基于恒溫箱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 8B20送出，因此從微處理器到DS18B20僅需連接一條信號線和地線。 （2）在使用中不需要任何外圍元件。 （5）通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式。（9）告警尋找命令可以識別和尋址那些溫度超出預(yù)設(shè)告警界限的器件。該技術(shù)與上述總線不同，它采用單根信號線，即可傳輸時(shí)鐘，又能傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，因而這種單線技術(shù)具有線路簡單、硬件開銷少、成本低廉、便于擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)。單線通常要外接一個(gè)約5KΩ的上拉電阻，這樣，當(dāng)該線閑置時(shí)，其狀態(tài)為高電平。所有的單線器件都要遵循嚴(yán)格的協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。開漏單總線接口引腳。表2 溫度值分辨率配置表溫度數(shù)字輸出（二進(jìn)制）數(shù)字輸出（十六進(jìn)制）+125℃0000 0111 1101 000007D0H+85℃0000 0101 0101 00000550H+℃0000 0001 1001 00010191H+℃0000 0000 1010 001000A2h+℃0000 0000 0000 10000008H0℃0000 0000 0000 0000000H℃1111 1111 1111 0000FFF8H℃1111 1111 0101 1110FF5EH℃1111 1110 0110 1111FF6FH55℃1111 1100 1001 0000FC90H DS18B20的使用方法 由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S51單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來完成對DS18B20芯片的訪問。所有時(shí)序都是將主機(jī)作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。（2） DS18B20的讀時(shí)序，見圖4。 （3） DS18B20的寫時(shí)序 ，見圖5。1 wire總線支持一主多從式結(jié)構(gòu)，硬件上需外接上拉電阻。其二是實(shí)現(xiàn)雙向可控硅的過零觸發(fā),從而使流過雙向可控硅的電流波形為正弦波,減少諧波。通過MOC3041內(nèi)部的過零觸發(fā)電路，保證Q2在電壓過零時(shí)導(dǎo)通和截止，對供電系統(tǒng)干擾極小。圖8 報(bào)警電路6 系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì) 軟件描述在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，必須先弄清恒溫控制系統(tǒng)的操作過程和工作過程。若要改變設(shè)定的溫度，可以先按復(fù)位／停止鍵再重復(fù)上述過程。圖9 鍵盤處理程序流程當(dāng)通電或復(fù)位以后，系統(tǒng)進(jìn)入鍵盤管理狀態(tài)，單片機(jī)只接收設(shè)定溫度和啟動。 KEY1（）: 狀態(tài)切換；溫度設(shè)置確認(rèn)；溫度重新設(shè)置?！★@示模塊顯示子程序的功能是將緩沖區(qū)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成3個(gè)BCD碼，再將其分別存入百位、十位、個(gè)位3個(gè)顯示緩沖區(qū)，送往串行口，利用單片機(jī)的P2口進(jìn)行掃描，讓數(shù)據(jù)動態(tài)的顯示出來，可顯示設(shè)置溫度和測量溫度。為了防止誤報(bào)，設(shè)置了報(bào)警允許標(biāo)志，只有在允許報(bào)警的情況下，溫度值高于設(shè)定溫度值時(shí)才報(bào)警。中斷由定時(shí)器0產(chǎn)生，根據(jù)需要每隔15 s中斷一次，即每15 s采樣控制一次?！∶摍C(jī)檢查用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機(jī)中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，檢查數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。通常的方法是，先編調(diào)試軟件，逐一檢查調(diào)試硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構(gòu)成，如是部分譯碼設(shè)計(jì)，則排除地址重疊故障。 用匯編語言現(xiàn)在有些單片STD工業(yè)控制機(jī)或者開發(fā)系統(tǒng)，可直接使用匯編語言，借助CRT進(jìn)行匯編語言調(diào)試。必須準(zhǔn)確無誤地計(jì)算出操作碼、轉(zhuǎn)移地址和相對偏移量，以免出錯(cuò)?？梢允褂肒eil c51和 Proteus進(jìn)行聯(lián)調(diào)，使調(diào)試、仿真更為方便。圖15 剛啟動的仿真圖 在設(shè)置好溫度值如100攝氏度并按SET鍵確定后，數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)溫度值26攝氏度，系統(tǒng)開始進(jìn)入加熱狀態(tài)，如圖16所示?？垢蓴_電源: 微機(jī)系統(tǒng)供電線路是干擾的主要來源，電源采用隔離變壓器接入電網(wǎng)，可以防止電網(wǎng)的干擾侵入微機(jī)系統(tǒng)。為此只要在單片機(jī)的RESET端加上一個(gè)高電平信號，并持續(xù)10ms以上即可。圖18 系統(tǒng)的PCB板表3 系統(tǒng)元件列表Part TypeDesignatorPart TypeDesignatorC533PFC2C639R81KR547UC4R174LS138IC510KR274LS164IC310KR3330R710KR4AC220VJP10UC3AT89C51IC127R6DS18B20IC233PFC1MOC3041IC4220*7RP1BELLSPEAKER9013Q1MAC97A6Q2CRYSTALY1DPY_7SEGDP1DPY_7SEGDP2DPY_7SEGDP3BUTTONK1BUTTONK2BUTTONK3REDLEDL1GREENLEDL2結(jié)束語本文利用AT89C51對溫度進(jìn)行控制，采用單總線傳輸方式的DS18B20作為溫度傳感器，與按鍵、數(shù)碼顯示、報(bào)警器等外部輔助硬件共同組成一個(gè)溫度控制系統(tǒng)。參 考 文 獻(xiàn)[1] 《單片微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》 西安： 西安電子科技大學(xué)出版社．[2] 《單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)》 北京： 北京電子工業(yè)出版社[3] 《基于單片機(jī)8051的嵌入式開發(fā)指南》 電子工業(yè)出版社，2003．胡大可等．[4] 《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航》 求是科技 靳達(dá) 編著 人民郵電出版社 2003年10月[5] 《51系列單片機(jī)高級實(shí)例開發(fā)指南（附CDROM光盤一張）》李軍 等編著2004年06月1
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