單片機(jī)熱水器水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計-文庫吧
2025-06-22 13:07 本頁面
【正文】 30:ALE/當(dāng)訪問外部程序器時，ALE(地址鎖存)的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。而訪問內(nèi)部程序存儲器時，ALE端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個時鐘向外輸出。更有一個特點，當(dāng)訪問外部程序存儲器，ALE會跳過一個脈沖。如果單片機(jī)是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。Pin29:當(dāng)訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負(fù)脈沖選通信號，PC的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在P0和P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。Pin31:EA/Vpp程序存儲器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機(jī)，內(nèi)置有4kB的程序存儲器，當(dāng)EA為高電平并且程序地址小于4kB時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如EA為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的8031,EA端必須接地。 軟件介紹 介紹PROTEL99SE是一個全32位的電路板設(shè)計軟件，使用該軟件可以容易地設(shè)計電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真。在這里主要用它來繪制電路原理圖和生成印制電路板。原理圖的設(shè)計步驟如下：編輯和調(diào)整。編輯元件的屬性。包括元件名、參數(shù)、封裝圖等。調(diào)整元件和導(dǎo)線的位置等操作。對電路板的設(shè)計主要分為以下幾個步驟；人工布線是畫電路板的基礎(chǔ)，但比較耗時和費力，另外由于自身經(jīng)驗的不足，只得先采用自動布線，在此基礎(chǔ)上作了適當(dāng)?shù)男薷?。編寫完程序后即可使用匯編軟件對程序進(jìn)行編譯了，本設(shè)計所使用的編譯軟件是Keil51，其步驟如下：1 源文件的建立使用菜單“FileNew”或者點擊工具欄的新建文件按鈕，即可在項目窗口的右側(cè)打開一個新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入要調(diào)試的匯編語言源程序，保存該文件。2 建立工程文件點擊“ProjectNew Project… ”菜單，在出現(xiàn)一個對話框中，輸入一個工程文件名，不需要擴(kuò)展名。點擊“保存”按鈕。3 工程的詳細(xì)設(shè)置工程建立好以后，還要對工程進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，以滿足要求。首先點擊左邊Project 窗口的Target 1，然后使用菜單“ProjectOption for target ‘target1’”即出現(xiàn)對工程設(shè)置的對話框，對部分內(nèi)容進(jìn)行必要的設(shè)置改即可，不過大部份設(shè)置項都是取默認(rèn)值。4 編譯、連接在設(shè)置好工程后，即可進(jìn)行編譯、連接。選擇菜單ProjectBuild target，對當(dāng)前工程進(jìn)行連接，如果當(dāng)前文件已修改，軟件會先對該文件進(jìn)行編譯，然后再連接以產(chǎn)生目標(biāo)代碼；如果選擇Rebuild All target files 將會對當(dāng)前工程中的所有文件重新進(jìn)行編譯然后再連接，確保最終生產(chǎn)的目標(biāo)代碼是最新的，而Translate … .項則僅對該文件進(jìn)行編譯，不進(jìn)行連接。3系統(tǒng)設(shè)計使用高清晰度數(shù)碼管實時顯示水溫，范圍0～1O2℃ ；(2)可用鍵盤方便地設(shè)定水溫，并顯示設(shè)定的溫度；(3)按設(shè)定溫度加熱0102度的水溫，并具有保溫功能由于本設(shè)計的溫度測溫電路，可以使用熱敏電阻Pt100其感溫效應(yīng)，Pt100溫度傳感器為正溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，主要技術(shù)參數(shù)如下： 測量范圍：200℃～+850℃； 2 、允許偏差值△℃：A級177。（＋│t│）， B級177。（＋│t│）； 3 、熱響應(yīng)時間 30s； 最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm； 允通電流 ≤ 5mA。 另外，Pt100溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點。 鉑熱電阻的線性較好，在0~100攝氏度之間變化時。鉑熱電阻阻值與溫度關(guān)系為式中，A = ；B = ；C = ?？梢奝t100在常溫0~100攝氏度之間變化時線性度非常好，其阻值表達(dá)式可近似簡化為：RPt=100（1+At），當(dāng)溫度變化1攝氏度。 下表為Pt100在0℃~100℃的分度表傳感器電路包括傳感器測量電橋和放大電路兩部分，圖31傳感器放大電路RRR4和Pt100組成傳感器測量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號的穩(wěn)定性。從電橋獲取的差分信號通過兩級運放放大后輸入單片機(jī)。電橋的一個橋臂采用可調(diào)電阻R3，通過調(diào)節(jié)R3可以調(diào)整輸入到運放的差分電壓信號大小，通常用于調(diào)整零點。 放大電路采用LM358集成運算放大器，為了防止單級放大倍數(shù)過高帶來的非線性誤差，放大電路采用兩級放大，如圖 12所示，前一級約為10倍，后一級約為3倍。溫度在0~100度變化，當(dāng)溫度上升時，Pt100阻值變大，輸入放大電路的差分信號變大，放大電路的輸出電壓Av對應(yīng)升高。 這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。 進(jìn)而考慮到用溫度傳感器，在單片機(jī)電路設(shè)計中，大多都是使用傳感器，所以這是非常容易想到的，所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20，此傳感器特性如下DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線制數(shù)字溫度傳感器；溫度測量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，℃，被測溫度用符號擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個DS18B20可以并聯(lián)到一起，CPU只需一根數(shù)據(jù)線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。以上特點使DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點溫度檢測系統(tǒng)從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計也比較簡單，故采用了方案二。示。4系統(tǒng)硬件設(shè)計控制器的最主要目的是對水溫進(jìn)行控制，除此之外還實現(xiàn)下述功能：1)實時顯示水溫，范圍為0~99℃2)可在20~80℃范圍任意設(shè)定水溫3)具有預(yù)約功能，24h 任意設(shè)定開機(jī)時間4)具有LED 數(shù)碼顯示實時溫度，進(jìn)行設(shè)定操作時閃爍顯示設(shè)定水溫、時間，并有預(yù)約、保溫/加熱指示5)可隨時察看和校正系統(tǒng)時鐘6)配有遙控器，控制更加簡單方便7)超溫斷電保護(hù)并報警功能電路設(shè)計的硬件電路圖如下：圖41系統(tǒng)設(shè)計硬件框圖4．2系統(tǒng)整體硬件電路 主板電路系統(tǒng)整體硬件電路包括，傳感器數(shù)據(jù)采集電路，溫度顯示電路，上下限報警調(diào)整電路，控制電路，單片機(jī)主板電路等，如圖所示圖41主板電路圖顯示電路采用四位共陽LED數(shù)碼管，利用7447驅(qū)動段、74HC138驅(qū)動位，通過軟件編程實現(xiàn)數(shù)碼顯示。此方式簡單方便。其電路圖如下所示圖42顯示部分電路圖：復(fù)位電路雖然簡單，但其作用非常重要。一個單片機(jī)系統(tǒng)能復(fù)正常運行
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