【正文】 s performers of the troupe still tour the region39。對于一直以來一起瘋狂，一起相互學習的同學，也同時希望你們在以后的人生道路上過得越來越好，充分發(fā)揮自己的才能，走向人生 的巔峰。 仿真結果以及問題 結果證明，系統(tǒng)能夠根據用戶的需求來調節(jié)溫度，也能根據實際溫度與預設值進行比較，采取相應措施來實現(xiàn)實時調節(jié)的功能，當運行之后也能實時調節(jié)。檢測電容常用且實用的電路即是 555 芯片組成的多諧振蕩器。 ④ 處理數(shù)據 DS18B20 的高速暫存存儲器由 9個字節(jié)組成，其分配如表 32 所示。 Convert T（ 溫度 變換） [44H] 此 命令 僅是運行 一次 溫度轉換 。 Read Scratchpad（讀暫存存儲器） [BEH] 這是 讀取暫存器的內容 的命令 。 Search ROM( 搜索 ROM)[F0H] 當 系統(tǒng)開始工作時 ， 總線主機 會遇到沒法知道線上器件個數(shù)或者不識別其 64位 ROM 編碼 的情況 。 但是 此命令也是 只 適合 僅有一個 DS18B20 在總線 的情況下。芯片內部還有斜率累加器，可對頻率的非線性度加以補償。在 預定溫度 處使 溫度 寄存器寄存值 做加 計 算 器所需要的計數(shù)個數(shù) 就是 計 算 器 1的 預設值 。 DS18B20 內部 其實有兩個振蕩器分別為 的低 溫濕度 系數(shù)振蕩器 和高溫度系 21 21 數(shù)振蕩器。獨立式按鍵消除抖動的方法可以采用單穩(wěn)態(tài)鎖存器法去抖動。按鍵的確認比較容 易解決，因為按鍵開關一般只有兩個狀態(tài)，一個是高電平另外一個則是低電平。其實動態(tài)掃描就是利用人的視覺暫留現(xiàn)象還有二極管斷電后不瞬滅的特性，通過單片機輪流控制發(fā)光二極管的控制作用使得每個 led 管輪流點亮，只有掃描的速度夠快，人的印象就是看到都是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據，而單片機的 ~ 口則負責將字段碼數(shù)據傳送給 LED 數(shù)碼管。另外，在選購元件時也要分清所買的數(shù)碼管種類。而動態(tài)掃描的特點則相反。 圖 33中上電復位和手動復位電路就是由按鈕，電容 C1， C2 還有電阻 R1，R2構成。 13 13 14 14 圖 31 總體硬件原理圖 時鐘頻率電路設計 一般，我們不追求極致的精確度要求的話，都采用普通的外接一個振蕩源給單片機，然后與單片機內部時鐘震蕩電路組合，產生一個時鐘脈沖驅動 單片機工作，提供一定的時鐘頻率時鐘電路如圖 32 所示。接入單片機的 ， 口。選用片內程序空間足夠大的單片機，本設計采用 89C51 單片機。在設計的 中期，后期，用軟件對整個設計進行仿真，對整個設計的核心 單片機進行程序的寫入是很有必要的。單片機將保存在自己內存中的溫濕度通過數(shù)據線傳送到顯示器上顯示。當濕度或者溫度達到 99 時，再按下 +一后，溫度或者濕度也會跳到 0；如果溫度或者濕度為 0時，按下 一后溫度或者濕度都會跳到 99。 ，從而保證整個系統(tǒng)對溫濕度控制穩(wěn)定性的需求。 7 7 2 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)的主要組成部分 本系統(tǒng)是采用模塊化設計的智能恒溫箱，包括設定模塊，顯示模塊，調節(jié)模塊，切換模塊和采集模塊等五大模塊，另外還可以根據以后功能的需求再添加其他諸如報警等相關功能?？上驳氖?，現(xiàn)在的科學技術日新月異，使得開發(fā)新一代溫濕度測量系統(tǒng)變得更加得便捷以及可靠。因此，對于單片機的開發(fā)也變得流行起來。s actual demand, finally to keep the constant temperature and addition to play to the microcontroller itself integrated advantages of numerous system level function unit, and the system software and hardware design has carried on the rational planning, under the premise that guarantee function diversification effectively reduce the hardware cost, and convenient manipulation of the system. Keywords： AT89C51, the temperature sensor DS18B20, feedback control 4 4 目 錄 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 5 課題研究的背景和意義 ................................................................................. 5 研究的主要內容 ............................................................................................. 5 第 2 章 系統(tǒng)總體設計 .................................................................................................. 7 系統(tǒng)的主要組成部分 ..................................................................................... 7 系統(tǒng)需求分析 ................................................................................................. 8 智能恒溫箱的工作原理 ................................................................................. 8 第 3 章 智能恒溫箱的硬件設計 ................................................................................ 11 硬件電路設計概述 ....................................................................................... 11 總體硬件原理圖 ........................................................................................... 11 時鐘頻率電路設計 ....................................................................................... 14 復位電路設計 ............................................................................................... 14 顯示電路的設計 ........................................................................................... 15 顯示電路概述 .................................................................................. 15 七段 LED 數(shù)碼管的原理 .................................................................. 16 顯示電路整體設計 .......................................................................... 17 開關鍵盤設計 ............................................................................................... 17 指撥開關 .......................................................................................... 17 按鍵開關 .......................................................................................... 18 指示燈電路 ................................................................................................... 19 溫濕度采集電路 ........................................................................................... 20 第 4 章 軟件設計 .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。通過 仿真軟件仿真后，得到了系統(tǒng)功能符合設計預期的目標的結論，驗證了本系統(tǒng) 既能夠實時地顯示當前溫濕度，也能夠準確地實時控制溫濕度，能夠滿足用戶實際的需求，最終保持此溫濕度恒定。單片機技術則是智能設備里面重要的組成部分。然而，市面上的恒溫箱由于所用傳感器功能各不相同， 所以精確度也參差不齊。同理，如果采集到的溫濕度數(shù)據比預設值高的話，就開啟制冷設備或去濕設備。它完成了溫濕度參數(shù)設定，溫濕度采集計算，溫濕度顯示，溫 濕度比較，溫濕度控制調節(jié)等功能。按相應的“ +”來對溫度或者濕度進行加一攝氏度或者濕度的操作。單片機把自己保存的數(shù)據與預設值進行比較。 11 11 3 智能恒溫箱的硬件設計 硬件電路設計概述 本課題設計主要分為硬件電路設計和軟件設計。在電路設計中，也要考慮到以后系統(tǒng)升級更新?lián)Q代的需求。 ，一般設計都會預留輸入輸出接口，方便功能的添加以及以后更新的需求 。圖中有兩個七段共陰數(shù)碼管，它的字段碼信號端口接到單片機的 ~ 口，公共端接單片機的 和 口。圖中 f=12MHz，則單片機的 時鐘周期為 1/12μs 。 圖 33 硬件復位電路 顯示電路的設計 顯示電路概述 顯示的話，通常都是通過數(shù)碼管顯示，而顯示又分為靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描。當這七個二極管按順序組成 8 字型時，則有兩種連接方式。對于共陰極數(shù)碼管，因為八個陰極已經和地連接一起了，只有我們控制好每個管的陽極就能得到相應的數(shù)字。實際證明，由于按下按鍵時兩個接觸片的機械作用，按鍵開關從剛開始接觸到穩(wěn)定的接觸是要經過 10ms以內的短暫時間，而這段時間我們就稱為抖動時間。 按鍵輸入在電子設計中普遍存在，用來控制系統(tǒng)程序執(zhí)行時的輸入輸出控制或者其他特殊的要求。溫濕度指示燈詳細電路圖如下圖 39 顯示。 初始化時 ，計 算 器 1的預設值 是與 55℃ 相對應。 DS18B20 其擁有特殊的溫度測量技術。存在脈沖 的作用就是 讓總線控制器知道 DS1820 的狀態(tài)，并且可以準備操作 。此命令在總線上有單個或多個器件的情況下均可使用。告警觸發(fā)器值貯存在 EEPROM 內的觸發(fā)器值。如果總線控制器在這條命令之后跟著發(fā)出讀時間隙，而 DS18B20 又正在忙于把數(shù)據復制到存儲器的過程中 ， DS18B20 就會輸出一個 0， 表示正處于忙碌狀態(tài)。這 個操作在器 件一上電后就會執(zhí)行 ，因此只要器件一上電，暫存存儲器內 會得到之前保存的溫度 觸發(fā)器的值。 例如當 DS18B20 采集到 55℃ 的實際 溫度 后，輸出為 FC90H，則應先將 11位數(shù)據位取反加 1得 370H（符號位不變，也不作為計算），則： 實際 溫度 =370H╳=880╳=55 .0℃ 。如此周而復始，就在電路的輸出端 3 腳得到一個周期性的矩形波，通過單片機的外部中斷口可以檢測這個矩形波并得到其頻率，頻率的計算公式如 下： f=1/(Td+Tu)=1/(2*RH4+RH3)* CHS0001*㏑ 2 進而得到電容值的計算公式： CHS0001=1/(2*RH4+RH3)*f*㏑ 2 這樣就能得到測濕電容 CHS0001 的電容值