【正文】 眼的視覺暫留時間為 20MS，當數(shù)碼管掃描周期小于這個時間時人眼將感覺不到閃爍，因此可以通過增大掃描頻率來消除閃爍感。并且通過程序判斷溫度具有極高的精準度，能精確把握環(huán)境溫度的微小變化。 方案二：采用單片機作為控制核心。溫度值在器件內(nèi)部轉(zhuǎn)換成數(shù)字量直接輸出，簡化了系統(tǒng)程序設(shè)計，又由于該傳感器采用先進的單總線技術(shù)（ 1WRIE），與單片機的接口變的 非常簡潔，抗干擾能力強。故該方案不適合本系統(tǒng)。 溫度傳感器的選用 溫度傳感器可由以下幾種方案可供選擇： 方案一：選用熱敏電阻作為感測溫度的核心元件，通過運算放大器放大由于溫度變化引起熱敏電阻電阻的變化、進而導(dǎo)至的輸出電壓變化的微弱電壓變化信號，再用AD 轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入單片機處理。 (2)每當溫度低于下限值時 ,則電風扇風速關(guān)閉。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。STC89C52 單片機可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域?？捎捎脩粼O(shè)置高、低溫度值，測得溫度值在高低溫度之間時打開風扇弱風檔，當溫度升高超過所設(shè)定的溫度時自動切換到大風檔，當溫度小于所設(shè)定的溫度時自動關(guān)閉風扇，控制狀態(tài)隨外界溫度而定。 （ 1314 周）完成軟硬件聯(lián)調(diào)測 試。 進度安排： 要有較為詳細的時間安排（時間具體到周）； （ 45 周）確定任務(wù)，完成資料收集歸納，確定設(shè)計方案。 用戶可以在一定范圍內(nèi)設(shè)置電風扇的最低工作溫度和最高工作溫度。當溫度低于所設(shè)置溫度時，電風扇將自動關(guān)閉 ，當高于此溫度時電風扇又將重新啟動。 （ 68 周）完成電路原理圖繪制，繪制 PCB 圖，確定元器件的參數(shù)型號和數(shù)量。 （ 1516 周）完成論文寫作，準備答辯材料答辯。所設(shè)高低溫值保存在溫度傳感器 DS18B20 內(nèi)部 E2ROM 中，掉電后仍然能保存上次設(shè)定值，性能穩(wěn)定 ,控制準確。 STC89C52 單片機提供以下標準功能： 4K 字節(jié) Flash 閃速存儲器， 128 字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時、計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 本設(shè)計任務(wù)和主要內(nèi)容 本文以 STC89C52 單片機為核心，通過數(shù)字溫度傳感器對外界環(huán)境溫度進行數(shù)據(jù)采集，從而建立一個 控制系統(tǒng)，使電風扇隨溫度的變化而自動調(diào)節(jié)檔位，實現(xiàn)“溫度高、風力大、溫度低、風力弱”的性能。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 3 頁 (3)每當溫度在下限和上限之間時 ,則電風扇轉(zhuǎn)速緩慢。 方案二：采用熱電偶作為感測溫度的核心元件，配合橋式電路，運算放大電路和AD 轉(zhuǎn)換電路，將溫度變化信號送入單片機 處理。 對于方案二，采用熱電偶和橋式測量電路相對于熱敏電阻 其對溫度的敏感性和器件的非線性誤差都有較大提高，其測溫范圍也非常寬，從 50 攝氏度到 1600 攝氏度均可測量。關(guān)于 DS18B20 的詳細參數(shù)參看下面“硬件設(shè)計”中的器件介紹。以軟件編程的方法進行溫度判斷，并在端口輸出控制信號。故本系統(tǒng)采用方案二。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 6 頁 對于方案二，液晶體顯示屏具有顯示字符優(yōu)美，不但能顯示數(shù)字還能顯示字符甚至圖形的優(yōu)點，這是 LED 數(shù)碼管無法比擬的。 對于方案一，由于采用變壓器改變電壓調(diào)節(jié)，有風速級別限制，不能適應(yīng)人性化要求。故本系統(tǒng)采用方案二。 對于方案二，雖然在溫控狀態(tài)下只能實 現(xiàn)弱 /大風兩級調(diào)速，但采用繼電器價格便宜，控制可靠，且出于在溫控狀態(tài)時無級調(diào)速并不是特別需要的功能，綜合考慮采用方案二。 鍵盤輸入 溫度顯示 單片機系統(tǒng) 電 機控制模塊 數(shù)字溫度傳感模塊 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 溫度檢測和顯示電路 可以選用 LM324A 運算放大器作為溫度傳感器，將其設(shè)計成比例控制調(diào)節(jié)器，輸出電壓與熱敏電阻的阻值成正比，但這種方案需要多次檢測后方可使采樣精確，過于煩瑣?？梢苑謩e在 ms 和 750 ms內(nèi)完成 9 位和 12位的數(shù)字量，并且從 DS18B20 讀出的信息或?qū)懭?DS18B20 的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫，溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線，總線本身也可以向所掛接的 DS18B20 供電，而無需額外電源，因而使用 DS18B20 可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨簡單可靠性更高。 （ 3）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： +~ + V。 （ 6）用戶可自設(shè)定非易失性的報警上下限值。適用于單主機系統(tǒng)，主機能夠控制一個或多個從機設(shè)備，通過一個漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時能釋放該線，而讓其他設(shè)備使用。 DS18B20 直接將測量溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量提交給單片機，工作時必須嚴格遵守單總線器件的工作時序。 系統(tǒng)工作原理如下： DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 采集現(xiàn)場溫度，將測量到的數(shù)據(jù)送入 STC89C52 單片機 的 口，經(jīng)過單片機處理后顯示當前溫度值，并與設(shè)定溫度值的上下限值作比較，若高于設(shè)定上限值或低于設(shè)定下限值則控制電機轉(zhuǎn)速 進行自動調(diào)整。 電風扇的風速從高到低設(shè)為 1檔，每檔風速都有一個限定值。則可得出五個檔位的轉(zhuǎn)速值： n1=875r/min， n2=980r/min， n3=1063r/min， n4=1150 r/min， n5=1250r/min 又由于負載上電壓的有效值 u0=u1 ?????? ?? ??? ?? 2 2s in （ 2） 公式（ 2）中， u1 為輸入交流電壓的有效值， α為控制角。時， t=； (4) 當 α2=176。 電機控制模塊設(shè)計 本模塊電路中采用了過零雙向可控硅型光耦 MOC3041M,集光電隔離、過零檢測、過零觸發(fā)等功能于一身 ,避免了輸入輸出通道同時控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷 ,簡化了輸出通道隔離 2 驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)。n 為給定時間內(nèi)可控硅導(dǎo)通的正弦波個數(shù) 。由式(3) 可知 ,當 U,I,N 為定值時 ,只要改變 n值的大小即可控制功率的輸出 ,從而達到調(diào)節(jié)電 機轉(zhuǎn)速的目的。 圖 41 主程序模塊流程圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 數(shù)字溫度傳感器模塊和顯示子模塊 如圖 8 所示，主機控制 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器 完成溫度轉(zhuǎn)換工作必須經(jīng)過三個步驟：初 始化、 ROM 操作指令、存儲器操作指令。 因為 INT0 信號反映工頻電壓過零時刻，所以只要在外中斷 0的中斷服務(wù)程序中完成控制門的開啟與關(guān)閉，并利用中斷服務(wù)次數(shù)對控制量 n進行計數(shù)和判斷，即每中斷一次，對 n進行減 1 計數(shù)，如果 n不等于 0，保持控制電平為“ 1”，繼續(xù)打開控制門；如 n=0，則使控制電平復(fù)位為“ 0”，關(guān)閉控制門，使可控硅過零觸發(fā)脈沖不再通過。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 總 結(jié) 本系統(tǒng)以 STC89C52 單片機為核心，單片機主要完成對外界環(huán)境溫度信號的采集、處理、顯示等功能 。操作界面可擴展性強，只要稍加改 變，即可增加其他按鍵的使用功能。 本設(shè)計在模擬檢測中運行較好，但采樣據(jù)不太穩(wěn)定。 uchar dis_smg[8] = {0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0x92,0x82,0xf8}。 //按鍵連加使能 bit flag_lj_3_en。 uchar f_pwm_l 。 //菜單設(shè)計的變量 uint t_high = 300,t_low = 100。i++) for(j=0。 } /***********************數(shù)碼顯示函數(shù) **********************/ void display() { static uchar i。 //消隱 P3 = smg_we[i]。 byte_write(0x20xx, t_high / 256)。 } /*************把數(shù)據(jù)從單片機內(nèi)部 eeprom 中讀出來 **************/ void read_eeprom() { t_high = byte_read(0x20xx)。 t_low = 8。 //先讀 if(a_a != 22) //新的單片機初始單片機內(nèi)問 eeprom { t_high = 320。 //保存數(shù)據(jù) } } /*******************18b20 初始化函數(shù) *************************/ void init_18b20() { bit q。 //給復(fù)位脈沖 delay_uint(80)。 //讀取 18b20 初始化信號 delay_uint(20)。i8。 //向 18b20 總線寫數(shù)據(jù)了 delay_uint(5)。 for(i=0。 //讀數(shù)據(jù)是低位開始 dq = 1。 //返回數(shù)據(jù) } 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 /*************讀取溫度的值 讀出來的是小數(shù) ***************/ uint read_temp() { uint value。 write_18b20(0xcc)。 //500us init_18b20()。 //發(fā)出讀取暫存器命令 low = read_18b20()。 //把溫度的高位左移 8位 value |= low。 //開總中斷 TMOD = 0X11。 //開定時器 0中斷 TR1 = 0。 //按鍵值還原 P2 |= 0x07。 } 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 delay_1ms(1)。 (key_new == 1)) { //確認是按鍵按下 key_new = 0。 //得到 k2 鍵值 case 0x05: key_can = 2。 //得到 k4 鍵值 } flag_lj_en = 1。 //關(guān)閉連加使能 flag_lj_3_en = 0。 }