【正文】 然后 撤去焊錫絲 ， 并沿著引線向上提拉烙鐵頭，形成像水滴一樣 光亮的焊點。同樣地，要掌握焊接點的上錫數(shù)量，焊接點上的焊錫數(shù)量不能太少，太少了焊接不牢，機械強度也太差。 Protel 99 SE 共分 5 個模塊，分別是原理圖設(shè)計、 PCB 設(shè)計（包含信號完整性分析）、自動布線器、原理圖混合信號仿真 和 PLD 設(shè)計。用戶甚至可以實時采用諸如LED/LCD、鍵盤、 RS232 終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行交互仿真。但是我們在利用它的仿真功能的時候都有一定的限制。 開 始 初始化參數(shù) 查表輸出斷碼 輸出位碼 位碼移位 循環(huán)結(jié)束？ 結(jié) 束 是 否 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 22 PTOTEUS 為了檢測電路是不是能夠?qū)崿F(xiàn)，在制作實物之前，先用 PROTEUS 對顯示電路進行仿真，仿真結(jié)果顯示電路能夠得到所需要的結(jié)果。 Keil C51 是 Keil 公司針對 80C51 系列單芯片，在 Windows 平臺上開發(fā)出的一套工具軟件 .，透過 Keil uVision2 的 IDE(整合發(fā)展環(huán)境 )，提供 80C51 匯編語言與 C51 語言的編輯、組譯 /連結(jié)、除錯/模擬測試，并具備完善的項目管理系統(tǒng) (Project)，以及系統(tǒng)文件說明等功能。模 /數(shù)轉(zhuǎn)換是本系統(tǒng)的核心部分，將溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù) [11]。所以，直接用它來編寫程序十分困難。 顯示電路由 4 個七段共陽數(shù)碼管組成， 4 位顯示器的第一位顯示溫度值的十位，第二位顯示個位，第三位將用來顯示濕度的十位，第四位顯示個位。 靜態(tài)顯示就是顯示驅(qū)動電路具有輸出鎖存功能，單片機將所有要顯示的數(shù)據(jù)送出后就不再控制 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 18 LED，直到下一次顯示時再傳送一次新的顯示數(shù)據(jù)。 圖 214 數(shù)碼管引腳圖 LED 顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方式： （ 1）共陽極接法 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。 LED 很適于脈沖工作狀態(tài)，在平均電流相同的情況下，脈沖工作狀態(tài)比直流工 作狀態(tài)產(chǎn)生的亮度增強 20%左右。在線路設(shè)計中，必須將所有器件的模擬地和數(shù)字地分別相連，然后將模擬地與數(shù)字地僅在一點上相連接。如 CS、 RD 同時為低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門打開，數(shù)據(jù)信號送出，而在 RD 高電平到來后三態(tài)門處于高阻狀態(tài)。 CLKR：內(nèi)部時鐘發(fā)生器外接電阻端，與 CLKIN 端配合，可由芯片自身產(chǎn)生時鐘脈沖，其頻率為 1/。分辨率為 8 位，轉(zhuǎn)換時間為 100μs，輸出電壓范圍為 0～ 5V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為 177。 量程（滿刻度范圍 — Full Scale Range）量程是指輸入模擬電壓的變化范圍。 分辨率（ Resolution）分辨 率反映轉(zhuǎn)換器所能分辨的被測量的最小值。當(dāng)溫度大于 60℃小于 80℃時，溫度系數(shù)滿足關(guān)系式： tx=，將得到的溫度系數(shù)代入 RHr=RHm+tx(T25)中，即求得溫度補償 后的濕度值。其中充放電時間為 圖 210 濕度測量電路 2ln)RR(Ct 421 ?? 2lnCRt 22? 因而，輸出的方波頻率為 可見，空氣的相對濕度通過 555 測量振蕩電路就轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之成線性關(guān)系的頻率信號。2%；響應(yīng)時間小于 5s；溫度系數(shù)為 ℃。必須是交流電供電。在實際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，會產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長期穩(wěn)定性去判斷，一般 說來，長期穩(wěn)定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題，年漂移量控制在 1%RH 水平的產(chǎn)品很少，一般都在 177。圖 27 為 LM741 的內(nèi)部電路圖 圖 27 LM741 的內(nèi)部電路圖 濕度采樣電路設(shè)計 濕度傳感器的分類及特點 濕度傳感器，分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形 式都為在基片涂覆感濕材料形成感濕膜。其中，管腳 2 為運放反相輸入端， 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 9 管腳 3 為同相輸入端，管腳 6 為輸出端，管腳 7 為正電源端，管腳 4 為負(fù)電源端，管腳 8 為空端，管腳 1 和 5 為調(diào)零端。但這樣調(diào)整 只可保證在 0℃或 25℃附近有較高精度。 T9 和 T11 的發(fā)射結(jié)電壓互相反極性串聯(lián)后加在電阻 R5 和 R6 上，因此可以寫出： ΔUBE＝（ R6－ 2 R5） I／ 3 R nln)qKT(RUI BE1 ???? 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 8 R6 上只有 T9 的發(fā)射極電流，而 R5 上除了來自 T10 的發(fā)射極電流外，還有來自 T11 的發(fā)射極電流，所以 R5 上的壓降是 R5 的 2／ 3。 T T8，T10 為對稱的 Wilson 電路，用來提高阻抗。 圖 23 是利用 ΔUBE 特性的集成 PN 結(jié)傳感器的感溫部分核心電路。 AD590 的電源電壓范圍為 4V～ 30V。 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 6 圖 22 溫度采集電路 AD590 的簡介 集成溫度傳感器實質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的 be 結(jié)壓降的不飽和 值 VBE 與熱力學(xué)溫度 T 和通過發(fā)射極電流 I 的下述關(guān)系實現(xiàn)對溫度的檢測： 式中， K— 波爾茲常數(shù)； q— 電子電荷絕對值。 方案二：采用溫度傳感器 AD590。目前 ,國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳 感器系列產(chǎn)品。傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品 ,尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域 ,數(shù)量高居各種傳感器之首 [6]。但如果電路參數(shù)不符合規(guī)定的條件或干擾導(dǎo)致單片機不能正確復(fù)位，系統(tǒng)將無法工作。 XTAL1 和 XTAL2 為外接晶振引線端。 按照 AT89S52 的引腳圖可分為主電源、外接晶振或振蕩器、多功能 I/O 口，以及控制、選通和復(fù)位四類。 A /D轉(zhuǎn)換 單 片 機 89S52 顯示電路 上下限控制 報警電路 放大電路 濕度傳感器 濕度變送器 溫度傳感器 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 3 第二章 硬件設(shè)計 本次設(shè)計的硬件電路 由 單元電路由單片機最小系統(tǒng)、 溫度采集 及放大 電路、 A/D 轉(zhuǎn)換、濕度采集電路和顯示電路組成。 總體設(shè)計框圖 本設(shè)計總體設(shè)計系統(tǒng)框圖如圖 1－ 1 所示。 當(dāng)糧庫溫度在 20℃ ~35℃ 、相對濕度 ≥85%時，糧食就易發(fā)生霉變。 單片機技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。 控溫儲糧是使糧食在儲藏期間保持一定的溫度水平 ， 達到安全儲藏的目的。 基于單片機的糧庫溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計 2 第一章 總體設(shè)計 設(shè)計思路分析 本設(shè)計采用溫度傳感器采集溫度，經(jīng)過放大電路處理后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0804 將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量；采集濕度是將 HS1101 置于 555 定時器組成的振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號， 經(jīng)過與單片機相連，通過數(shù)據(jù)口輸出送到數(shù)碼管進行實時顯示 [5]。 當(dāng)溫度高于上限或低于下限值時，報警器發(fā)聲，提醒工作人員此時溫度太高或太低，以做出相應(yīng)的措施。 AT89S52 單片機有 40 腳 PDIP、 42 腳 PDIP 等，本系統(tǒng)采用 40 腳 PDIP 的封裝，其引腳如圖 31（ a）所示， AT89S52 是 AT89S5系列單片機中性能居中、很有代表性的產(chǎn)品，其主要特性如下：（ 1）兼容 MCS51 產(chǎn)品；（ 2） 8K 字節(jié)可擦寫 1000 次以上的系統(tǒng)可編程 ISP Flash ROM；（ 3）工作電壓為+4V～ +；（ 4）有 256 字節(jié) RAM；（ 5） 32 個可編程 I/O 口；（ 6） 3 個 16 位定時 /計數(shù)器；（ 7） 8個中斷源；（ 8）一個全雙工 UART 串行通信口；（ 9）靜態(tài)工作頻率在 0～ 33Mhz；（ 10）休眠和節(jié)電保持兩種省電模式；（ 11）中斷喚醒省電模式功能；（ 12）看門狗定時器；雙數(shù)據(jù)指針（ DPTR）；（ 13）電源關(guān)閉標(biāo)志；（ 14）靈活的 ISP 編程； AT89S52 配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設(shè)置省電模式，空閑模 式下， CPU 暫停工作， RAM 定時計數(shù)器、串行口、外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作。此外由于 ALE 是以六分之一晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。本設(shè)計采用內(nèi)部振蕩器為單片機提供振蕩源。 溫度采集與放大部分 什么叫傳感器？從廣義上講，傳感器就是能感知外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號的裝置；簡單說傳感器是將外界信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置。 3. 智能溫度傳感器。目前 ， 國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、由集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 A/D轉(zhuǎn)換器采用 8位 CMOS逐次逼近型的 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0804[7]。 AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M 五檔，其中 M 檔精度最高，在 55℃～ +150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177。圖 3 中的電阻 R 是在硅板上形成的薄膜電阻，該電阻已用激光修正了其電阻值，因而在基準(zhǔn)溫度下可得到 1μA／ K 的 I 值。而 C1 和 R4 則可用來防止寄生振蕩。但由于 AD590 的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對電路進行調(diào)整。此外，它還具有如下特點：（ 1）無頻率補償要求；（ 2）短路保護；（ 3）失調(diào)電壓調(diào)零；（ 4）寬大的共模、差模電壓范圍 ；（ 5）低功耗。18V 范圍內(nèi)選用；具有很高的輸入共模、差模電壓，電壓范圍分別為 177。2%~177。濕度傳感器工作的溫度范圍也是重要參數(shù)。圖 28 為 HS1101 的結(jié)構(gòu)及示意圖。另外， R3 是防止輸出短路的保護電阻， R1 用于平衡溫度系數(shù)。根據(jù)技術(shù)手冊該傳感器的 溫度系數(shù)與溫度曲線如圖 211所示，并有關(guān)系式： RHr=RHm +tx(T25)其中： RHr為真實濕度值； RHm為當(dāng)前溫度下的濕度測量值；T 為當(dāng)前溫度； tx為溫度系數(shù)。 逐次逼近型 A/D 由一個比較器和 D/A 轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，順地增加內(nèi)部 D/A 的輸入值，并將其輸出電壓與 A/D 測量輸入電壓比較，當(dāng)二者相等時，內(nèi)部 D/A 的輸入值就是 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果。 1LSB；相對精度用絕對精度除以滿量程值的百分?jǐn)?shù)來表示，如：177。同種工作原理的轉(zhuǎn)換器，通常位數(shù)越多，轉(zhuǎn)換時間越長。 AGND：模擬信號地。輸出低電平表示本次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成。如輸入電壓動態(tài)范圍較小，則可調(diào)節(jié)參考電壓 VREF，以保 證小信號輸入時 ADC0804 芯片 8 位的轉(zhuǎn)換精度。 它是一種由某種特殊的半導(dǎo)體材料制作成的 PN 結(jié)，由于參雜濃度很高，當(dāng)正向偏置時，會產(chǎn)生大量的電子 空穴復(fù)合，把多余的能量釋放變?yōu)楣饽?。 LED 的工作原理 通常所說的 LED 顯示器由 7 個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段 LED 顯示器，其排列形狀如圖 214 所示。 圖 215 共陽極接 法 使用 LED 顯示器時要注意區(qū)分這兩種不同的接法。 另一種方法是動態(tài)掃描顯示。 MCS－ 51 單片機的字長為 8 位，有時，要完成某些操作用一個字節(jié)尚不能充分表達。 匯編語言的長處在于編寫高效且需要對機器硬件精確控制的程序。 數(shù)碼顯示子程序的作用是將溫度傳感器 AD590 采集到的溫度信息通過 LED 顯示器，用十進制表示出來，并且在 LED 顯示器的第一位顯示當(dāng)前使用的是哪路溫度傳感器。 （ 5） Ision Debugger：有強大的除錯工具和平行仿真系統(tǒng)。它的元件庫齊全，使用方便，是不可多得的電子電路設(shè)計輔助軟件。 Proteus 組合了高級原理布圖、混合模式 SPICE 仿真 ， PCB 設(shè)計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。 支持許多通用的微控制器 ， 如 PIC， AVR， HC11 以及 8051； 交互的裝置模型包括 ： LED 和 LCD 顯示 ， RS232 終端 ， 通用鍵盤 ； 強大的調(diào)試工具 ， 包括寄存器和存儲器 ， 斷點和單步模式 ； IAR CSPY 和 Keil uVision2 等開發(fā)工具的源層調(diào)試 ； 應(yīng)用特殊模型的 DLL 界面 —— 提供有關(guān)元件庫的全部文件 。 焊接注意的基本事項： 在電子制作過程中，焊接工作是必