單片機恒溫箱的溫控系統制作
溫度控制子程序:
五、PCB設計與硬件焊接
以Altium Designer軟件繪制設計系統PCB圖。
如圖4所示。設計PCB時,主要注意如下問題:1、按模塊電路組合排列元器件。即將同一模塊的元器件盡量排列在一起,以避免布線繁雜而難以發現檢測或排除故障;2、布線時保證安全的線間距,設置好布線規則后。最好手動布線;3、需要與外界連接的接口,一般放在P C B的邊緣;4、濾波電容。
需靠近要濾波的器件附件,相互連接的導線不宜過長。否則影響濾波效果。檢查確保制成的PCB沒有短路、斷路以及連錯的情況下,將相應元器件焊接于制成的PCB上。
圖4PCB圖
六、系統調試與故障排除
以萬用表檢測硬件的連接線路;在保證硬件電路沒有短路、斷路等問題的情況下。使用宏晶科技單公司所提供的下載軟件(如圖5所示)。將程序下載到STC89C52RC單片機上。從而進行軟硬件結合調試。
圖5下載軟件界面圖
在調試的過程中,遇到如下故障,下載成功并給系統上電,剛開始程序正常運行,具有預期效果--數碼管顯示出溫度值。而不到1分鐘。數碼管不再顯示。此時,用手摸MCU,發現溫度正常不發熱。按復位鍵,無效;然后拔掉電源,用萬用表測試數碼管。數碼管完好;后來換了另外一塊完好的MCU,問題依然存在;最后著手去查硬件問題,發現MCU復位電路上的電解電容焊接反了,將該電容替換,問題得以解決。用WNY-03型0-1 50℃水銀溫度計頭插入溫控樣品容器箱,測20℃,30℃,40℃,50℃控制值與實際值的偏差。
七、功能簡介
制作成品如6所示。整個系統所具有的功能:(1)具有簡易可行的溫度采集功能。(2)依據所采集的溫度值和設定的恒溫值進行對比,并決定對系統環境加熱或者冷卻實現自動控溫。(3)實現對小范圍環境(如樣品容器箱)的恒溫。
圖6成品效果展示圖
八、小結
本設計以經典的低廉單片機作為微控制器,設計了具有友好人及交互界面、智能化高等特點的溫控樣品容器箱。另外,需要指出的是。該系統仍然具有完善空間,如選用貼片封裝的元器件。半導體制冷器件等。改善軟件方面,亦有很大的空間。如程序濾波算法的應用,將進一步減少溫度誤差。將使該系統控制精度更高、功耗更低。溫度控制范圍更大。
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