道中哪一个通道开通；选通 通道具有非常低的输入阻抗，约为 80Ω，关闭的通道具有很低的漏电流，每一 路约为 10pA 左右，处于工作状态时功耗大约为 1μW，是一款性能十分优良的 数控模拟开关。AD7705 是一款 16 位串行模数转换芯片，功耗非常低，在 3V 供电电压和 1MHz 的主频下，消耗功率小于 1mW，供电电流小于 8μA，转换 精度高，可达±0．003％，无误码。MAX541 是由美信公司生产的串行输入数 模转换器件，无需校准，功耗不超过 l．5mW。AT24C02 是 Atmel 公司生产的
EEPROM 器件，存储容量 256 字节，可擦写次数达 100 万次，主要用来存储设 定温度。PCF8574 由 Philips 公司生产，它可将 I2C 串行输入的数据转换为 8 路 并行输出，用于器件的 I／O 口扩展。本系统中，将其 8 位输出口直接连接在 LCD12864 的 8 位数据输入口中。LCD12864 是点阵型液晶，驱动方便，经编 码后显示内容多样化。系统的输入模块采用中断扫描的 4×4 矩阵键盘，相比定 时扫描方式，提高了 MCU 的使用效率。
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