【正文】 E201C 014PH 080度 7177。 PH 強(qiáng)度采集電路圖和 PH電極實(shí)物圖如圖 10所示。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 P21P22P20VCCREF5+IN2IN3CS1SDA6SCL7GND4VCC8ADC0831_3VCCGNDVCCGND100KR912P7Header 2 圖 10 PH 強(qiáng)度采集電路圖和 PH 電極實(shí)物圖 LCD12864 液晶顯示電路 LCD12864 是一種 具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊； 其顯示分辨率為 128 64, 內(nèi)置 8192個(gè) 16*16 點(diǎn)漢字，和 128 個(gè) 16*8 點(diǎn) ASCII 字符集 .利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。 可以顯示 8 4 行 16 16 點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 表 2 LCD12864 的引腳功能 管腳號(hào) 管腳名稱(chēng) 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對(duì)比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“ H” ,表示 DB7—— DB0為顯示數(shù)據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“ H” ,E=“ H” ,數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 R/W=“ L” ,E=“ H→ L” , DB7—— DB0的數(shù)據(jù)被寫(xiě)到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號(hào) 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 714 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8位或 4位并口方式， L：串口方式 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 VOUT LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V） 20 K VSS 背光源負(fù)端 本設(shè)計(jì)中 LCD12864的電路原理圖如圖 11 所示。 VCCGNDGNDVCCVCC液晶對(duì)比度調(diào)節(jié)10KR2P25P26P27P00P01P02P03P04P05P06P07PSBNCVSS1VDD2V03RS4R/W5E6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714PSB15NC16RET17VOUT18LED_A19LED_K20U5LCD12864 圖 11 LCD12864 顯示電路 繼電器控制電路 繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系，通常應(yīng)用與自動(dòng)化控制電路中。它實(shí)際上是用小電流去控制大電流動(dòng)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”，故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 當(dāng)輸入量 (如電壓、電流、溫度等 )達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。繼電器具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、 自動(dòng)化 、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。本設(shè)計(jì)運(yùn)用的繼電器為電磁繼電器。 電磁繼電器工作原理如 圖 12 所示。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 低壓電源電磁鐵彈簧銜鐵觸點(diǎn)電動(dòng)機(jī)高壓電源工作電路控制電路 圖 12 電磁繼電器工作原理 電磁繼電器 一般由鐵芯、 線圈 、 銜鐵 、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常開(kāi) 觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。 本設(shè)計(jì)中電磁繼電器的控制電路如圖 13 所示。 GNDVCCIN1Q1S9012LED110KR1GND220R11P00 16523amp。4Re_1Relay_6 腳123P1Header 3 圖 13 電磁繼電器控制電路 利用三極管飽和導(dǎo)通和截止的的特性就可以實(shí)現(xiàn)接通和斷開(kāi)的功能，但由于它的帶載功率有限，所以需配繼電器擴(kuò)流，并且可以擴(kuò)充觸點(diǎn)的數(shù)量。該電路 Q1 是 PNP 三極管，西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12 所以采用集電極接低電平方式輸出， R1 為上拉電阻，當(dāng)基極沒(méi)有輸入脈沖或電壓時(shí)，基極為高電平，因?yàn)檫@是反極性三極管，所以平時(shí)是截止的，只有基極輸入低電平，降低基極電壓，這時(shí)三極管導(dǎo)通，繼電器線圈得電吸合，原常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi) 觸點(diǎn)吸合，完成設(shè)備的接通與斷開(kāi)功能。圖中 IN1二極管反向接在線圈兩端，是保護(hù)線圈不受反峰電壓的沖擊，對(duì)繼電器起到保護(hù)作用。 串口通信模塊 RS232 串口 RS232 也稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)串口，是最常用的一種 串行通訊接口 。它是在 1970 年由 美國(guó) 電子工業(yè)協(xié)會(huì)（ EIA）聯(lián)合 貝爾系統(tǒng) 、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的 標(biāo)準(zhǔn) 。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（ DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。傳統(tǒng)的 RS232C 接口標(biāo)準(zhǔn)有 22 根線，采用標(biāo)準(zhǔn)25 芯 D 型插頭座（ DB25），后來(lái)使用簡(jiǎn)化為 9 芯 D 型插座（ DB9）。 RS232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。由于其發(fā)送電平與接收電平的差僅為 2V 至 3V 左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約 15 米，最高速率為20kb/s。 RS232 是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～ 7kΩ。所以 RS232 適合本地設(shè)備之間的通信。 RS232 引腳如圖 14所示。 圖 14 RS232 引腳 MAX232 芯片 MAX232 芯片是美 信公司專(zhuān)門(mén)為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片 ,使用 +5v 單電源供電。 MAX232 的引腳說(shuō)明如下： 第一部分是電荷泵電路。由 6腳和 4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生 +12v和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中 13 腳（ R1IN）、 12腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 第三部分是供電。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。 串口通信電路 本設(shè)計(jì)單片機(jī)和 PC機(jī)的串口通信電路如圖 15 所示。 RXDTXDR1 IN13R2 IN8T1 IN11T2 IN10GND15V+2V6VCC16R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C1+1C1 3C2+4C2 5U2MAX23210uFC410uFC5GND10uFC610uFC7GND162738495J_232DB9GNDVCC10uFC8GND 圖 15 單片機(jī)和 PC 機(jī)的串口通信電路 nRF905 無(wú)線傳輸模塊 nRF905 是工作于 433/868/915MHz 三個(gè) ISM(工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué) )頻道的單片射頻收發(fā)器，它由頻 率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成， ShockBurstTM 工作模式，自動(dòng)處理字頭和 CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn) )，使用 SPI接口與微控制器通信，配置非常方便。此外，其功耗非常低，以 10dBm 的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA，工作于接收模式時(shí)的電流為 ，內(nèi)建空閑模式與關(guān)機(jī)模式，易于實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 nRF905 無(wú)線模塊引腳說(shuō)明如下： ● VCC：電源（ +～ ） ● TX_EN：工作模式選擇 ● TRX_CE：使能芯片發(fā)射或接收 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 ● PWR_UP：芯片上電 ● uCLK：時(shí)鐘輸出 (未使用 ) ● CD：載波檢測(cè) ● AM：地址匹配 ● DR：接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成 ● MISO： SPI 輸出 ● MOSI： SPI 輸入 ● CSN： SPI 使能 ● SCK： SPI 時(shí)鐘 ● GND：接地 nRF905 無(wú)線傳輸模塊電路如圖 16所示。 ENCE PWRUCLK CDAM DRMISO MOSISCK CSNGND GNDVCC1TX_EN2TRX_CE3PWR_UP4uCLK5CD6AM7DR8MISO9MOSI10SCK11CSN12GND13GND14U3NRF905 圖 16 nRF905 無(wú)線傳輸模塊電路 電源設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中 nRF905 無(wú)線傳輸模塊的安全使用電壓范圍為 +～ ，因此設(shè)計(jì)中采用 AMS1117 穩(wěn)壓三極管將 5V 電壓降為 。 AMS1117 穩(wěn)壓電路如圖 17 所示。 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 圖 17 AMS1117 穩(wěn)壓電路 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) DS18B20 溫度采集子程序流程圖 DBS18B20 溫度采集子程序流程圖如圖 18 所示。 圖 18 BS18B20 溫度采集子程序流程圖 設(shè)定端口為輸出 設(shè)定端口為低電平 寄存器右移 1 位 設(shè)定端口為讀入方式，讀取 DS18B20引腳，時(shí)間≤ 15us 跳 8 位？ 跳出循環(huán) NO YES 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 nRF905 無(wú)線模塊收發(fā)流程圖 nRF905 無(wú)線模塊發(fā)送流程圖如圖 19 所示。 空閑模式TRX_CE=0SPI編程由微控制器PWR_UP=1TX_CE=1向nRF905發(fā)送數(shù)據(jù)包TRX_CE=1？YESNO發(fā)送設(shè)備通電啟動(dòng)nRF905發(fā)送模式加字頭和CRC校驗(yàn)碼發(fā)送數(shù)據(jù)包DR=1？NOAOUT_RETRAN？YESTRX_CE=1？YESNONO 圖 19 nRF905 無(wú)線模塊發(fā)送流程圖 nRF905 無(wú)線模塊接收流程圖如圖 20 所示。 空閑模式TRX_CE=0SPI編程由微控制器PWR_UP=1TX_CE=1向nRF905發(fā)送數(shù)據(jù)包TRX_CE=1？YESNO接收設(shè)備通電啟動(dòng)nRF905接收模式CD置1地址匹配 AM置1接收數(shù)據(jù)CRC正確？DR置1TRX_CE=1？進(jìn)入空閑模式微控制器通過(guò)SPI接口獲取數(shù)據(jù)DR和AM置0AM置0NO