【正文】 /*等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，可不用 ,會(huì)對(duì)顯示產(chǎn)生影響 */ tmp()。dispbuf[1]=5) { Q1=1。 /*去掉最前面的０，更符合閱讀習(xí)慣 */ /*保證有效數(shù)可靠顯示，使其符合習(xí)慣 */ LED=ledcode[dispbuf[i]]。 for(i=0。 dis=。 temp_l=ReadByte()。 //跳過(guò)序列號(hào)命令 tmpwrite(0x44)。 i=8。 dat=dat1。 } return(k)。 while(i) { tem_in=1。 i=103。 while(i0)i。 define L 15 /*溫度報(bào)警下限 */ define H 40 uchar temp_h,temp_l。不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。在學(xué)完《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程之后， 還要對(duì)《 單片機(jī)基 礎(chǔ)》和 《 單片機(jī) C語(yǔ)言程序設(shè)》的深入研究 。然而這次竟還出現(xiàn)了芯片的初始化， DS18B20 這樣的芯片也是第一次接觸，對(duì)這芯片進(jìn)行初始化只有通過(guò)效仿人家的程序。使得控制溫度系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間可能稍慢了一點(diǎn)。當(dāng)溫度 T[0℃ 〈 T30℃ ]時(shí)溫度控制系統(tǒng)將不會(huì)調(diào)節(jié)溫度，這正是我們所需要的滿意溫度。教正后如圖 所示： 圖 經(jīng)修改調(diào)試后正常 顯示 根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ,單片機(jī)在顯示傳感器所讀出的溫度同時(shí) ,必須根據(jù)設(shè)定的溫度上限和下限來(lái)改變溫度的高低 ,使的所在環(huán)境的溫度相對(duì)的保持一個(gè)恒溫情況。 25 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)流程圖如圖 所示： 圖 初始化 啟動(dòng) 18B20 讀溫度 計(jì)算溫度 顯示溫度 ？≥上限 ？≤下限 開(kāi)始 結(jié)束 高電平降溫 高電平升溫 26 7 調(diào)試和總結(jié) 仿真軟件程序線路調(diào)試 通過(guò)對(duì)電路的硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì) ,我們使用了 PROTEUS 對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)線 DQ 必須保持低電平至少 1us，來(lái)自 DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在讀時(shí)隙下降沿之后 15us 內(nèi)有效。當(dāng)主機(jī)將數(shù)據(jù)從高電平來(lái)至低電平時(shí)，產(chǎn)生寫(xiě)時(shí)隙。工有 5位 ROM操作命令。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序。如采用 TTL 或 CMOS 等邏輯電平控制時(shí)，最好采用有足夠帶載能力的低電平驅(qū)動(dòng)，并盡可能使“ 0”電平低于 V?？刂埔粋€(gè)降溫裝置的開(kāi)啟（本設(shè)計(jì)中考慮到成本和技術(shù)問(wèn)題，采用電風(fēng)扇進(jìn)行降溫控制）。通常就用 1k 的 。 OC 門(mén)輸出高電平時(shí)是一個(gè)高阻態(tài)，其上拉電流要由上拉電阻來(lái)提供，設(shè)輸入端每端口不 18 大于 100uA,設(shè)輸出口驅(qū)動(dòng)電流約 500uA，標(biāo)準(zhǔn)工作電壓是 5V，輸入口的高低電平門(mén)限為 (低于此值為低電平 )； 2V(高電平門(mén)限值 )。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)輸出高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級(jí)電路提供足夠的電流。 長(zhǎng)線傳輸中電阻不匹配容易引起反射波干擾，加上下拉電阻是電阻匹配，有效的抑制反射波干擾。 超大規(guī)模集成電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過(guò)一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷， 并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58 ＝ 40 根 I/O 端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 端口才 32 個(gè)呢：），實(shí) 際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極 (COM)的數(shù)碼管。另外，如果輸出端電流上升變化率 (di/dt)很大，可以在輸出端串聯(lián)一個(gè)具有高磁導(dǎo)率的軟化磁芯的電感器加以限制。 固態(tài)繼電器 應(yīng)用電路 (1)基本單元電路 如圖 所示為穩(wěn)定的阻性負(fù)載，為了防止輸入電壓超過(guò)額定值，需設(shè)置一限流電阻 Rx；當(dāng)負(fù)載為非穩(wěn)定性負(fù)載或感性負(fù)載時(shí)，在輸出回路中還應(yīng)附加一個(gè)瞬態(tài)抑制電路，如圖 所示，目的是保護(hù)固態(tài)繼電器。不過(guò)，直流型 SSR 在使用時(shí)應(yīng)注意：負(fù)載為感性負(fù)載時(shí)，如直流電磁閥或電磁鐵，應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)一只二 極管，二極管的電流應(yīng)等于工作電流，電壓應(yīng)大于工作電壓的 4 倍。 繼電器 固態(tài)繼電器的原理及結(jié)構(gòu) SSR 按使用場(chǎng)合可以分成交 流型和直流型兩大類，它們分別在交流或直流電源上做負(fù)載的開(kāi)關(guān)，不能混 。 3) 連接 DS18B20 的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給 計(jì)數(shù)器 1。 5. 獨(dú)特的單總線接口方式，與微處理器連接時(shí)僅需要一條線即可實(shí)現(xiàn) 與微處理器雙向通訊。 DS18B20 的外形及管腳排列如下圖 圖 DS18B20的外形及管腳 圖 GND 為接地線， DQ為數(shù)據(jù)輸入輸出接口，通過(guò)一 個(gè)較弱的上拉電阻與單片機(jī)相連。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清 0。中斷 AT89S52 有 6 個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中 斷（ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器 0、 2）和一個(gè)串行中斷。 高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 脈沖將會(huì)跳過(guò)。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。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 5 引腳號(hào)第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P0 口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL 門(mén) 電流。這樣， 1 個(gè) 89S52，E A /V P31X T A L 119X T A L 218R S T V9R D P 17W R P 16I N T 0 P 12I N T 1 P 13T 0 P 14T 1 P 15P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P R O G30T X D P 11R X D P 10 PDV s s20V c c40鍵盤(pán) 溫度控制 4 承擔(dān)了 3 個(gè)專用接口芯片的工作；不僅使成本大大下降，而且優(yōu)化了硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)，給用戶帶來(lái)許多 方便。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢(shì)。該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，且此元件 線形較好。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)ψ詣?dòng)控制系統(tǒng)控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與 自適應(yīng)能力的要求越來(lái)越高，被控對(duì)象或過(guò)程的非線性、時(shí)變性、多參數(shù)點(diǎn)的強(qiáng)烈耦合、較大的隨機(jī)擾動(dòng)、各種不確定性以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段不完善等，使難以按數(shù)學(xué)方法建立被控對(duì)象的精確模型的情況。 1 1 緒 論 溫度控制，在工業(yè)自動(dòng)化控制中占有非常重要的地位。 隨著電子技術(shù)以及應(yīng)用需求的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的進(jìn)展。在 0— 100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于 1攝氏度。對(duì)于溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，我們才用的只是簡(jiǎn)單的升溫和降 溫方法，當(dāng)溫度低于我們?cè)O(shè)定的最低溫度值時(shí)，則單片機(jī)系統(tǒng)則會(huì)通過(guò)一個(gè)高電平的脈沖電流直接送給繼電器，使連接在繼電器上的電阻絲通電產(chǎn)生熱量來(lái)提高溫度。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 89S52 有 40 個(gè)引腳，有 32 個(gè)輸入端口（ I/O），有 2 個(gè)讀寫(xiě)口線，可 以反復(fù)插除。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P2 口： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2口被寫(xiě) “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。對(duì) P3 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?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。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。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每 個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 也就是說(shuō)高 128 字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開(kāi)的。 空閑模式 在空閑工作模式下， CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是 TF2 或 EXF2 激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清 0。VDD 為電源接口，既可由數(shù)據(jù)線提供電源，又可由外部提供電源，范圍 3． O～ 5． 5 V。 6. 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 。 則 高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò) 50m 時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。 交流型的 SSR 的工作原理，圖 是它的工作原理框圖，圖 成交流 SSR 的主體，從整體上看， SSR 只有兩個(gè)輸入端 (A和 B)及兩個(gè)輸出端 (C和 D)，是一種四端器件。 SSR工 12 作時(shí)應(yīng)盡量把它靠近負(fù)載，其輸出引線應(yīng)滿足負(fù)荷電流的需要。通常措施是在繼電器輸出端加裝 RC 吸收回路 (例如： R=150 Ω， C= μ F或 R=39 Ω， C= μF)，它可以有效的抑制加至繼電器的瞬態(tài)電壓和電壓指數(shù)上升率 dv/dt。 (a) (b) 圖 (2)多功能控制電路 圖 為多組輸出電路，當(dāng)輸入為“ 0”時(shí)，三極管 BG 截止， SSR SSRSSR3 的輸入端無(wú)輸入電壓，各自的輸出端斷開(kāi)；當(dāng)輸入為“ 1”時(shí)，三極管 BG導(dǎo)通， SSR SSR SSR3 的輸入端有輸入電壓，各自的輸出端接通，因而達(dá)到了由一個(gè)輸入端口控制多個(gè)輸出端“通”、“斷”的目的。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 ② 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位就顯示出字形，沒(méi)有選通的 數(shù)碼管就不會(huì)亮。 圖 數(shù)碼管顯示電路 17 單片機(jī)接口電路 P0 口的上拉電阻原理 當(dāng) TTL 電路驅(qū)動(dòng) COMS 電路時(shí)，如果 TTL 電路輸出的高電平低于 COMS 電路的最低高電平（一般為 ） 這時(shí)就需要在 TTL 的輸出端接上拉電阻，以提高輸出高電平的值。 上拉電阻阻值的選擇原則包括 : 從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當(dāng)足夠大；電阻大，電流小。 3． 高低電平的設(shè)定。選上拉電阻時(shí)： 500uA x = 即選大于 時(shí)輸出端能下拉至 以下，此為最小阻值，再小就拉不下來(lái)了。其具體的連接電路圖如圖 所示： 19 圖