【正文】 系 部： 專 業(yè)： 機電一體化 設(shè)計題目： 單片機 控制 雞雛恒溫孵化器 指導(dǎo)教師： 職 稱： 高級講師 2021 年 5 月 摘 要 隨著電究所子技術(shù)的發(fā)展，微處理器、集成電路不斷更新、發(fā)展，溫度是工業(yè)生產(chǎn)和自動控制中最常見 的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)變化的過程都與溫度密切相關(guān)，因此，在生產(chǎn)過程中常需對溫度進行檢測和監(jiān)控。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的溫度控制器應(yīng)運而生。1 恒溫控制系統(tǒng)概況 1 本文研究內(nèi)容 2 恒溫系統(tǒng)總體設(shè)計方案 2 89C51 單片機 6 時鐘電路設(shè)計 12 報警與控制電路 16 鍵盤部分程序設(shè)計 28 參考文獻 隨著電究所子技術(shù)的發(fā)展，微處理器、集成電路不斷更新、發(fā)展，溫度是工業(yè)生產(chǎn)和自動控制中最常見的工藝參數(shù)之一，任何物理變化和化學(xué)變化的過程都與溫度密切相關(guān)，因此，在生產(chǎn)過程中常需對溫度進行檢測和監(jiān)控。當(dāng)溫度下降到上限溫度以下時，停止降溫。 C，上、下限溫度在程序中設(shè)置，實現(xiàn)控制可以升溫也可以降溫，實時顯示當(dāng)前溫度值，另外還 有 蜂鳴器報警功能。單片機技術(shù)的應(yīng)用，使得許多領(lǐng)域的技術(shù)水平和自動化程度大大提高，可以說，當(dāng)今世界正面臨著一場以單片機（微電腦）技術(shù)為標(biāo)志的新技術(shù)革命 本設(shè)計決定用單片機作為中心控制器。 89C51 單片機引腳功能 （ 1） XTAL1：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。在 89C51 片內(nèi)，它是振蕩電路反向放大器的輸出端。當(dāng)振蕩器工作時，在此引腳上出現(xiàn)兩個機器周期一上的高電平，就可以使單片機復(fù)位。當(dāng) 89C51 由外部程序存儲器取指令（ 或常數(shù)）時，每個機器周期內(nèi) 兩次有效輸出。 （ 7） P0 口：雙向 8位三態(tài) I/O 口，在訪問外部存儲器時，可分時用做低 8位地址線和 8位數(shù)據(jù)線。 P2 口： 8位雙向 I/O 口，做高 8位地址 線。 89C51 單片機的引腳圖（ 40 腳雙列直插封裝）如下 圖 89C51單片機的引腳圖 數(shù)據(jù)存儲器擴展 89C51 型單片機片內(nèi)有 128B 的 RAM，在實際應(yīng)用中僅靠這 256B 的數(shù)據(jù)存儲器是遠遠不夠的。 1234567891011121314151617181920 212223242526272829303132333435363738394089C51P 1. 0P 1. 1P 1. 2P 1. 3P 1. 0P 1. 0P 1. 0P 1. 0R E S E TR X D 、 P 3 .0T X D 、 P 3 .1IN T 0 、 P 3 .2IN T 1 、 P 3 .3T0 、 P 3 .4T1 、 P 3 .5WR 、 P 3 .6RD 、 P 3 .7X T A L 2X T A L 1V S S P 2. 0P 2. 1P 2. 2P 2. 3P 2. 4P 2. 5P 2. 6P 2. 7P S E NA L E / P R O GE A /V P PV C CP 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7. ... 第 5 頁 N e tL a b e l7 N e tL a b e l8N e tL a b e l1 1N e tL a b e l1 2A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A 1 021A 1 123A 1 22C S 120C S 226WE27OE22D011D112D213D315D416D517D618D7196264 圖 6264引腳圖 6264 的特性及引腳信號 6264 的容量為 8KB，是 28 引腳雙列直插式芯片，采用 CMOS 工藝制造 A12～ A0：地址線，可尋址 8KB 的存儲空間 。 CE1： 片選信號 1，輸入 ，在讀 /寫方式時為低電平。 6264 的操作方式 6264 的操作方式由 CE CE2 的共同作用決定 寫入：當(dāng)和為低電平，且和 CE2為高電平時，數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線 D7～ D0 寫入被選中的存儲單元。 復(fù)位電路設(shè)計 單片機復(fù)位電路圖 為單片機復(fù)位電路。例如：若 MCS51單片機時鐘頻率為 12MHz，則復(fù)位脈沖寬度至少應(yīng)該為 2μ s。本電路選用的電容為 30pF，晶振頻率為 12MHz。 C C3 一般采用 15~33uF，并且電容離晶振越近越好，晶振離單片機越近越好。 DS18B20 按照工業(yè)設(shè)計要求，抗干擾性能強，溫度測量范圍為 67 ~ 125CC? ? ? 。此特性的應(yīng)用范圍包括 HVAC 環(huán)境控制，建筑物，設(shè)備或機械內(nèi)的溫度檢測，以及過程檢測和控制中的溫度檢測。 DS18B20 與 89C51 接線方式如圖 。數(shù)字部分由控制邏輯電路，逐次逼近型寄存器的三態(tài)緩沖器組成。 1LSB。 15V 和 5V。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種。 第 12 頁 簡易式鍵盤接口電路設(shè)計 8255 可編程并行 I/O 接口設(shè)計 MCS51 系列單片機共有 4 個 8 位并行 I/O 口，這些 I/O 口一般是不能完全提供給用戶使用的，在外部擴展存儲器時，提給用戶使用的 I/O口只有 P1 和 P3 口的部分口線。 8255的 D0～ D7分別與 到 相連。 4號鍵：上限值確定。鍵盤接口電路如圖 所示： 圖 鍵盤接口電路圖D034D133D232D331D430D529D628D727P A 04P A 13P A 22P A 31P A 440P A 539P A 638P A 737P B 018P B 119P B 220P B 321P B 422P B 523P B 624P B 725P C 014P C 115P C 216P C 317P C 413P C 512P C 611P C 710RD5WR36A09A18R E S E T35CS68255R1 R2 R3 R4 R5S1S2S3S4S5V C CN e t L a b e l 5 N e t L a b e l 6N e t L a b e l 7 N e t L a b e l 8 第 14 頁 報警與控制電路 該部分是單片機和外部報警與控制的接口部分，主要起報警、執(zhí)行和電氣隔離作用，其電路圖如圖 。因此把這兩個口分別用 P0 和 P01代替。 第 15 頁 4 系統(tǒng) 軟件 設(shè)計 系統(tǒng)主程序 設(shè)計 主程序流程圖如圖 主程序完成的功能是：啟動傳感器測量溫度，將測量溫度與給定值比較進行 PID 運算，若 LX TT ? ，則進入加熱階段，置 P13為高 圖 系統(tǒng)主程序流程圖 電平。 否則，也就是 LT ≤ XT ≤ HT 當(dāng)溫度在正常范圍內(nèi)，調(diào)顯示，顯示采集到的溫度值 XT 。 在鍵盤的控制方面， 由于采用了 5 個單鍵，因此使得鍵值識別的問題也比較簡單。 溫度顯示子程序設(shè)計 此模塊采用的是動態(tài)掃描的方法，依次改 變 P0口輸出高電平的位和 P2口 輸出 對應(yīng)的數(shù)據(jù)段，就可以輪流點亮顯示器的各位數(shù)碼管。 圖 溫度采樣程序流程 采樣程序 初始化 各通道都采集一次？ 輸出通道號 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 讀 A/D 數(shù)據(jù) 修改通道及通道號 重裝定時器 0 常數(shù) 啟動 oT 返回 N Y 第 19 頁 5 單片機程序 單片機程序如下： ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT ORG 0025H MAIN： MOV SP,60H MOV 20H,00H MOV 21H,08H MOV 29H,0FEH LCALL ZIJIAN LCALL READTHTL LCALL TESTRANGE LCALL DISP SETB INT0 SETB EX0 SETB EA LOOP: LCALL DELAY LCALL GET_TEMP LCALL TURN LCALL DISPLAY CLR C MOV A,24H CJNE A,2EH,LOOP1 SJMP HOTTING LOOP1: JC HOTTING MOV A,24H CLR C CJNE A,2DH,LOOP2 SJMP STOPHOT 第 20 頁 LOOP2: JNC STOPHOT SJMP KEEP HOTTING: CLR CLR SETB KEEP: SJMP LOOP STOPHOT: SETB SETB CLR SJMP LOOP ZIJIAN: MOV 30H,08H MOV 31H,08H MOV 32H,13H MOV 33H,08H MOV 34H,13H CLR CLR CLR CLR MOV R3,0FFH WAIT0: ACALL DISPLAY DJNZ