SPI/I2C总线闭环温度控制系统设计——北京工业大学电子工程设计

"该资源是一份关于北京工业大学电子工程设计第三阶段的题目一，主题是基于SPI/I2C总线的闭环温度控制系统设计的全套资料，涵盖了从需求分析到电路设计、程序设计以及系统测试的全过程。" 这篇文档详细介绍了基于SPI/I2C总线的闭环温度控制系统的开发，主要涉及以下知识点： 1. **SPI/I2C总线**：SPI（Serial Peripheral Interface）和I2C（Inter-Integrated Circuit）是两种常见的串行通信协议，适用于低速、短距离的设备间通信。SPI通常用于主设备与多个从设备间的数据交换，而I2C则允许一个主设备与多个从设备进行双向通信，两者在电子设计中广泛应用于传感器、微控制器和其他外围设备的连接。 2. **闭环温度控制系统**：这是一个包含温度检测、反馈和控制的系统，其目标是使系统内的温度保持在设定范围内。它使用传感器（如T型热电偶）监测温度，通过模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，然后由微控制器处理，再通过数模转换器（DAC）驱动执行机构（如半导体制冷片）进行温度调节。 3. **模数转换电路模块**（ADC）：ADC将来自热电偶的模拟温度信号转换为数字信号，以便微控制器能处理这些数据。TLC0831是一个串行接口的ADC，可以替代原有的并行接口ADC。 4. **数模转换电路模块**（DAC）：DAC将微控制器产生的数字信号转换回模拟信号，以控制执行机构，如TLC5620是具有串行接口的电压输出型DAC。 5. **显示与键盘控制电路模块**：这部分设计负责用户界面，包括显示当前温度和接收用户输入的设定值。可能包括LCD或LED显示屏以及按键输入。 6. **主控制器电路模块**：微控制器是整个系统的中心，负责处理来自ADC的温度数据，执行控制算法，以及向DAC发送控制信号。未指定具体型号，但常见的选择可能是AVR、ARM或PIC系列的MCU。 7. **程序设计**：程序涵盖了从基础架构到各个功能模块的设计，包括主流程、A/D和D/A转换程序、温度显示和设置程序。乒乓算法在温度控制程序中用于提高系统响应速度和稳定性。 8. **系统测试与结论**：测试包括开环和闭环温度控制的结果，以及对各个电路板的视图分析，记录了遇到的问题和解决方案，以及个人对项目实施的反思和建议。 这份资料详尽地阐述了一个电子工程设计项目的全过程，对学习嵌入式系统设计、串行通信和温度控制的学生来说是宝贵的参考资料。