【正文】 =0。(fen1==0)amp。 } } if(henwenfl==1) {hengwenPID()。 if(flag==1) { yellow=0。 Henwentemp(tmph)。 pare_temp()。 TR0=0。 開 始D S 1 3 0 2 初 始 化L C D 1 6 0 2 初 始 化顯 示 制 作 者 信 息獲 取 溫 度按 鍵 標 志 位 = 1獲 取 溫 度顯 示 當(dāng) 前 時 間 、 定 時 時 間 、 恒 溫 溫 度P I D 處 理 子 程 序清 屏第 一 次 溫 度 轉(zhuǎn) 換鍵 盤 掃 描 子 程 序YN 圖 31 系統(tǒng)總體流程圖 師范學(xué)院學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 系統(tǒng) 主程序 如下 ： void main() { InitDS1302()。 因為要輸出 5V的電壓，所以選用 7805， LM7805最大 可以輸出 1A的電流，師范學(xué)院學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 內(nèi)部有限流式短路保護。 由于本設(shè)計由 +5V電壓供電，并且 +5V是主電源。在緊跟 8位的控制指令字后的下一個 SCLK脈沖的下降沿 時， 讀出 DS1302數(shù)據(jù)，從低位 0位至高位 7位 讀出數(shù)據(jù)， 如 圖 214所示為 數(shù)據(jù)讀寫時序 。 DS1302外部引腳： 表 21為 DS1302外部引腳 引腳號 引腳名稱 功能 1 VCC2 主電源 3 X X2 振蕩源，外接 32768Hz晶振 4 GND 地線 5 RST 復(fù)位 /片選線 6 I/O 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端（雙向） 7 SCLK 串行時鐘輸入端 8 VCC1 后備電源 DS1302的控制字節(jié) 表 22為 DS1302的控制字節(jié) 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RAM K 控制字節(jié) 的 位 1到 位 5指示操作單元的地址 ， 控制字節(jié) 的 位 6如果為 0， 則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，如果 為 1，則 表示存取 RAM數(shù)據(jù) 。 有 12個寄存器，其中 7個與時鐘、日歷 有關(guān) ， 并以 BCD碼 的存放數(shù)據(jù) 形式 。 所以， 只 需幾個數(shù)據(jù)線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別適用于計算機 之間 、計算機與外設(shè)之間的遠距離通信 。當(dāng) 接通電源時，因為它具有絕緣耐壓性，可以迅速地將系統(tǒng)與 220V強電隔離開。 通過溫度 傳感器測得的實際溫度 并 與設(shè)定溫度值進行比較， 計算溫度差，通過 PID算法，計算加熱時間，即 改變給定控制周期內(nèi)加熱管的導(dǎo)通和關(guān)斷時間，達到調(diào)節(jié)溫度的目的。 當(dāng)環(huán)境溫度下降時 , 輸出信號增大 ,輸出脈寬增大 , 電熱絲加熱時間增長，環(huán)境溫度上升。能達到 ，使用讀取溫度暫存寄存器 的方法能達到 精度。計數(shù)器 1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計算，當(dāng)計數(shù)器 1的預(yù)置值減到 0時，溫度寄存器的值加 1，重新裝入計數(shù)器 1的預(yù)置值，計數(shù)器 1重新計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器 2 計數(shù)到 0時，溫度寄存器值停止累加，這時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度。 DS18B20測溫原理 如圖 29所示為 DS18B20測溫原理圖。 DS1822的精度較差為177。測量溫度范圍為～ 55℃ ～ +125℃ 。176。 并且通過 口控制報警電路，當(dāng)溫度超標時 口輸出 低 電平報警，不報警時將 高 電平。 第 16腳：背光源負極。當(dāng) RS和 R/W都為 低電平時 ，可 寫入指令或者顯示地址， 都為 高電平時 則可 讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W為低電平時可 寫入數(shù)據(jù) 。 第 2腳： VDD接 5V正電源。當(dāng)參數(shù)全部修改完畢后，再次按設(shè)置 鍵：用于完成設(shè)置并退出。 12Y112 MC2Ca p30 pFC3Ca p30 pFX T 1X T 2 圖 24 單片機時鐘電路 控制器 I/O口 分配 根據(jù)控制器要求設(shè)計控制器硬件電路，在硬件設(shè)計中，對單片機的 I/O口 [8]進行分配，分配方案具體如下： ― LCD1602的數(shù)據(jù)口輸出端 ； － LCD1602的 RS， RW， EN 輸出端 ； ； PWM脈沖輸出端 ； － ； ； “ +”鍵的輸入端 ； “ ”鍵的輸入 端 ； － 、數(shù)據(jù)、復(fù)位輸入端 。 STC89C52內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器 ，可驅(qū)動晶振振蕩從而產(chǎn)生單片機工作所需的時序 。 復(fù)位是單片機的初始化操作。 掉電保護方式下能保存 RAM的 內(nèi)容， 此時 單片機 停止 一切工作， 等到 下一個中斷或硬件復(fù)位 再工作 。 STC89C52是一種低功耗、高性能 的 8位微控制器 。具有 顯示質(zhì)量高，數(shù)字式接口，體積小，重量輕功耗低等優(yōu)點。故選擇方案二。 方案二： 光耦（具有過零比較功能） + 可控硅 采用單片機為核心器件，結(jié)合 PID算法計算 實時 PWM脈沖的輸出參數(shù)， 再由 產(chǎn)生的 PWM波來決定 雙向可控硅的 通斷 ， 進而控制 電熱絲來實現(xiàn) 對 溫度 的 控制。各方面特性都滿足 設(shè)計要求， 且價格低， 電路連線簡單 ，故選擇方案二。其測量范圍在 50℃ +125℃，在 10℃至 +85℃范圍內(nèi)精度為177。 單 片 機顯 示 模 塊報 警 模 塊指 示 燈 模 塊串 口 通 信 模 塊溫 度 測 量 模 塊實 時 時 鐘 模 塊鍵 盤 電 路晶 振 電 路復(fù) 位 電 路溫 度 控 制 模 塊 圖 21 系統(tǒng)硬件 總體 框圖 測溫模塊 方案一： 采用熱敏電阻（如 PT100） PT100測溫的模擬電路是把當(dāng)前 PT100熱電阻傳感器 [6]的電阻值，轉(zhuǎn)換為容易測量的電壓值，經(jīng)過放大器放大信號后送給 A/D轉(zhuǎn)換器把模擬電壓轉(zhuǎn)為數(shù)字信號后傳給單片機AT89S51，單片機再根據(jù)公式換算把測量得的溫度傳感器的電阻值轉(zhuǎn)換為溫度值，并將數(shù)據(jù)送出進行顯示，連接電路比較復(fù)雜。 根據(jù) 中醫(yī)理療設(shè)備上恒溫控制應(yīng)用 需求及對溫度精度的要求 ，將 PID算法 應(yīng)用于溫度控制中 ，設(shè)計 以下控制器設(shè)計方案 ，即以 STC89C52單片機為核心控制器件，采用 DS18B20數(shù)字溫度傳感器，無需數(shù)模擬∕數(shù)字轉(zhuǎn)換，直接與單片機進行數(shù)字傳輸。 （ 3） 研究溫度采集的相關(guān)資料 ，選擇靈敏、簡便的溫度傳感器； （ 4）對溫度控制部分進行研究，實現(xiàn)加熱、恒溫的精確控制功能； 師范學(xué)院學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 （ 5）對 硬件輸入輸出部分進行研究，實現(xiàn)良好的人機交流界面； （ 6）對其他額外功能進行拓展，實現(xiàn)溫度控制器的智能化、簡便化； （ 7）對系統(tǒng)的整個電路圖設(shè)計及程序設(shè)計進行研究。 本課題研究的目標是以 STC89C52單片機為 控制器件 ，設(shè)計一款恒溫控制器，主要完成對恒溫加熱的控制，同時具有報警、定時加熱 、實時時間顯示 等功能。 在當(dāng)今科技迅速發(fā)展的時代，現(xiàn)代物理學(xué)， 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、 生物學(xué)的 迅猛 發(fā)展，物理治療 也越來越受人們的關(guān)注 ，已成為臨床綜合治療及康復(fù)醫(yī)療 [3]中的一個重要組成部分。 目前，國內(nèi)外對于恒溫控制系統(tǒng)的研究也越來越深入。但這時電熱絲的溫度會高于用戶設(shè)定的溫度，還會繼續(xù)對物體進行加熱，使得被加熱器件 的溫度繼續(xù)上升。該技術(shù)能有效提高恒溫控制系統(tǒng)的溫度 控制的準確性 ，元器件價格低廉，方便實用，相信一定會有較好的市場效益。 20世紀 70 年代以后，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)的進步，新的生物 心理 社會的醫(yī)學(xué)模式代替了舊的生物醫(yī)學(xué)模式，尤其是物理治療技術(shù) [1]在醫(yī)學(xué)臨床上的作業(yè)日益突出。 設(shè)計類似于中藥薰蒸治療儀的智能恒溫控制器，可以響應(yīng)市場的需求。 關(guān)鍵詞： PID算法 ， 恒溫控制 ， 中醫(yī)理療 師范學(xué)院學(xué)院本科畢業(yè)論文 II Constant Temperature Control System of TCM Physiotherapy Based on PID Abstract： In the rapid development of science and technology, and medical technology, medical physiotherapy equipment tends to be highprecision, high intelligence to play the physical efficacy of traditional Chinese medicine. Designed a PID algorithmbased Chinese medicine treatments thermostatic control system on the working principle of the system hardware circuit and software design, discusses the principle of digital PID controller and its constant temperature control system. Controller by the microcontroller, temperature acquisition module, temperature control module, display modules and other modules can be bined with onsite temperature and the target temperature set by the user, using PID algorithms and PWM technology, the temperature is gradually stable set by the user target. The application button is set target temperature, heating time, the LCD display realtime, temperature and heating countdown display is being heated, timer countdown, alarm status of the three green, yellow, red lantern. The controller can meet the the physiotherapy temperature control equipment needs and control accuracy, more convenient, intelligent, with the majority of the market demand. Key words: PID , Constant temperature control , Physiotherapy 師范學(xué)院學(xué)院本科畢業(yè)論文 III 目 錄 第一章 緒論 ............................................................................................................ 1 選題的背景與意義 ............................................................................................... 1 .................................................................................................. 1 .................................................................................................. 1 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ............................................................................................ 1 .................................................................................................. 1 .................................................................................................. 2 論文研究的目標及主要內(nèi)容 ............................................................