MCS-51单片机温度控制系统

MCS-51单片机温度控制系统

摘 要：本文从硬件和软件两方面介绍了MCS-
51单片机温度控制系统的设计思路，对硬件原理图和程序框图作了简捷的描述。
关键词：MCS-51单片机；温度；软硬件；硬件原理图；程序框图；设计
0引言

在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主
要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加
工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检
测和控制。采用MCS-
51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可
以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片
机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。本文以它为例进行介绍，希
望能收到举一反三和触类旁通的效果。
1硬件电路设计
以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1所示。
1.1 温度检测和变送器

温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。镍铬/镍铝热电偶
适用于0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV-41.32mV。

变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0mV-
41.32mV变换成4mA-20mA的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的4mA-
20mA电流变换成0-5V的电压。
为了提高测量精度，变送器可以进行零点迁移。例如：若温度测量范围为500℃-
1000℃，则热电偶输出为20.6mV-41.32mV，毫伏变送器零点迁移后输出4mA-
20mA范围电流。这样，采用8位A/D转换器就可使量化温度达到1.96℃以内。
1.2接口电路
接口电路采用MCS-
51系列单片机8031，外围扩展并行接口8155，程序