【正文】 ，TL0 和 TH0變成 3個(gè)分開的 8位加 1計(jì)數(shù)器。在物理上，SBUF 有兩個(gè)，一個(gè)是發(fā)送寄存器，一個(gè)是接收寄存器。oscf AD 轉(zhuǎn)換器 TLC2543是 TI公司的 12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成 A/D轉(zhuǎn)換過程。正是因?yàn)?TLC2543具有以上功能特點(diǎn)，因此采用 TLC2543來完成本設(shè)計(jì)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。 TLC2543引腳分布及其功能說明如下： 引腳 1至 9以及 112：AIN0D 到 AIN10，模擬量輸入端，11 路輸入信號(hào)由內(nèi)部多路器選通。 引腳 17：DATAINPUT，串行數(shù)據(jù)輸入端。引腳 19：EOC，轉(zhuǎn)換結(jié)束端。引腳 18：I/O CLOCK，輸入/輸出時(shí)鐘端。（4）I/OCLOCK 的最后一個(gè)下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位?；鶞?zhǔn)電壓的低端（通常為地）被加到 REF。每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16個(gè)時(shí)鐘周期和在每次傳遞周期之間插入 的時(shí)序的狀態(tài)圖如圖5所示；每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16個(gè)時(shí)鐘周期，僅在每次轉(zhuǎn)換序列開始處插入一次時(shí)序的狀態(tài)圖如圖 6所示。SCL：串行時(shí)鐘，該引腳為一輸入引腳，為數(shù)據(jù)輸入或讀出提供時(shí)鐘信號(hào)。在 SCL為高電平期間變化，指示開始和停止條件。因此在本次設(shè)計(jì)中采用 AT24CXX系列芯片作為存儲(chǔ)器。 由 6 腳 和 4 只 電 容 構(gòu) 成 。 其 中 13 腳 （ R1IN） 、 12 腳 （ R1OUT） 、 11 腳 （ T1IN） 、 14 腳（ T1OUT） 為 第 一 數(shù) 據(jù) 通 道 。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v） 。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能 8位單片機(jī)相連接。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。接口說明:建議連接線長(zhǎng)度短于 20米時(shí)用 5K上拉電阻,大于 20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻，因?yàn)樯侠娮璧淖柚蹬c總線的狀態(tài)有關(guān)，后面將作詳細(xì)介紹。DHT11是串行接口（單線雙向），DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit,高位先出。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束,延時(shí)等待2040us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。DHT11的引腳及其功能說明如下：引腳1：VDD，；引腳2：DATA，串行數(shù)據(jù)，單總線；引腳3：NC，空腳，請(qǐng)懸空；引腳4：GND，接地，電源負(fù)極；DHT11的封裝圖如圖14所示：西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）圖14 DHT11的封裝圖在本系統(tǒng)中采用DHT11溫濕度模塊測(cè)量溫濕度，該模塊完成溫濕度的采集后不需要送給TLC2543進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，直接將數(shù)據(jù)送至單片機(jī)進(jìn)行處理。MQ3的結(jié)構(gòu)、外形及測(cè)試電路如圖 15所示：圖 15 MQ3 的結(jié)構(gòu)、外形及測(cè)試電路MQ3的靈敏度特性曲線如圖 16所示：西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）圖 16 MQ3 的靈敏度曲線MQ3型氣敏元件對(duì)不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。對(duì)所用到的芯片及元器件的功能和性能參數(shù)有了全面的了解，在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)有了比較清晰的思路。繪制原理圖時(shí)，按照信號(hào)的流向來布局各模塊電路，使各模塊電路接口清晰，并確保整個(gè)系統(tǒng)的電路正確。電源電路原理圖如圖 17 所示：西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 12P3DC光047ufS6WBVGNR5IOUTAk圖 17 電源電路原理圖 數(shù)據(jù)采集輸入模塊在本系統(tǒng)中采用集成溫濕度傳感器 DHT11采集溫度和濕度信號(hào)，直接將采集到的溫濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。單片機(jī)記錄不同時(shí)段的值，送存儲(chǔ)器存儲(chǔ)以供保存設(shè)定的值，保證掉電不丟失。按鍵模塊電路原理圖如圖 21所示，顯示模塊電路原理圖如圖 22所示： 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）S234GNDMenuadsb5v167890LCRkVWE圖 21 按鍵模塊 圖 22 顯示模塊 串口通信模塊本次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)擴(kuò)張性很強(qiáng)，也可以用于其他方面的溫濕度，光照強(qiáng)度的檢測(cè)，這只需要更改系統(tǒng)內(nèi)的程序便可以實(shí)現(xiàn)，因此，在本次設(shè)計(jì)中，增加了串口通信模塊，用于給單片機(jī)下載不同的程序，從而達(dá)到更多的用途。采用分塊的思想使各個(gè)模塊相互獨(dú)立，同時(shí)又有清晰的接口，從而方便讀圖和檢查。 電路板的制作與焊接在 Altium Designer下完成電路原理圖及 PCB版圖設(shè)計(jì)。電路板焊接完畢，檢查是否有虛焊，短路等硬件故障，硬件測(cè)試正常后進(jìn)行防氧化處理。5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)完成了系統(tǒng)的硬件電路的制作和檢測(cè)，即可針對(duì)硬件電路編寫相應(yīng)的程序，同時(shí)進(jìn)行軟件調(diào)試。 將這些因素綜合考慮后，先分塊測(cè)試系統(tǒng)的功能，最后再編寫完整的系統(tǒng)程序。為了防止鍵盤抖動(dòng)，通常在檢測(cè)到一個(gè)低電平后延時(shí)一短時(shí)間繼續(xù)檢測(cè)，看是否還是低電平，若滿足要求，進(jìn)行鍵盤分析處理，若不滿足要求繼續(xù)檢測(cè)。利用 DHT11溫濕度傳感器采集溫濕度信號(hào)，不需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，直接送單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；利用光敏電阻采集光照強(qiáng)度信號(hào)，利用酒精傳感器采集酒精濃度信號(hào)，光敏電阻和 MQ3氣體傳感器分別將光照和酒精濃度的變化量轉(zhuǎn)換為電壓的變化量，數(shù)據(jù)采集電路采集到電壓的變化，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送給單片機(jī)處理，單片機(jī)對(duì)各參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，變?yōu)樗枰@示的數(shù)據(jù)。溫濕度、光照、西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）酒精濃度的測(cè)量程序流程圖如圖 27所示。同時(shí)在合適的環(huán)境中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，在應(yīng)用中不斷發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而使系統(tǒng)達(dá)到最好的效果。經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)電源正負(fù)極間沒有短路，可以給系統(tǒng)上電檢測(cè) [11]。按下復(fù)位鍵時(shí)，用萬用表測(cè)量單片機(jī)的第九腳，是否為高電平，若為高電平表明復(fù)位電路正常。人機(jī)交互部分主要測(cè)試按鍵和液晶顯示屏是否正常?？摧敵龆丝谒拥陌l(fā)光二極管是否發(fā)光，同時(shí)測(cè)試輸出端口是否通斷。在本次設(shè)計(jì)的釀酒監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)，其核心是測(cè)量控制周圍環(huán)境的溫濕度、光照強(qiáng)度以及酒精濃度。本系統(tǒng)中測(cè)量溫濕度，光照強(qiáng)度可用于其他很多這方面的測(cè)量，預(yù)置串口通信模塊后，更改單片機(jī)內(nèi)的程序就變得很方便了，只需修改相應(yīng)的程序即可實(shí)現(xiàn)用于其他地方測(cè)量的系統(tǒng)。7 總結(jié)本文主要介紹了由 AT89S5DHT1MQTLC254MAX232 、AT24C08等芯片組成的溫濕度、光照強(qiáng)度以及酒精濃度檢測(cè)控制電路。在將近三個(gè)月的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中，結(jié)合我們四年來學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)和自己查閱的大量相關(guān)資料，順利完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我積累了很多經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),為我們以后的學(xué)習(xí)和工作打下了基礎(chǔ)。即使是非專業(yè)人員，通過學(xué)習(xí)一些相應(yīng)知識(shí)以后，也能依靠自己的技術(shù)力量，來開發(fā)相應(yīng)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。它的發(fā)展初期是以反饋理論為基礎(chǔ)的自動(dòng)調(diào)節(jié)理論。 現(xiàn)代控制理論是在 20世紀(jì) 60年代初期，為適應(yīng)更復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研究具有高性能、高精度的多輸入多輸出系統(tǒng)而出現(xiàn)的新的控制理論。1932年美國(guó)物理學(xué)家奈奎斯特研究了長(zhǎng)距離電話線信號(hào)傳輸中出現(xiàn)的失真問題，運(yùn)用復(fù)變函數(shù)理論建立了以頻率特性為基礎(chǔ)的穩(wěn)定性判據(jù)，奠定了頻率響應(yīng)法的基礎(chǔ)。這些系統(tǒng)的復(fù)雜性和對(duì)快速跟蹤，精確控制的高性能追求，迫切要求拓展已有的控制技術(shù)，促使了許多新的見解和方法的產(chǎn)生。實(shí)踐的需求推動(dòng)了控制理論的進(jìn)步，同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也從計(jì)算手段上為控制理論的發(fā)展提供了條件，適合于描述航天器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，又便于計(jì)算機(jī)求解的狀態(tài)空間描述成為主要的模型形式。1959 年美國(guó)數(shù)學(xué)家卡爾曼提出了著名的卡爾曼濾波器，1960 年卡爾曼又提出系統(tǒng)的可控性和可觀測(cè)性問題。為了解決現(xiàn)代控制理論在工業(yè)生產(chǎn)過程應(yīng)用中所遇到的被控對(duì)象精確狀態(tài)空間模型不易建立、合適的最優(yōu)性能的標(biāo)準(zhǔn)難以構(gòu)造、所得最優(yōu)控制器往往過于復(fù)雜等問題，科學(xué)家們不懈努力，近幾十年中不斷提出一些新的控制方法和理論，例如自適應(yīng)控制，模糊控制，預(yù)測(cè)控制，容錯(cuò)控制，魯棒控制，非線性控制和大系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)控制等，大大地?cái)U(kuò)展了控制理論的研究范圍。 自動(dòng)控制技術(shù)水平的高低也是衡量科學(xué)技術(shù)先進(jìn)與否的重要標(biāo)志之一。氣體中的酒精氣體越濃，檢測(cè)到的信號(hào)越大。隨著科技發(fā)展，目前酒精傳感器研制已經(jīng)相當(dāng)成熟，目前有電化學(xué)酒精傳感器、半導(dǎo)體酒精傳感器、催化燃燒酒精傳感器等。如：專業(yè)交警執(zhí)法使用儀器，工業(yè)特殊作西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）業(yè)場(chǎng)所檢查儀器，工業(yè)檢測(cè)儀器等。繞絲式是使用的鉑金絲繞制加熱體，將半導(dǎo)體敏感材料涂敷與繞絲上，以便加熱敏感材料到特定溫度，敏感材料在特定溫度下對(duì)酒精氣體敏感。Translation data1, the theory of automatic control Automatic control theory is the study of the automatic control process of mon law subject. Its initial development stage is based on the theory of the feedback of automatic regulation theory. Along with the advancement of science and technology, automatic control theory has bee an independent discipline, it includes engineering cyberics, biological control and economic cyberics and social control.Classical control theory is a development of the theory formation system developed by 50 the late 20th. Classical control theory is mainly of singleinput singleoutput linear stationary systems analysis and design, its theoretical basis is to describe the system input output relationship of the transfer function, mainly in Time Domain Analysis Method 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）Methods and frequency domain.Modern control theory is in the early 1960s, to adapt to the more plex system design, research has high performance, high precision of multiple input multiple output system and the new control theory.2, the outline of automatic control theory development Automatic control theory is the human conquest nature of the production practice, and with the inoculation, the social production and the advance of science and technology unceasing development and perfection.In 1788, British watt invented the steam engine, he used a centrifugal governor, solved the problem of the steam engine speed control, caused the people to control technology. Later, people have tried to improve the accuracy of the 。也就是說，半導(dǎo)體酒精傳感器是一種電阻型傳感器。因此使用半導(dǎo)體酒精傳感器制造司機(jī)個(gè)人用酒精檢測(cè)儀成為首選。電化學(xué)酒精傳感器，選擇性好、穩(wěn)定性好，功耗低，但造價(jià)昂貴，同時(shí)應(yīng)用成本高。按照美國(guó)和國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，呼氣中的酒精含量是血液中酒精含量的 2100倍，由此，根據(jù)檢測(cè)到的呼氣中酒精含量就可以得出血液酒精含量。酒精檢測(cè)儀使用酒精檢測(cè)儀，對(duì)被測(cè)人呼出氣體進(jìn)行檢測(cè)。控制理論的深入發(fā)展，必將有力地推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，提高人民的生活水平，促進(jìn)人類社會(huì)的向前發(fā)展。 現(xiàn)代控制理論主要利用計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)建模分析、設(shè)計(jì)乃至控制的手段，適用于西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）多變量、非線性、時(shí)變系統(tǒng)。1956 年，前蘇聯(lián)科學(xué)家龐特里亞金提出極大值原理；同年，美國(guó)數(shù)學(xué)家 R．貝爾曼創(chuàng)立了動(dòng)態(tài)規(guī)劃。 經(jīng)典控制理論研究的對(duì)象基本上是以線性定常系統(tǒng)為主的單輸入單輸出系統(tǒng)，還不能解決如時(shí)變參數(shù)問題，多變量、強(qiáng)耦合等復(fù)雜的控制問題。為工程技術(shù)人員提供了一個(gè)設(shè)計(jì)反饋控制系統(tǒng)的有效工具。 1788英國(guó)人瓦特在他發(fā)明的蒸汽機(jī)上使用了離心調(diào)速器，解決了蒸汽機(jī)的速度控制問題，引起了人們對(duì)控制技術(shù)的重視。 經(jīng)典控制理論是 20世紀(jì) 50年代末期發(fā)展形成的理論體系