基于stc89c52單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-文庫(kù)吧
2025-04-21 00:19 本頁(yè)面
【正文】 蝕性能，在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳，輸入功率小，靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好，噪聲低和工作頻率高等特點(diǎn)。固態(tài)繼電器專用的固態(tài)繼電器可以具有短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)功能，與組合邏輯固化封裝就可以實(shí)現(xiàn)用戶需要的智能模塊，直接用于控制系統(tǒng)中。圖23 固態(tài)繼電器第3章 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件總體模塊溫度檢測(cè)模塊：由DS18B20采集溫度信息，是實(shí)現(xiàn)溫度控制的基本條件。溫度顯示模塊（1602LCD顯示）：利用1602液晶顯示當(dāng)前溫度。聲光報(bào)警模塊：來(lái)具體展現(xiàn)所采集到的溫度的信息，通過(guò)蜂鳴器是否響和LED燈是否亮來(lái)體現(xiàn)。按鍵模塊：通過(guò)人為操作來(lái)控制溫度的控制功能。繼電器模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前環(huán)境溫度的控制,控制加溫和降溫的執(zhí)行器。時(shí)鐘模塊：產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘電路是用來(lái)產(chǎn)生STC89C52單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘信號(hào)，STC89C52本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證工作方式的實(shí)現(xiàn)，STC89C52在唯一的時(shí)鐘信號(hào)的控制下嚴(yán)格的按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作 ，時(shí)鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性[1]。通常時(shí)鐘由于兩種形式：內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式來(lái)為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)，采用的晶振頻率為12MHZ。本次系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)如圖31所示。圖31 時(shí)鐘電路圖 系統(tǒng)復(fù)位電路在圖32 中復(fù)位開(kāi)關(guān)K1 被按下并松開(kāi)，使端獲得低電平，RST 端輸出復(fù)位信號(hào)，單片機(jī)復(fù)位?；蛴捎? VCC 加入并超過(guò)復(fù)位門限電壓) 引起系統(tǒng)正常復(fù)位。圖32 復(fù)位電路圖 報(bào)警與控制電路設(shè)計(jì) 在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。其方法就是把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)或記過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與該參數(shù)設(shè)定值進(jìn)行比較，如果高于設(shè)置值1度（或低于設(shè)置數(shù)1度）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值，進(jìn)行顯示和控制?！?”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫，出報(bào)警聲音；（）輸出低電平，此時(shí)紅色指示燈亮，直到低于（高于）于設(shè)定的最高（低）溫度時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲，()輸出電平高電平，發(fā)光二極管滅. 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)所采用的溫度傳感器為Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，它是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。DS18B20可以程序設(shè)定9－12位的分辨率，精度為177?！妗？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20：圖33 DS18B20DS18B20與STC89C52單片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)DSl8B20數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度信息經(jīng)過(guò)單線接口送入DSl8B20或從DSl8B20送出，因此從主機(jī)CPU到DSl8B20僅需一條線，當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存存儲(chǔ)器的第2字節(jié)。單片機(jī)可以通過(guò)單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)低位在先，高位在后，℃／LSB形式表示。當(dāng)符號(hào)位S＝0時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位S＝1時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值，要先將補(bǔ)碼變成原碼，再計(jì)算十進(jìn)制數(shù)值。表32是一部分溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)[12]。表32 溫度值對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制溫度數(shù)據(jù)圖34 18B20硬件連接圖DS18B20支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 55176。C+125176。C，在10+85176。C范圍內(nèi),精度為177。176。C。現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 ?。?）只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信。 ?。?）在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)。 ?。?）實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。 ?。?）測(cè)量溫度范圍在55176。C +125176。C之間。 ?。?）數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。 ?。?）內(nèi)部有溫度上、下限設(shè)置。 TO－92封裝的DS18B20引腳功能描述見(jiàn)表1。表33 DS18B20詳細(xì)引腳功能描述序號(hào)名稱引腳功能描述1GND地信號(hào)2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開(kāi)漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下也可以向器件提供電源。3VDD可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。因?yàn)橐痪€通信接口，必須在先完成ROM設(shè)定，否則記憶和控制功能將無(wú)法使用。主要首先DS18B20提供以下功能命令之一：讀ROM， ROM匹配，搜索ROM，跳過(guò)ROM，報(bào)警檢查。若指令成功地使DS18B20完成溫度測(cè)量
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