【正文】 影響到負(fù)載電路的 正常工作。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2021) 15 圖 39 外部復(fù)位電路 原理 圖 電源電路 控制系統(tǒng)主控制部分電源需要用 5V直流電源供電，其電路如圖 310所示，把頻率為 50Hz、有效值為 220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的 5V直流電壓。電平復(fù)位將復(fù)位端通過(guò)電阻與 Vcc相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用 RC分電路產(chǎn)生正脈沖來(lái)達(dá)到復(fù)位的。RST上的電壓必須保證在斯密特觸發(fā)器的閥值電壓以上足夠長(zhǎng)時(shí)間，滿(mǎn)足復(fù)位操作的要求。需要注意的是：電路板時(shí)，振蕩器和電容應(yīng)盡量安裝得與單片機(jī)靠近，以減小寄生電容的存在更好的保障振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作電路圖如圖 38所示 。而在芯片外部 和 之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 ，蜂鳴器不工作。控制電路圖如圖 36所示。 圖 35 顯示接口電路 原理圖 加熱控制電路的設(shè)計(jì) 用于在閉環(huán)控制系統(tǒng)中對(duì)被控對(duì)象實(shí)施 控制，被控對(duì)象為電熱杯， 其功率為400W， 采用對(duì)加在電熱杯兩端的電壓進(jìn)行通斷的方法進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水加熱功率的調(diào)整，從而達(dá)到對(duì)水溫控制的目的。 表 31：按鍵功能 按鍵 鍵名 功能 REST 復(fù)位鍵 使系統(tǒng)復(fù)位 RET 設(shè)置鍵 使系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，進(jìn)入設(shè) 置狀態(tài) S0—— S9 數(shù)字鍵 設(shè)置用戶(hù)需要的溫度 YES 確認(rèn)鍵 用戶(hù)設(shè)定目標(biāo)溫度后進(jìn)行確認(rèn) NO 清除鍵 用戶(hù)設(shè)定溫度錯(cuò)誤或按了 YES 鍵后使用 基于單片機(jī)的電加熱恒溫控制器的設(shè)計(jì) 12 圖 34 鍵盤(pán)接口電路 原理圖 顯示采用 4位共陽(yáng) LED顯示方式 ,顯示內(nèi)容有溫度值的十位、個(gè)位及小數(shù)點(diǎn)后 兩位。 這是 12位轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在 DS18B20的兩個(gè) 8比特的 RAM中，二進(jìn)制中的前面 5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于 0，這 5位為 0，只要將測(cè)到 的數(shù)值乘于 ；如果溫度小于 0，這 5位為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于 。 圖 32 最小系統(tǒng) 電路原理圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2021) 11 溫度采集電路的設(shè)計(jì) 溫度采集電路模塊如圖 33所 示。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各種狀態(tài)參量均可由數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示。單片機(jī)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)溫度與用戶(hù)設(shè)定的目標(biāo)溫度，按照已經(jīng)編程固化的模糊控制 算法計(jì)算出實(shí)時(shí)控制量。 E. 鍵盤(pán)采用 4 3的掃描鍵盤(pán)。 總體電路設(shè)計(jì) 本著簡(jiǎn)單實(shí)用的原則，最后選擇以下方案： A. 測(cè)溫電路選用 DS18B20集成數(shù)字測(cè)溫電路。 基于單片機(jī)的電加熱恒溫控制器的設(shè)計(jì) 8 為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接 VCC。 K. PSEN: 外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（ PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。 如果需要，通過(guò)將地址為 8EH的 SFR的第 0位置“ 1”， ALE操作將無(wú)效。 J. ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù) 2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2口輸出 P2鎖存器的內(nèi)容。對(duì) P2端口寫(xiě)“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流。 在 flash編程時(shí)， P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8個(gè)TTL邏輯電平。另外，AT89S52可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。同時(shí)，也與 MCS51系列單片機(jī)完全兼容。固態(tài)繼電器使用比較簡(jiǎn)單，而且沒(méi)有觸電，可以頻繁工作。 綜上所述，所以采用了 LED數(shù)碼管作為顯示。 C. 方案三 采用半導(dǎo)體集成溫度傳感器作為測(cè)溫元件，半導(dǎo)體溫度傳感器應(yīng)用也比較廣泛，精度、可靠性都不錯(cuò)，價(jià)格適中，使用比價(jià)簡(jiǎn)單，是一種較好的方案。 C. 方案三 可以使用單片機(jī)作為核心，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)控制、顯示、鍵盤(pán)等功能。同樣也可以用邏輯電路實(shí)現(xiàn)，但總體的電路設(shè)計(jì)和制作繁瑣。 ℃ ； C. 溫度設(shè)置：可以由按鍵設(shè)置控制溫度 ； D. 顯示 ： 四位有效值顯示。現(xiàn)代社會(huì)中，隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及工業(yè)水平的逐步提高，各種恒溫控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)人了工業(yè)以及其他領(lǐng)域，以基于單片機(jī)的電加熱恒溫控制器的設(shè)計(jì) 2 單片機(jī)為核心的電熱恒溫控制系統(tǒng)就是其中之一同時(shí)也標(biāo)志了恒溫控制領(lǐng)域成為了自動(dòng)化時(shí)代的一員 。數(shù)字溫度傳感器 DS18B20只用一個(gè)引腳即可與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大減少了接線(xiàn)的麻煩，使得單片機(jī)更加具有擴(kuò)展性。這類(lèi)控制對(duì)象慣性大 ,滯后現(xiàn)象嚴(yán)重 ,存在很多不確定的因素 ,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型 ,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳 ,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。然而現(xiàn)有的溫度傳感元件大多為模擬器件（熱電耦）體積大、應(yīng)用復(fù)雜、而且不容易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化等缺點(diǎn)，阻礙了應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。 對(duì)于不同場(chǎng)所、不同工藝、所需溫度高低范圍不同、精度不同，則采用的測(cè)溫元件、測(cè)溫方法以及對(duì)溫度的控制方法也將不同；產(chǎn)品工藝不同、控制溫度的精度不同、時(shí)效不同，則對(duì)數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制算法也不同。s Electric Heating Constant Temperature Controller39。 介紹了一種以 AT89S52為主要控制器件，以 DS18B20為溫度傳感器的新型數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)方法，其硬件電路包括主控制器，測(cè)溫電路和顯示電路等。采用單片機(jī)來(lái)對(duì)他們控制不僅具有控制方便，簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大的提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) ； 恒溫控制器 ； DS18B20 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2021) Based on Monolithic Integrated Circuit39。 DS18B20 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (2021) 目 錄 1 概 述 ................................................................................................................... 1 課題研究的背 景 .................................................................................................... 1 課題研究的意義 .................................................................................................... 1 課題研究的內(nèi)容 .................................................................................................... 2 2 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ......................................................................................................... 3 方案設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 3 控制電路和溫度設(shè)定電路方案與選擇 ............................................................. 3 測(cè)溫電路方案選擇 ............................................................................................. 4 顯示模塊的選擇方案和論證 ............................................................................. 4 加熱電路方案選擇 ............................................................................................. 4 單片機(jī)的選擇 ..................................................................................................... 5 單片機(jī) AT89S52 ................................................................................................. 5 總體電路設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 8 3．硬件電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 9 電路總體原理框圖 ................................................................................................ 9 系統(tǒng)各功能模塊電路設(shè)計(jì) .................................................................................... 9 最小系統(tǒng) ............................................................................................................. 9 溫度采集電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................11 鍵盤(pán)和顯示的設(shè)計(jì) ............................................................................................11 加熱控制電路的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 12 報(bào)警及指示燈電路的設(shè)計(jì) ............................................................................... 13 時(shí)鐘電路及外部復(fù)位電路 ............................................................................... 14 電源電路 ........................................................................................................... 15 原理圖的設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 16 4．軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 19 . 主程序模塊 ......................................................................................................... 19 . 溫度采集模塊 ..................................................................................................... 19 鍵盤(pán)模塊 .................