【正文】 在單片機發(fā)出溫度轉換命令后，須延時，以便 DS18B20 完成溫度轉換，在單片機發(fā)出讀溫度命令后，必須馬上產生讀 時序 接收 DS18B20 的發(fā)回來的數(shù)據(jù)。每一位的讀取之前都由控制器加一個起始信號。數(shù)據(jù)位的讀寫是由讀寫時序來實現(xiàn)的。第 9 個字節(jié)為前 8 個字節(jié)的 CRC 碼。一旦總線主機檢測到應答信號，便可以發(fā)起 ROM操作指令。如 表 41 所示： 表 41 DS18B20溫度值格式表S S S S S 2625 24232221202 1 2 22 32 4B i t 7 B i t 6 B i t 5 B i t 4 B i t 3 B i t 2 B i t 1 B i t 0B i t 1 5 B i t 8B i t 1 4 B i t 9B i t 1 1B i t 1 3 B i t 1 0B i t 1 2L S B y t eM S B y t e 這是 12 位轉化后得到的 12 位數(shù)據(jù) , 存儲在的兩個 8 比特的 RAM 中 , 二進制中的前面 5位是符號位 , 如果測得的溫度大于 0, 這位為 0, 只要將測到 的數(shù)值乘以 即可得到實際溫度 ,如果溫度小于 0, 這位為 1, 測到的數(shù)值需要取反加 1 再乘以 即可得到實際溫度。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)軟件設計 20 開始 界面初始化 溫度讀取，顯示及控制 按鍵掃描，設置溫度及時間 當前溫度 報警溫度？ 聲光報警 當前溫度 +10預設溫度一？ Y N要。因此會有 DCAC、 ACAC、 ACDC 等 型式，它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混用 . 固態(tài)繼 電器 的硬件連接圖 這里使用 交流固態(tài)繼電器 (AC—SSR)，單片機高電平驅 動三極管 9014 的基極 ，固態(tài)繼電器的一端接在三極管的發(fā)射極。高頻變壓器耦合，河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件設計 18 是在一定的輸入電壓下，形成 10MHz的自激振蕩，通過變壓器磁芯將高頻信號傳遞到變壓器次級。 固態(tài)繼電器的輸入電路是為輸入控制信號提供一個回路，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號源。 ② 只需要單一 +5V 電源供電 。如河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件設計 16 圖：各引腳功能如下： 圖 312 DB9 引腳 圖 當計算機與終端之間利用 RS232 作近程連接時，有幾根線實現(xiàn)交換連接。 溫度顯示模塊的電路圖如 圖 310 所示 ： 圖 310 溫度顯示模塊電路圖 電平轉換電路 設計 RS232 標準 介紹 RS232C 標準最初是遠程通信連接數(shù)據(jù)終端設備 DTE 和 數(shù)據(jù)通信設備 DCE制定的。 河南城建學院本科畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件設計 14 功能設置指令如表 36所示： 表 36 功能設置指令 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 DL N F * * 功能設置指令功能：工作方式設置（初始化指令）。 RS：寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器；低電平時選擇指令寄存器。若有按鍵按下，則高四位中會有一個 1 翻轉為 0，低四位不會變，此時即可確定被按下的鍵的行位置。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4根行線相交叉的 4 個按鍵之中。這樣，一個端口（如 P1 口）就可以構成 4*4=16 個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成 20 鍵的鍵盤 ，而直接用端口線則只能多出一鍵（ 9 鍵）。 VD1 和 VD3 兩個二極管組成一對橋臂； 因為 二極管的啟動電壓比較小，所以經過變壓器的電壓可以使 VD1 與 VD3二極管組成 的 橋臂在正半周期導通， VD2 與 VD4 2 個二極管組成的橋臂 可 在負半周期導通。 假若 單片機檢測 實時溫度大于設定報警溫度 時，通過報警電路向報警 器 發(fā)出信號 (低 電平 )，聲音報警電路接 收 到有效電平后 就 自動發(fā)出預置的報警聲， 與此同時報警指示燈發(fā)出信號。 DS18B20 主要特性如下： ①適應 更寬的 電壓范圍 ,電壓范圍： ～ ,在寄生電源方式下可 以 由 數(shù)據(jù)線供電 。當人為按下按鈕時，則 Vcc 的 +5V 電平就會直接加到 RST 端。作為單片機的時鐘源 ， STC89C51 內部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器， 這個 放大器的輸入和輸出端分別是引腳 XTAL0 與 XTAL1,在 XTAL0 與 XTAL1 端口 接上時鐘電源即可構成時鐘電路。 ④ 顯示用 LCD1602 顯示屏顯示溫度值 和時間 ，用數(shù)字鍵和功能設置鍵實現(xiàn)溫度、時間的設置。 VB擁有圖形用戶界面（ GUI）和快速應用程序開發(fā)（ RAD）系統(tǒng)，可以輕易的使用 DAO、 RDO、 ADO 連接數(shù)據(jù)庫，或者輕松的創(chuàng)建 ActiveX 控件。 然而 LED 八度數(shù)碼管引腳排列 卻 不規(guī)則，顯示時要加驅動電路，硬件電路 且 復雜。 此外 AD590 是溫度 電流傳感器，對于提高系統(tǒng)抗干擾能力有很大的幫助 ，但是該器件需要模數(shù)轉換電路 。使用 固態(tài) 繼電器可以很容易地實現(xiàn) 控制 較高的電壓和電流，在正常條件下，工作十分可靠?？煽毓枋欠N半控器件，應用于交流電的功率控制有兩種形式：控制導通的交流周期數(shù)達到控制功率的目 地 ；控制導通角 以此來 控制交流功率。同時 DS18B20能提供九位溫度讀數(shù)，它無需任何外圍硬件即可方便地構成溫度檢測系統(tǒng)。 ⑤ 能夠按照設定的溫度曲線控溫。可見溫度控制電路廣泛應用于社會生活的各個領域，所以對溫度進行控制是非常有必要和有意義的。課題主要設計一個水溫測控系統(tǒng) ，控制鍋爐中水的溫度，選擇合適的控制規(guī)律，使鍋爐中水的溫度按預定規(guī)律變化，并且能夠進行越限報警。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 關鍵詞 :電阻爐、 LED、 PID、溫度、單片機 機電工程學院畢業(yè)論文設計 IV Abstract The project is mainly about designing a water temperature monitoring system to control the water temperature in the boiler, and choosing proper control rules to make water temperature in the boiler change within the predetermined path, with the function of alerting temperature rising limit. Through the keyboard and display, we can set the goal temp. and other parameters. Control system, according to the functions, includes temperature sensor module, the temperature display / setting module, a temperature control module, MCU and host puter munication module. System can preset the resistance furnace temperature and heating time through the keyboard. Singlechip microputer, according to the furnace temperature and preset temperature and the set of algorithms, calculates the volume control, and according to the control volume, using the PWM control solid state relay to switch on and off so as to control the resistance wire conduction time in order to achieve temperature control. In addition through the serial port of MCU and host puter munication, through the PC software, the device can fulfill the realtime display of current temperature and temperature history and draw out the temperature curve, making the system more readable, realizing the remote monitoring function. Key words: STC89C52, DS18B20, PWM, PC 機電工程學院畢業(yè)論文設計 V 目錄 1 .緒論 ....................................................... 5 選題意義 ................................................ 5 系統(tǒng)的主要性能指標 ...................................... 6 主要工作任務 ............................................ 6 2 .系統(tǒng) 的工作原理 和 模塊 選擇 ................................... 7 系統(tǒng) 總 述 ................................................ 7 各模塊電路的方案選擇 ..................................... 7 系統(tǒng)硬件總框圖 形 .................................. 8 ....................................... 8 ....................................... 8 ........................................... 9 ......................................... 9 系統(tǒng)各模塊的方案 .................................... 10 3． 系統(tǒng)硬件設計 ............................................. 10 STC89C52 的最小系統(tǒng) ..................................... 10 晶振回路 ......................................... 11 復位電路 ......................................... 11 溫度采集模塊的硬件設計 .................................. 11 溫度傳感器 DS18B20 概述 ............................ 12 溫度采集模塊的硬件設計 ............................................