【正文】 8B20的溫度處理方法 DS18B20直接將測(cè)量溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量提交給單片機(jī)，工作時(shí)必須嚴(yán)格遵守 單總線器件的工作時(shí)序。 部分溫度值于 DS18B20輸出的數(shù)字量對(duì)照表 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 6 電機(jī)調(diào)速與控制模塊設(shè)計(jì) 電機(jī)調(diào)速是整個(gè)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要的方面。通過(guò)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角，使輸出端電壓發(fā)生改變，從而使施加在電風(fēng)扇的輸入電壓發(fā)生 改變，以調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)各檔位風(fēng)速的無(wú)級(jí)調(diào)速。 電機(jī)調(diào)速原理 可控硅的導(dǎo)通條件如下： 1）陽(yáng) 陰極間加正向電壓； 2）控制極 陰極間加正向觸發(fā)電壓； 3）陽(yáng)極電流 IA大于可控硅的最小維持電流 IH 電風(fēng)扇的風(fēng)速設(shè)為從高到低 1檔 ，各檔風(fēng)速都有一個(gè)限定值。在額定電壓、額定功率下，以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要求風(fēng)葉最大圓周上的線速度不大于2150m/min。且線速度可由下列公式求得： 式中， V 為扇葉最大圓周上的線速度 (m/min),D 為扇中的最大頂端掃出圓的直徑(mm)； n為電風(fēng)扇的最高轉(zhuǎn)速 (r/min)。代入數(shù)據(jù)求得 5n≤ 1555r/min,取 n5=1250 r/： 取 n1=875 r/： 5n=1250r/min 4n=1150r/min 3n=1063r/min 2n=980r/min 1n=875r/min 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 7 又由于負(fù)載上電壓的有效值 : 其中， u1為輸入交流電壓的有效值，α為控制角。解得： 以上計(jì)算出的是控制角和觸發(fā)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到過(guò)零點(diǎn)時(shí)，按照所求得的觸發(fā)時(shí)間延時(shí)發(fā)脈沖，便可實(shí)現(xiàn)預(yù)期轉(zhuǎn)速。 電機(jī)控制模塊硬件設(shè)計(jì) 電路中采用了過(guò)零雙向可控硅型光耦 MOC3041,集光電隔離、過(guò)零檢測(cè)、過(guò)零觸發(fā)等功能于一身 ,避免了輸入輸出通道同時(shí)控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷 ,簡(jiǎn)化了輸出通道隔離 2驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。所設(shè)計(jì)的可控硅觸發(fā)電路原理圖， 其中 RL即為電機(jī)負(fù)載，其工作原理是 :單片機(jī)響應(yīng)用戶的參數(shù)設(shè)置 ,在 I/ O 口輸出一個(gè)高電平 ,經(jīng) 反 向 器 反 向 后 ,送出一個(gè)低電平 ,使光電耦合器導(dǎo)通 ,同 時(shí) 觸 發(fā) 雙 向 可 控 硅 ,使工作電路導(dǎo)通工作。給定時(shí)間內(nèi) ,負(fù)載得到的功率為 : 式中 :P 為負(fù)載得到的功率 KW 為給定時(shí)間內(nèi)可控硅導(dǎo)通的正弦波個(gè)數(shù) 。N 為給定時(shí)間內(nèi)交流正弦波的總個(gè)數(shù) 。 U 為 可 控 硅 在 一 個(gè) 電 源 周 期 全 導(dǎo) 通 時(shí)所 對(duì) 應(yīng) 的 電 壓 有效值 ,V。I 為可控硅在一個(gè)電源周期全導(dǎo)通時(shí)所對(duì)應(yīng)的電流有效值 A。由式可知 ,當(dāng) U , I , N為定值時(shí) ,只要改變 n值的大小即可控制功率的輸出 ,從而達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速 的目的。 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 8 電機(jī)控制原理圖 溫度顯示與控制模塊設(shè)計(jì) 通過(guò) HD7279A 控制芯片組建一個(gè)單片機(jī)鍵盤輸入與顯示模塊，其中包括一個(gè)2*8的鍵盤矩陣和 8段動(dòng)態(tài)掃描數(shù)碼管顯示。與單片機(jī)通過(guò)接插件連接，可以用于系統(tǒng)的控制和輸出，其原理圖如圖所示： HD7279A 鍵盤和顯示器控制模塊電路原理圖 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 數(shù)字溫度傳感器模塊程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的運(yùn)行程序采用匯編語(yǔ)言編寫，采用模塊化設(shè)計(jì)， 整體程序由主程序和子程序構(gòu)成。 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 9 數(shù)字溫度傳感器模塊程序流程圖 如圖所示，主機(jī)控制 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換工作必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：初始化、 ROM 操作指令、存儲(chǔ)器操作指令。單片機(jī)所用的系統(tǒng)頻率為 12MHz。根據(jù)DS18B20初始化時(shí)序、讀時(shí)序和寫時(shí)序分別可編寫 4個(gè)子程序：初始化子程序、寫子程序、讀子程序、顯示子程序。 DS18B20芯片功能命令表 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 10 主要程序如下： MAIN: ；初始化 LCALL RST_DS18B20 LCALL GET_TEMPER MOV A,20H MOV C,08H RRC A MOV C,09H RRC A MOV C,10H RRC A MOV C,11H RRC A MOV 20H,A LCALL DISPLAY AJMPMAIN RST_DS18B20: SETB P3. 7 NOP CLR P3. 7 MOV R1, 3 RST1:MOV R0, 110 DJNZ R0, $ DJNZ R1,RST1 SETB P3. 7 NOP NOP MOV R0, 25H RST2:JNB P3. 7,RST3 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 11 DJNZ R0,RST2 LJMP RST4 RST3: SETB FLAG LJMP RST5 RST4:CLR FLAG LJMP RST7 RST5:MOV R0, 115 RST6:DJNZ R0, $ RST7: SETB P3. 7 RET WR_DS18B20: ；寫數(shù)據(jù)子程序 MOV R2, 8 CLR C WR1: CLR P3. 7 MOV R3, 6 DJNZ R3, $ RRC A MOV P3. 7,C MOV R3, 25 DJNZ R3, $ SETB P3. 7 NOP DJNZ R2,WR1 SETB P3. 7 RET RD_DS18B20: ；讀數(shù)據(jù)子程序 MOV R4, 2 MOV R1, 20H READ1: 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 12 MOV R2, 8 READ2: CLR C SETB P3. 7 NOP NOP CLR P3. 7 NOP NOP NOP SETB P3. 7 MOV R3, 9 READ3: DJNZ R3,READ3 MOV C, P3. 7 MOV R3, 23 READ4: DJNZ R3,READ4 RRC A DJNZ R2,READ2 MOV @R1,A INC R1 DJNZ R4,READ1 RET 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 13 電機(jī)調(diào)速與控制模塊程序流程 程序設(shè)計(jì)原理 采用雙向可控硅過(guò)零觸發(fā)方式，由單片機(jī)控制雙向可控硅的通斷，通過(guò)改變每個(gè)控制周期內(nèi)可控硅導(dǎo)通和關(guān)斷交流完整全波信號(hào)的個(gè)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)負(fù)載功率，進(jìn)而達(dá)到調(diào)速的目的。 由于 INT0信號(hào)反映工頻電壓過(guò)零時(shí)刻，因此只要在外中斷 0的中斷服務(wù)程序中完成控制門的開(kāi)啟與關(guān)閉，并利用中斷服務(wù)次數(shù)對(duì)控制量 n進(jìn)行計(jì)數(shù)和判斷，即每中斷一次，對(duì) n進(jìn)行減 1計(jì)數(shù)，如果 n不等于 0，保持控制電 平為“ 1” ，繼續(xù)打開(kāi)控制 門 ；如 n=0，則 使 控 制 電 平 復(fù)位“ 0” ，關(guān)閉控制門，使可控硅過(guò)零觸發(fā)脈沖不再通 過(guò)。這樣就可以按照控制處理得到的控制量的要求，實(shí)現(xiàn)可控硅的過(guò)零控制，從而達(dá)到按控制量控制的效果，實(shí)現(xiàn)速度可調(diào)。 1）回路控制執(zhí)行程序。主回路控制執(zhí)行程序的任務(wù)是初始化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，確 定電機(jī)工作參數(shù) Nmin／ Nmax， 并將其換算成“有效過(guò)零脈沖”的個(gè)數(shù)；確定中斷優(yōu)先 級(jí)、開(kāi)中斷，為了保證正弦波的完整，工頻過(guò)零同步中斷 INT0確定為高一級(jí)的中斷 源。 2）斷服務(wù)程序，執(zhí)行中 斷服務(wù)程序時(shí) ，首先保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)， INT0中 斷標(biāo)志置位，禁止主程序修改工作參數(shù)，然后開(kāi)始減 1計(jì)數(shù)，判斷是否關(guān)斷可控硅，最后 INT0中斷 標(biāo)志位清零，還 原初 始化數(shù)據(jù)，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，中斷返回。 （設(shè) 1秒鐘通過(guò)波形數(shù) N=100） 中斷流程圖如圖所示： 電機(jī)控制模塊中斷響應(yīng)流程圖 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 14 主要程序 外中斷 INT0的部分中斷響應(yīng)程序如下： ORG 0003H INTD0: PUSH ACC PUSH PSW PUSH DPH PUSH DPL SETB MOV A, 5FH JZ TING1 DEC A MOV 5FH,A LJMP FAN2 TING1: ? FAN2: MOV A, 5BH JZ TING2 DEC A MOV 5BH, A LJMP ZONG TING2:? ZONG: MOV A, 59H JZ KAI DEC A MOV 59H, A LJMP EXIT KAI: 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 15 CLR JB , KAI2 KAI2: MOV A, 66H JZ EXIT1 EXIT1: MOV 5FH,5AH MOV 5BH,66H MOV 59H,100 EXIT: POP DPL POP DPH POP PSW POP ACC RETI 基于單片機(jī)的智能電風(fēng)扇控制系統(tǒng) 16 結(jié) 論 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我在很大程度上提高了自己的獨(dú)立思考能力和關(guān)于單片機(jī)知識(shí)的掌握，我們正處在節(jié)能化和智能化高速發(fā)展時(shí)代，發(fā)展單片機(jī)是未來(lái)的趨勢(shì)。 在機(jī)械加工生產(chǎn)領(lǐng)域 中想要得到有效率的生產(chǎn)能力和可觀的效益，