基于51單片機的多點溫度控制系統(tǒng)設計

摘 要：針對目前壁掛爐采暖中溫度控制不準確的現(xiàn)狀，以單片機為控制中心，采用Dalias公司的“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器DSl8820以及脈沖控制器件，設計一款多點測溫及溫度控制系統(tǒng)；系統(tǒng)能夠同時測量多點溫度，并根據(jù)溫度設定實時控制各回路通斷及壁掛爐的燃燒與停止，從而進一步提高居室的舒適性及采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟性。
關鍵詞：51單片機；DSl8820；多點溫度檢測；溫度控制系統(tǒng)

隨著生活水平的提高，人們對家居需求由面積需求變?yōu)槭孢m需求。地板采暖采用輻射方式供暖，符合人體生理需求曲線，如果控制系統(tǒng)選取得當，不僅可以提高房間舒適度，更可以使系統(tǒng)運行費用降低許多。如今一般是在典型位置安裝一個溫控裝置，溫控裝置連接到壁掛爐，溫控器根據(jù)室溫和溫度設定直接控制鍋爐運行，各房間不同回路由工作人員憑經(jīng)驗手動調(diào)節(jié)分水器球閥，改變不同回路的流量，從而達到調(diào)節(jié)各房間的室溫的效果。使用這種控制方法，即使是有經(jīng)驗的工作人員，也難以調(diào)節(jié)得十分準確，何況各家庭成員由于年齡不同，所需舒適溫度不同，需要經(jīng)常對室溫進行調(diào)節(jié)。針對以上問題，利用SST89E564RC單片機及新型測溫器件設計了多點溫控采暖控制系統(tǒng)，根據(jù)室內(nèi)各點溫度設定實時控制采暖系統(tǒng)，從而提高居室的舒適性以及采暖的經(jīng)濟性。

l 系統(tǒng)設計目標
系統(tǒng)總體設計思想是以SST89E564RC單片機為控制核心，整個系統(tǒng)硬件部分包括溫度檢測部分、控制執(zhí)行部分、顯示及鍵盤系統(tǒng)及最小系統(tǒng)基本電路。系統(tǒng)利用單片機獲得溫度傳感器數(shù)據(jù)并與系統(tǒng)設計值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果分別控制執(zhí)行系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)控制框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設計
根據(jù)系統(tǒng)所需完成的功能，設計系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2．1 控制核心
系統(tǒng)采用SST89E564RC單片機作為控制核心，進行溫度采集、信息顯示及執(zhí)行機構(gòu)的控制。SST89E564RC是美國SST公司推出的高可靠、小扇區(qū)結(jié)構(gòu)的FLASH單片機，內(nèi)部嵌入72 KB的Super-Flash，1 KB的RAM，通過對其RAM做進一步擴展，可滿足嵌入系統(tǒng)操作系統(tǒng)的運行條件。
2．2 溫度傳感器
溫度傳感器采用Dallas半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器DSl8820。該傳感器支持“一線總線”接口，可方便地進行多點溫度測量，還可以程序設定9～12位的分辨率，最高精度為±0．062 5℃，分辨率設定及用戶設定的報警溫度存儲在E2PROM中，掉電后依然保存。該產(chǎn)品支持3～5．5 V的電壓范圍，因其體積小使系統(tǒng)設計更靈活、方便。DSl8820的管腳排列如圖3所示，其中DQ為數(shù)字信號輸入／輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸人端。

DSl8820內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由4部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。
光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DSl8820的地址序列碼。光刻ROM的作用是使每一個DSl8820都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)1根總線上掛接多個DSl8820的目的。