【正文】 for (i=0。time20。 DQ=1。 lcd_write(0x01)。 delay(1)。 e=1。z0。 } if(i==101) { i=1。 //開(kāi)中斷 ET0=1。 DAOut=Pnow。(Enow3))pwmflag2=90。 if(Enow) //大于 就積分，否則加熱管就不輸出 { Ppnow=Kp*Enow。 //當(dāng)前積分 float Pnow。 int TempH=3600。 //電熱管輸出 PWM 端 sbit DQ=P2^4。 //實(shí)時(shí)溫度 sbit ena=P1^2。 在設(shè)計(jì)完成后，先通過(guò)軟件的仿真對(duì)設(shè)計(jì)的原理進(jìn)行檢驗(yàn)，仿真成功以后開(kāi)始進(jìn)行實(shí)物的焊接，雖然焊接的過(guò)程中犯了不少的錯(cuò)誤，但是最終完成了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)物的制作，下載好軟件以后，經(jīng)過(guò)調(diào)試最終完成了設(shè)計(jì) 的要求。 降溫原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)引腳 ， OUT1與 OUT2 分別接電機(jī)的兩端，當(dāng)使能端 E給出高電平時(shí)電機(jī)運(yùn) 行，當(dāng)使能端 E 給出低電平時(shí)電機(jī)停止運(yùn)行，當(dāng)溫度超出設(shè)定值時(shí)， PI 控制器控制單片機(jī)引腳 給出占空比可調(diào)的等幅 PWM 波，偏差越大時(shí)，積分作用越明顯，占空比越高，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快，達(dá)到快速降溫的目的。 P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 2P 3 . 3 圖 按鍵輸入電路圖 20 升溫模塊 此次設(shè)計(jì)選用的升高空間內(nèi)的器件是 24 的電熱管，功率適中，安全易于安放，電熱管的控制電路選擇用直流斬波電路控制。且 DS18B20 溫度傳感器自帶有存儲(chǔ)器、 A/D 變化器，不用在添加更多的外圍輔助電路。 （ 6） SENSA 與 SENSB 接電源負(fù)極。該芯片 采用 15 腳封裝。 （ 2） 測(cè)溫范圍 － 55℃ ～ +125℃ ，固有測(cè)溫誤差 1℃ 。它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái) 顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。 STC89C52RC 單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可分為片內(nèi) RAM區(qū)和特殊功能寄存器區(qū)（ SFR）。 控制器：控制器的主要功能為對(duì)來(lái)自存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼，通過(guò)定時(shí)控制電路，在規(guī)定的時(shí)刻發(fā)出各種操作所需的全部?jī)?nèi)部和外部的控制信號(hào)，使各部分協(xié)調(diào)工作 ,控制器主要由程序計(jì)數(shù)器（ PC）、指令寄存器（ IR）、指令譯碼器（ ID）和定時(shí)控制邏輯電路等組成。定時(shí) /計(jì)數(shù)器工方式如表 所示。 (1)TMOD:用來(lái)設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 和 T1 的工作方式。P0 口可以驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) LSTTL 輸入。若該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，單片機(jī)將會(huì)復(fù)位。 （ 2） GND（ 20 腳）：接電源地端。 （ 12） 工作溫度范圍： 40～ +85℃ （工業(yè)級(jí)） /0～ 75℃ （商業(yè)級(jí)） 。 （ 4） 用戶(hù)應(yīng)用程序空間為 8K 字節(jié) 。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位I/O 口線 ， 看門(mén)狗定時(shí)器 ，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復(fù)位電路， 3個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 4 個(gè)外部中斷，一個(gè) 7向量 4 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51 的 5向量2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工 串行口 。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。若要提高精度就必然增加量化級(jí)數(shù)，導(dǎo)致規(guī)則搜索范圍擴(kuò)大，降低決策速度，甚至不能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制 。 模糊 PI控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 模糊控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 : 模糊邏輯控制簡(jiǎn)稱(chēng)模糊控制，是以模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù) ,模糊控 制實(shí)質(zhì)上是一種非線性控制，從屬于智能控制的范疇。當(dāng)溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)越限報(bào)警裝置啟動(dòng)，以便人為采取措施。 （ 3）對(duì)主要芯片以及部分重要硬件的介紹。所以，基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)的生產(chǎn)和需求都是很大的，并會(huì)日益增大。 關(guān)鍵字 ： 單片機(jī)，溫度測(cè)控系統(tǒng) II Subject : Temperature control system hardware design based on Micro controller Specialty: Automation Name : ** (signature)_____ Instructor: ** (signature)_____ ABSTRACT In today39。該系統(tǒng)由單片機(jī)、液晶顯示屏、溫度傳感器、電熱管、小風(fēng)扇等模塊構(gòu)成。溫度又是工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)并且十分重要的參數(shù)之一，特別是在冶金、石油、食品、印染等工廠中，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)幾乎存在每一個(gè)中小企業(yè)中，由于我國(guó)對(duì)于溫度測(cè)控技術(shù)的研究較晚，在經(jīng)過(guò)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的學(xué)習(xí)和吸收以后，才掌握了溫度室內(nèi)的微機(jī)控制技術(shù)，但是我國(guó)以單片機(jī)為核心的溫度測(cè)控技術(shù)還有待發(fā)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著較大差距。 所以此次設(shè)計(jì)的目的是學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)溫度進(jìn)行精確控制的溫度測(cè)控系統(tǒng)，一方面，有助于我們把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)生活當(dāng)中，培養(yǎng)我們的研發(fā)能力和在完成工程項(xiàng)目中所需要具備的基本素質(zhì)和要求，另一方面，由于溫度測(cè) 2 控系統(tǒng)在社會(huì)上的廣泛應(yīng)用也使得溫度測(cè)控系統(tǒng)的研究意義非常重要。 3 第二章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案與原理 方案的比較與選擇 基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)可以有多種實(shí)現(xiàn)方法，這里對(duì)兩個(gè)比較合適的設(shè)計(jì)方 案進(jìn)行比較后選擇出一個(gè)較好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。 經(jīng)過(guò)比較后發(fā)現(xiàn)，滯環(huán)控制系統(tǒng)的跟蹤響應(yīng)快速，但是誤差較大，溫度變化范圍較大，波動(dòng)明顯。 (4) 不用數(shù)值而用語(yǔ)言式的模糊變量來(lái)描述系統(tǒng)，模糊控制器不必對(duì)被控制對(duì)象建立完整的數(shù)學(xué)模式。 用英文字母的縮寫(xiě) MCU 表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱(chēng) 單片微控制器 ，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的 芯片 ，而是把一個(gè) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成 到一個(gè)芯片上。 STC89C52RC 單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 STC89C52RC 單片機(jī)主要特性 : （ 1） 增強(qiáng)型 8051單片機(jī)， 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期 和 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 （ 9） 共 3 個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ， 即 定時(shí)器 T0、 T T2。 8 單片機(jī)的外圍引腳及其功能 圖 STC89C52RC 引腳圖 STC89C52RC 單片機(jī)是 40引腳封裝。 （ 5） ALE/PROG（ 30 腳）：地址鎖存允許信號(hào)輸出端、以及 EPROM 編程脈沖輸入端。反之，當(dāng)保持低電平時(shí)，訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。同時(shí)，它的每一條口線都具有第二功 能，表 所示。 C/’T：定時(shí) /計(jì)數(shù)方式選擇位。 STC89C52RC 單片機(jī)的 CPU 是一個(gè) 8 位二進(jìn)制數(shù)的中央處理器，主要由運(yùn)算器、控制器和特殊寄存器組構(gòu)成。另外，程序存儲(chǔ)器中有幾個(gè)特殊存儲(chǔ)單元，這些存儲(chǔ)單元是提前固定好的，具有特殊用途。如表 所示： 表 STC89C52RC 附加的 SFR SFR 功能 名稱(chēng) SFR 符號(hào) 字節(jié)地址 復(fù)位值 （二進(jìn)制） 位地址和位名稱(chēng) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 T2C C8H 00000000 CF CE CD CC CB CA C9 C8 13 控制寄存器 ON TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/T2 CP/RL2 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 自動(dòng)重裝字節(jié) RLDL CAH 00000000 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 自動(dòng)重裝字節(jié) RLDH CBH 00000000 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 低字節(jié) TL2 CCH 00000000 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 高字節(jié) TH2 CDH 00000000 主要硬件介紹 在此次設(shè)計(jì)用用到了很多硬件，比如 DS18B LCD1602 液晶顯示屏、功率晶體管 MJ1101 L298N 等等。 （ 7） D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)端 ， 讀寫(xiě)狀態(tài)依賴(lài)于 RS的電平狀態(tài)。 DS18B20 的測(cè)溫原理： DS18B20 的測(cè)溫原理如圖 所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻 率受溫度的影響很小用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器 1，高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器 2 的脈沖輸入，圖中還隱含著計(jì)數(shù)門(mén)，當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)時(shí)， DS18B20 就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖后進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量 .計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將 55 ℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存中，減法計(jì)數(shù)器 1 和溫度寄存器被預(yù)置在 55 ℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。 （ 3） IN1IN4 與單片機(jī)相連，輸入高低電平來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 C32 0 u FR41 0 kRE S E TR 1 01k 圖 手動(dòng)按鈕復(fù)位電路 18 手動(dòng)按鈕復(fù)位的原理是，人為的在 RST 端加上高電平，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。 19 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 L234567891R P 1RE S P A CK 4 . 7 kV CC 5 vV CC 5 VR34 .7 kP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7圖 溫度顯示電路 選擇 口作為數(shù)據(jù)傳送端口 ,加上拉電阻的目的是因?yàn)閱纹瑱C(jī) P0口輸出高電平的能力有限。偏差越小占空比與小則一個(gè)周期內(nèi)加在電熱管上的平均電壓越小，電熱管的功率越小，溫度上升速率變慢。 23 第五章 軟件設(shè)計(jì)部分 由于本次設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，所以軟件部分只做 簡(jiǎn)單的敘述。 附錄一：總電路圖 28 D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 12 7 . 0DQ2V C C3G ND1U2DS 1 8 B 2 0234567891R P 1RE S P A CK 4 . 7 kR14 .7 kX1F RE Q = 1