【正文】
無失真地重建恢復(fù)原始信號 x(t)。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。 DS18S20 的測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號,以 “一線總線 ”串行傳送給 CPU,同時(shí)還可以傳送給 CRC 校驗(yàn)碼,它具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)的能力。C 溫度范圍內(nèi)精度為 177。 DS18S20 具有 55176。 DS18B20 外形及引腳說明 DS18S20 的適應(yīng)電壓范圍更寬,其范圍為: ,而且它能夠直接由數(shù)據(jù)線獲取電源 (寄生電源 ),無需外部工作電源。 表 31 P3 引腳 功能 表 端口引腳 第二功能 RXD (串行輸入口 ) TXD (串行輸出口 ) INT0 (外部中斷 0) INT1 (外部中斷 1) T0(定時(shí)器 0) T1(定時(shí)器 1) ER(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) 田豐:基于單片機(jī)的溫度控制器的設(shè)計(jì) 8 SVV C CP 11P 10P 12P 13P 14P 15P 16P 17P 30 / RX DP 31 / T X DP 32 / IN T 0P 33 / IN T 1P 34 / T 0P 35 / T 1P 36 / WRP 37 / RDX T A L 2RS TG N DX T A L 1V C CP 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07EAP S E NP 27P 26P 20P 21P 22P 24A L EP 25P 235 V1234567891011121314151617181920 2122232425262728293031323334353637383940S 1SV 圖 31 最小的單片機(jī)原理圖 溫度傳感器的介紹與選擇 DS18B20 性能 在傳統(tǒng)的模擬信號遠(yuǎn)距離傳送的測量系統(tǒng)中,需要很好的解決引線誤差補(bǔ)償問題、多點(diǎn)切換誤差問題和放大 電路的零點(diǎn)誤差問題等技術(shù)。 EA/VPP:當(dāng) EA 保持低電平時(shí),則在 此期間外部程序存儲器( 0000HFFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE 禁止,置位無效。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí),將跳過一個(gè) ALE 脈沖。 ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時(shí),地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。當(dāng) P3 口寫入 “1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí), P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí), P1 口作為低八位地址接收。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。 主要特性: ( 1)與 MCS51 兼容 , ( 2) 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲器,壽命為 1000 次寫 /擦循環(huán),數(shù)據(jù)可保留時(shí)間為10 年 , ( 3) 全靜態(tài)工作: 0Hz24Hz , ( 4) 三級程序存儲器鎖定 , ( 5) 128X8 位內(nèi)部 RAM , ( 6) 4 個(gè) I/O 端 口,共 32 根可編程口線 , ( 7) 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 , ( 8) 5 個(gè)中斷源 , ( 9) 可編程串行通道 , ( 10) 低功耗的閑置和掉電模式 , ( 11)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 , 管腳說明: AT89C51 的管腳布置如圖 32 所示 VCC:供電電壓。它雖然只是一個(gè)單個(gè)芯片,但它的組成和功能上已經(jīng)具有了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn),因此稱之為單片微型計(jì)算機(jī) (SingleChipMicroputer),簡稱單片機(jī)。它不需要任何外圍元件即可檢測溫度,并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳給 上位機(jī)(微處理器)。熱敏電阻具有靈敏度高,工作溫度范圍寬,體質(zhì)小使用方便等特點(diǎn)。 根據(jù)以上說明可知,由于本課題需要測量顯示的數(shù)據(jù)較多,并且需要根據(jù)特定要求進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)置操作,因此選擇方案二中的 LCD1602 作為主機(jī)模塊的液晶顯示模塊可以達(dá)到很好的顯示效果,且價(jià)格低廉 ??梢允褂闷渥鳛楸菊n題的顯示模塊 。 根據(jù)以上說明可知,方案一功能強(qiáng)大,但是由于成本相對較高,而方案二也可以實(shí)現(xiàn)課題所有要求,并且成本非常低。因此,使用 ARM 處理器來作為本課題的主控制芯片是可行的,但是其成本相對較高。單片機(jī)快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集、然后處理、顯示溫度和控制主要是時(shí)鐘電路,提供的時(shí)鐘頻率,使單片機(jī)能正常的處理許多任務(wù)。被測對象的溫度,由 DS18B20 溫度傳感器檢測溫度。 田豐:基于單片機(jī)的溫度控制器的設(shè)計(jì) 4 第 2 章 溫度控制器的設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)整體方案和結(jié)構(gòu) 由于本課題主要要求的是,完成一種基于 51 單片機(jī)和 DS18B20 溫度 傳感器共同控制的一種 自 動(dòng)控制系統(tǒng), 具有溫度檢測、溫度范圍設(shè)置、溫度顯示、溫控控制信號輸出等功能。而以往溫度控制 大多數(shù)是由人工完成的 ,但是對于溫度的檢測 卻 不夠重視, 以致于許多的 意外發(fā)生 都是由于對溫度的檢測的誤差所導(dǎo)致的 。通過以上系統(tǒng)能夠做到設(shè)置水溫范圍以及自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫。 溫度測量技術(shù):接觸式測溫、非接觸式測溫、輻射式測溫。首先,由溫度傳感器負(fù)責(zé)采集溫度,經(jīng)過信號放大、濾波等處理后進(jìn)行轉(zhuǎn)換,把溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;數(shù)字信號最后送入控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的處理和顯示,系統(tǒng)根據(jù)處理結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的控制 信號。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,現(xiàn)在已經(jīng)可以完全運(yùn)用單片機(jī)和電子溫度傳感器對某處進(jìn)行溫度檢測 ,并且還可以做到多點(diǎn)的溫度檢測 ,如果對此原理圖稍加改進(jìn) ,甚至可以進(jìn)行遠(yuǎn)程溫度監(jiān) 控 ,這將會具有更大的實(shí)用價(jià)值 [5]。這些處理機(jī)都有很多的共性 ,比如 說 :運(yùn)行速度很高 ,內(nèi)存很大以及大量的數(shù)據(jù)存儲器。再比如說 ,在塑料的生產(chǎn)過程中 ,不同的生產(chǎn)工藝中也要求保持不同的溫度。而且 ,自動(dòng)化和智能化程度的高低均依賴于是否使用單片機(jī)。所以 ,適時(shí)和恰當(dāng)?shù)臏囟瓤刂茖ιa(chǎn)生活具有非常重要的作用。因?yàn)槿绻?dāng)實(shí)際的溫度不在規(guī)定范圍內(nèi) ,那么系統(tǒng)將會自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度 ,以確保溫度的穩(wěn)定性 ,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的目的。 這個(gè)時(shí)候 ,信號經(jīng)過數(shù)字濾波以后 ,標(biāo)度就會被轉(zhuǎn)換出來 ,并通過 LCD 把溫度顯示出來。 在現(xiàn)今社會中 ,隨著單片機(jī)和其相關(guān)電子技術(shù)飛速發(fā)展 , 應(yīng)用領(lǐng)域不斷延展,利用單片機(jī)和溫度傳感器對溫度進(jìn)行精確測量的同時(shí) ,可以大大提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化程度 , 成本低廉 , 應(yīng)用十分廣泛。 溫度控制 田豐:基于單片機(jī)的溫度控制器的設(shè)計(jì) II Design of temperature controller based on MCU Abstract Temperature detection and control is one of the indispensable in the process of industrial production process, as the sensor is more widely used in the production and life, using new type single bus digital temperature sensor for temperature test and control, it is imperative to get faster development, this paper designs a temperature detection and alarm system based on AT89C51. The system will be the temperature sensor DS18B20. Through analog amplifying circuit in the input end of the AD converter ADC0809, then to connect the output of the ADC0809 on one port of the controller, temperature sensor for acquisition, will be collected temperature paring with set point, when less than set the upper limit of temperature, by opening the heating circuit to keep the temperature to cool naturally. In this paper, from two aspects of the design of hardware circuit, software design, this paper introduces the 51 single chip microputer temperature control system design idea, the hardware principle diagram and the program diagram for a simple description of the implementation process of the design and debug process also made the corresponding instructions. Through experimental tests show that the system is high accuracy, strong antijamming capability, alarm in time accurately, has a certain reference value. This topic is mainly to realize the automatic temperature control system of dual channel, and the system design and the wiring simple, pact structure, small volume, light weight, strong antiinterference ability, high cost performance, convenient extension, implement a host to control multiple systems, a single host to solve various temperature control for the controlled object appear waste resources phenomenon, which saves resources, in large warehouses, factories, the multipurpose temperature test of intelligent building and other fields have broad application prospects. Key words: ADC0809。 本課題主要對實(shí)現(xiàn)了雙通道的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的說明 ,并且系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線簡單 ,結(jié)構(gòu)緊湊 ,體積小 ,重量輕 ,抗干擾能力強(qiáng) ,性價(jià)比高 ,擴(kuò)展方便 ,實(shí)現(xiàn)一個(gè)主機(jī)對多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制,解決了單個(gè)的主機(jī)對各個(gè)溫控的對象進(jìn)行控制顯得資源浪費(fèi)現(xiàn)象,有利于節(jié)約資源,在大型倉庫 , 工廠 , 智能化建筑等領(lǐng)域的多點(diǎn)溫度檢測中有廣闊 的應(yīng)用前景。安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) I 基于單片機(jī)的溫度控制器的設(shè)計(jì) 摘要 溫度的檢測與控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的程序之一 , 隨著傳感器在生產(chǎn)和生活中的更加廣泛的應(yīng)用 , 利用新型單總線式數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對溫度的測試與控制得到更快的開發(fā)勢在必行 , 本文設(shè)計(jì)了一種基于 AT89C51 的溫度檢測及報(bào)警系統(tǒng)。 本文從硬件電路的設(shè)計(jì)、軟件 設(shè)計(jì)兩方面介紹了 51 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,對硬件原理圖和程序框圖作了簡單的描述,對設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)過程和調(diào)試過程也做了相應(yīng)的說明 .經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試表明 ,該系統(tǒng)測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)、報(bào)警及時(shí)準(zhǔn)確 , 具有一定的參考價(jià)值 。 DS18B20。 Temperature control 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) III 目錄 引言 ............................................................................................................................................ 1 第一章 緒論 .......................................