基于單片機的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文正文(文件)
【正文】 09的管腳圖溫度采樣單元，用于采集被控對象的溫度參數(shù)，它由溫度電壓轉(zhuǎn)換、小信號放大及A/D轉(zhuǎn)換三部分組成。上位PC機通過串行口與下位機聯(lián)絡(luò)，向下位機發(fā)送控制命令和接收下位機上傳的數(shù)據(jù)以及進行人機交互。．2 控制溫度 單片機是集成了中央處理部件，存儲器、定時器和各種輸入輸出設(shè)備等接口部件。采用單片機對溫度進行控制方便、簡單、靈活。與之相應(yīng)的是，作為模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)之間橋梁的模數(shù)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用日趨廣泛。根據(jù)奈奎斯特采樣定理，對于采樣信號x(t)，如果采樣頻率fs大于或等于2fmax(fmax為x(t)最高頻率成分)，則可以無失真地重建恢復(fù)原始信號x(t)。3．量化是將連續(xù)幅度的抽樣信號轉(zhuǎn)換成離散時間、離散幅度的數(shù)字信號，量化的主要問題就是量化誤差。 積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器稱雙斜率或多斜率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，是應(yīng)用最為廣泛的轉(zhuǎn)換器類型。時間到達后將計數(shù)器復(fù)位并將積分器輸入連接到反極性(負)參考電壓。由于單片機的時鐘頻率達到12M，移位寄存器的移位速度相當快，所以我們根本看不到數(shù)據(jù)是一位一位傳輸?shù)?。每擴展一片164就可增加一位顯示。采用移位寄存器控制數(shù)碼管顯示出本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，也是本系統(tǒng)的一個優(yōu)點?；虼嬖趧t進行一系列的讀操作，若不存在則返回。主要是通過人為的對外部按鍵的控制來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度，從而實現(xiàn)系統(tǒng)對溫度的手動和自動控制。開 始結(jié) 束串行口初始化往緩沖區(qū)送數(shù)查段碼送顯示圖44 顯示流程圖 本章節(jié)主要講的是單片機溫度系統(tǒng)的軟件設(shè)計部分的主要的流程圖，這也是系統(tǒng)程序設(shè)計的基本設(shè)計思路，通過依照四部分的流程圖進行設(shè)計，已達到對系統(tǒng)完整的運行，對溫度的顯示、監(jiān)控和控制。本制作的設(shè)計中使用了繼電器控制的只是插座電路，因此，該系統(tǒng)的可擴展性很強，隨著插入插座的電器不同，可以實現(xiàn)許多其他功能的電路。畢業(yè)設(shè)計是我對這三年來的大學生活進行總結(jié)，是對我們學的知識的一個測試，也是一個自我的檢驗。無論是在平時的階段，還是在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環(huán)節(jié)，無不得到導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。她治學嚴謹，學識淵博，品德高尚，平易近人，在我做論文期間不僅傳授了做學問的秘訣，還傳授了做人的準則。該智能溫度控制器只是DS18B20數(shù)字溫度傳感器在溫度控制領(lǐng)域的一個簡單實例，還有許多需要完善的地方，例如可以將測得的溫度通過單片機與通訊模塊相連接，以手機短息的方式發(fā)送給用戶能夠隨時對溫度進行控制。這些單片機的功能都為我們實現(xiàn)電路提供了非常有利的條件，同時也為開發(fā)環(huán)境友好，易用，方便，大大加快本系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)。主要是通過對傳輸過來的信號進行顯示后，給操作者提供提示。初始化存儲操作命令ROM操作命令開始AD590存在？結(jié)束讀取溫度值否是圖4—3讀溫度流程圖 計算溫度子程序計算溫度子程序?qū)AM中讀取值進行BCD碼的轉(zhuǎn)換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖4—4所示。系統(tǒng)的主程序流程圖如圖41，當有信號輸入時，主程序啟動，根據(jù)內(nèi)部設(shè)定的條件逐步運行，達到設(shè)計目的。在本系統(tǒng)中使用的移位寄存器74LS164時，是用芯片的貼片封裝。移位寄存器74LS164的引腳如圖26所示：圖212移位寄存器74LS164引腳圖74LS164為串行輸入、并行輸出移位寄存器，其引腳功能如下：A、B —— 串行輸入端；Q0～Q7 —— 并行輸出端； —— 清除端，低電平有效；CLK —— 時鐘脈沖輸入端，上升沿有效。 積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣速度和帶寬都非常低，但它們的精度可以做得很高，并且抑制高頻噪聲和固定的低頻干擾(如50 Hz或60 Hz)的能力，使其對于嘈雜的工業(yè)環(huán)境以及不要求高轉(zhuǎn)換速率的應(yīng)用非常有效。雙斜率轉(zhuǎn)換器由1個帶有輸人切換開關(guān)的模擬積分器、1個比較器和1個計數(shù)單元構(gòu)成。4．編碼是將量化后的信號編碼成二進制代碼輸出。通常采樣脈沖的寬度tw是很短的，故采樣輸出是斷續(xù)的窄脈沖。 模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)本次設(shè)計還涉及到數(shù)模轉(zhuǎn)換技術(shù)，而模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)包括采樣、保持、量化和編碼四個過程。 模數(shù)轉(zhuǎn)換部分模數(shù)轉(zhuǎn)換是將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為N位二進制數(shù)字輸出信號的技術(shù)。其中，溫度控制也越來越重要。充分發(fā)揮了單片機在實時數(shù)據(jù)采集和PC機對圖形處理、顯示以及數(shù)據(jù)庫管理上的優(yōu)點。圖22 溫度采樣單元該系統(tǒng)的下位機8255單片機作為控制核心，負責采集現(xiàn)場溫度值。11．OE： 輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。7．START：A/D轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端。3．VCC：+5V工作電壓。ADC0809由單+5V電源供電；片內(nèi)帶有鎖存功能的8路模擬多路開關(guān)，可對8路0～5V的輸入模擬電壓分時進行轉(zhuǎn)換，完成一次轉(zhuǎn)換約需100181。（4） 中斷標志AT89C51在S5P2時檢測(或接收)外部(內(nèi)部)中斷源發(fā)來的中斷請求信號后先使相應(yīng)中斷標志位置位,然后便在下個機器周期檢測這些中斷標志位狀態(tài),以決定是否響應(yīng)該中斷。 （3） 串行口中斷源串行口中斷由AT89C51內(nèi)部串行口的中斷源產(chǎn)生,也是一種內(nèi)部中斷。若設(shè)定為邊沿觸發(fā)方式(IT0=1或IT1=1),則CPU需要兩次檢測INT0、INT1線上電平方能確定其上中斷請求是否有效,即前一次檢測為高電平和后一次檢測為低電平時中斷請求才有效。（1） 外部中斷源AT89C51有INT0和INT1兩條外部中斷請求輸入線,用于輸入兩個外部中斷源的中斷請求信號,并允許外部中斷源以低電平或負邊沿兩種中斷觸發(fā)方式來輸入中斷請求信號。C51系統(tǒng)有關(guān)中斷的寄存器有4個，分別為中斷源寄存器TCON和SCON、中斷允許控制寄存器IE和中斷優(yōu)先級控制寄存器IP；中斷源有5個，分別為外部中斷0請求INT0、外部中斷1請求INT定時器0溢出中斷請求TF0、定時器1溢出中斷請求TF1和串行中斷請求R1或T1。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。在芯片擦除操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。新的計數(shù)值是在檢測到輸入引腳電平發(fā)生1到0的負跳變后，于下一個機器周期的S3P1期間裝入計數(shù)器中的，可見，檢測一個由1到0的負跳變需要兩個機器周期，所以最高檢測頻率為振蕩頻率的1/24。定時器的定時時間與系統(tǒng)的振蕩頻率緊密相關(guān)，因為C51系列單片機的一個機器周期由12個振蕩脈沖組成，所以，計數(shù)頻率fc=fosc/12。在單片機的定時器T0或T1中，有一個定時器發(fā)生由0到1的跳變時，計數(shù)器增1，即為計數(shù)功能；在單片機內(nèi)部對機器周期或其分頻進行計數(shù)，從而得到定時，這就是定時功能。在訪問片外擴展存儲器時，低八位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時傳送，高八位地址由P2口傳送。PSE
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