【正文】 在液晶上可以顯示溫度、濕度、光照等數(shù)據(jù)，同時(shí)可以顯示時(shí)間和 AT24C02 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。 最終對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)測(cè)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表 41 所示： 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 32 表 42 恒溫濕度控制數(shù)據(jù)測(cè)量 設(shè)定溫度 穩(wěn)定時(shí)間（ min） 浮動(dòng)最大值 浮動(dòng)最小值 26 + 28 + + 30 + 32 + 34 + 36 + 38 + + 40 + + 42 5 結(jié) 論 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用 EDA 軟件 MAXPLUS II，采用 VHDL 語言編程實(shí)現(xiàn)十字交叉路口的編程與仿真。進(jìn)行了四天的測(cè)試，每天在早晨 8 點(diǎn)，中午 12 點(diǎn)，下午四點(diǎn)分別記錄本采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)手機(jī)端軟件讀取天氣預(yù)報(bào)中給出的溫度和濕度值。 PWM 調(diào)制 PWM 技術(shù)就是利用半導(dǎo)體開關(guān)的通斷，使直流電壓隨著半導(dǎo)體 開關(guān)的通斷而變化。 圖 38 串口通信格式 （ 1）起始位 當(dāng)沒有數(shù)據(jù)傳送的時(shí)候，總線處于高電平，當(dāng)發(fā)送端想要發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先要發(fā)送一個(gè)低電平信號(hào)，這個(gè)信號(hào)就是信號(hào)的其實(shí)位。 在數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓步M中，還要考慮系統(tǒng)時(shí)鐘同步與不同的問題。對(duì)于串行通信來說，一次只能傳輸一個(gè) bit，所以傳輸速度較慢，但節(jié)省了數(shù)據(jù)線，并且便于維護(hù)。這樣反復(fù)改變 8 次，即為傳送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。才能實(shí)現(xiàn)線與的邏輯，輸出端必須接上拉電阻才能輸出低電平，所以為了保證 IIC 正常工作，輸出端必須加上拉電阻。 1t sn sndtS t tpwm d S== (37) 其中： 1:: n 1:tsndStpw m溫 度 變 化 的 速 度 。時(shí) 刻 ， 傳 感 器 測(cè) 量 的 值 。在軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)比例控制是將誤差值，直接乘以一個(gè)比例控制參數(shù)： pC k y=D (32) 在整定 PID 過程中，首先對(duì)比例參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在控制系統(tǒng)中，最常用的調(diào)節(jié)器就是 PID 控制。 在 tempmax 為 1 的時(shí)候，不啟動(dòng) PID 調(diào)節(jié)，在 tempmax 為 0 的時(shí)候，啟動(dòng) PID 調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)將溫度濕度假設(shè)在一個(gè)確定值。制定數(shù)據(jù)傳送格式，實(shí)現(xiàn)與上一級(jí)系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)。串口發(fā)送數(shù)據(jù)。 加入三個(gè) LED 燈，此 LED 燈有兩個(gè)作用，第一個(gè)作用是在編寫程序的時(shí)候，可以用來對(duì)一些函數(shù)是 否進(jìn)入進(jìn)行跟蹤，另一作用是當(dāng)溫度或濕度出現(xiàn)大于上限值或低于下限值的時(shí)候，通過有規(guī)律的閃燈，來提示使用者。 圖 29 溫度控制電路 濕度調(diào)節(jié)電路 濕度調(diào)節(jié)器使用風(fēng)機(jī)和加濕器配合來控制，如果風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速快，加濕器開口小，則會(huì)使得室內(nèi)干燥程度上升，如果風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速滿，加濕器開口大，則室內(nèi)干燥程度降低。 如今，很多單片機(jī)都已經(jīng)內(nèi)部設(shè)置看門狗電路通過軟件控制，寫入相應(yīng)的程序，就可以啟動(dòng)、配置或停止看門狗。當(dāng)這個(gè)腳是高電平的時(shí)候，具有寫保護(hù)的功能，但讀的功能不受影響。 ：它的振蕩頻率受溫度的影響很小，即使溫度變化很大，它的頻率也基本不變。 R0、 R1：分辨率得設(shè)置位 ,出廠時(shí) R0、 R1 置為設(shè)置缺省值： R0=1 且 R1=1（ 12 位分辨率） ,用戶能夠根據(jù)需要而改寫配置寄存器即可獲得理想的分辨率。 五：當(dāng)電源極性接反時(shí) ,傳感器不會(huì)燒毀 ,僅 僅是不可正常工作。這些數(shù)字傳感器具有代表性的有： DS18B20， DS1722 以及 MAX6635等等。 綠： Data+ 。 LCD12864 與單片機(jī) STC89C52 的連接 關(guān)系 如圖 34 所示： 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 圖 34 LCD12864 與 STC89C52 連接電路圖 LCD12864 的管腳號(hào) 管腳號(hào) 管腳名 稱 電平 管腳功能描述 1 號(hào) VSS 0V 電源地 ，接負(fù)極 2 號(hào) VCC ~+5V 電源正 ，接電源正極 3 號(hào) V0 調(diào)節(jié)顯示對(duì)比度，接在滑動(dòng)變阻器的可變引腳，滑動(dòng)變阻器的兩端分別接在電源和地上 4 號(hào) RS(CS） H/L 數(shù)據(jù)命令選擇端，通過置位或者復(fù)位，來選擇發(fā)送的是命令還是數(shù)據(jù) 5 號(hào) R/W(SID) H/L 選擇讀寫端，通過置位和復(fù)位，來確定是讀數(shù)據(jù)還是向液晶寫數(shù)據(jù) 6 號(hào) E(SCLK) H/L 使能信號(hào) 端口 7 號(hào) DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 8 號(hào) DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 9 號(hào) DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 10 號(hào) DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 11 號(hào) DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 12 號(hào) DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 13 號(hào) DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 14 號(hào) DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù) 端口 15 號(hào) PSB H/L 并行串行選擇口，當(dāng)為高電平的時(shí)候是并行，低電平的時(shí)候是串行的 16 號(hào) NC 空腳 17 號(hào) /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效 18 號(hào) VOUT LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 19 號(hào) A VDD 背光源正端（ +5V） 20 號(hào) K VSS 背光源負(fù)端 LCD12864 既可以 用串行接法，也可以用并行接法，串行接法 能夠 節(jié)省線路寬度 而且調(diào)試容易 但 數(shù)據(jù)傳送速度 較 慢，容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。 在 本設(shè)計(jì)中 選用 STC89C52 作為控制器 ， 它 是 由 臺(tái)灣宏晶公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 的 8 位微控制器。 圖 31 為 220V 轉(zhuǎn) 12V 電路圖 ,圖 32 為直流 12V 轉(zhuǎn)直流 5V 電路圖。原因是噪聲只有強(qiáng)到足夠?qū)⑦壿?1 改變?yōu)檫壿?0 或著將邏輯 0 改變?yōu)檫壿?1 時(shí)，才能對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生改變。 PID 控制器的參數(shù)整定是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的核心工作。為了消除這個(gè)穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須加入“積分項(xiàng)”。 PID 控制器已有 70 余年歷史，由于它具有結(jié) 構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便等優(yōu)良表現(xiàn)成為現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域主要技術(shù)之一。 在系統(tǒng)軟硬 件設(shè)計(jì) 均 宣告 完成后，選擇合適的實(shí)驗(yàn) 場(chǎng)地 ，對(duì) 本系統(tǒng) 進(jìn)行 調(diào)試同時(shí) 分析系統(tǒng) 的 運(yùn)行效果。 本戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是： （ 1）制作完成 戶外電子設(shè)備 溫度檢測(cè)系統(tǒng)（溫度傳感器選用 DS18B20）。 目前 適用于電子設(shè)備的 溫度 控制 系統(tǒng)大多采用模擬 量 傳感器， AD 轉(zhuǎn)換 以 及單片機(jī)組成。在數(shù)字濾波、譜分析等方面廣泛使用了 DSP 系統(tǒng)。 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求是對(duì)對(duì)象的智能化控制，技術(shù)發(fā)展方向是與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。日常工作生活中，我們所接觸的所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備如手機(jī)、電磁爐、電視甚至汽車等，都使用了嵌入式系統(tǒng)，部分嵌入式系統(tǒng)還包含了操作系統(tǒng)。例如用于 工業(yè)控制系統(tǒng) 中，一條設(shè)備要能保證它始終生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，現(xiàn)代工業(yè)不能靠人來操作，而是由設(shè)備自我調(diào)控。經(jīng)實(shí)際制作表明該 溫度控制系統(tǒng) 能夠 實(shí)現(xiàn) 所需功能，具有體積小 巧 、操作 方便 、 可靠性高、測(cè)量精準(zhǔn)高、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn) ， 適合 戶外電子設(shè)備溫度控制 。戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) The design of control system of the outdoor temperature of electronic equipment 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) II 摘 要 溫度控制系統(tǒng)是日常生活與工業(yè)控制中最重要而普遍的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 溫度控制； STC89C52； DS18B20 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) III Abstract Temperature control system is one of the most important and universal automatic control system in daily life and industrial control. With the development of electronic technology, SCM has bee the first choice in the development and production of electronic equipment control chip. This paper introduces a kind of outdoor electronic equipment temperature control system, which uses STC89C52 as the core, DS18B20 as temperature acquisition device, LCD12864 as the display screen, and AT24C02 as the outdoor electronic equipment. Based on the access to electronic devices and the actual attempt, the design of hardware circuit. Using IIC bus technology to obtain the area where the realtime temperature by temperature sensor DS18B20, STC89C52 of multipoint temperature of realtime inspection at the same time, from the temperature of the matrix keyboard input history values were pared, the control system through LCD12864 realtime output temperature information beyond pre set value automatic alarm. After the system function is clear, the programming language is written, and the whole temperature control system is debugged and analyzed by simulation. The function of realtime temperature acquisition, display, control and recording is realized. The actual production shows that the temperature control system can realize required functions and has the characteristics of small volume, convenient operation, high reliability, high precision of measurement, realtime good, suitable for outdoor electronic equipment temperature control. Keywords: temperature control。啟動(dòng)設(shè)備，其可以自我穩(wěn)定運(yùn)行下去。嵌入式系統(tǒng)是一種由先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)等各種具體技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，是不斷發(fā)展創(chuàng)新的新興集成知識(shí)體系。最初人們粗糙地將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改造，在大型設(shè)備中生硬的實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用。 4） 嵌入式片上系統(tǒng) (System On Chip)隨著 EDI 的推廣、 VLSI 設(shè)計(jì)的普及化、半導(dǎo)體制造工藝迅猛發(fā)展 ,在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí)代來臨 , 這就是 System On Chip。 利用 單片機(jī) 控制 溫度是單片機(jī)控制的 一個(gè) 簡單應(yīng) 用，配合 采用 合適 的技術(shù)和元器 件，將模擬的溫度 信號(hào) 轉(zhuǎn)化為數(shù)字 信號(hào)并 不 難， 如此即可 開發(fā) 出 一種實(shí)時(shí)性 好 、精度高的溫度控制系統(tǒng)。 （ 2）溫度 測(cè)量 精度 為 1 攝氏 度。 戶外電子設(shè)備溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 2 系統(tǒng) 的理論分析 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述 自動(dòng)控制系統(tǒng)是指在無人參與情況下，能夠讓生產(chǎn)過程或其他過程按照人們期望的規(guī)律或著預(yù)定的程序運(yùn)行的控制系統(tǒng)。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)或參數(shù)不能夠完全的掌握，或著無法獲得精確數(shù)學(xué)模型時(shí)，應(yīng)用 PID 控制技術(shù)就成為了最為方便的控制技術(shù)。隨著時(shí)間的推移，積分項(xiàng)會(huì)逐漸增大。對(duì)于一般的溫度控制系統(tǒng)： P（ %