【正文】
//攝氏度符號(hào) } void AlarmScan() { if(temperature=Tem_max||temperature=Tem_min) {S1=0。 } if(flag_set==2) //設(shè)置下限 { Tem_min。 LCD_DispStar(0,0, )。 if(flag_ctl==1。 Delayms(10)。 if((tempamp。 //顯示不改變的字符 LCD_DispStr(0,0,TEMPERATURE)。 //顯示溫度 if(flag_ctl)。 void KeyProsess(uchar choise)。 uchar flag_set=0。 //溫度傳感器接口 sbit Alarm=P2^6。 } void motorstop() { tp=0。 else P3_7=1。 } //中斷服務(wù)程序 void t0(void) interrupt 1 using 0 { /* mstt++。 P2=0x08。 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 28 for(i=0。 if(dispbitt==4) { dispbitt=0。break。0x1f。j0。 ET0=1。 void speeddown()。 unchar tp=0。這次設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我的綜合能力、自學(xué)能力,讓我在以后的學(xué)習(xí)和工作崗位上能夠更快的適應(yīng)。同時(shí)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也使我受益匪淺,讓我知道做任何事情都應(yīng)腳 踏實(shí)地,刻苦努力地去做,只有這樣,才能做好。一開(kāi)始數(shù)碼管顯示錯(cuò)誤了,通過(guò)自己耐心細(xì)致的檢查,是由于三極管焊接錯(cuò)誤的原因,所用的三級(jí)管應(yīng)該是 PNP 的,結(jié)果我用成 NPN 的了。 系統(tǒng)整體調(diào)試及操作 (1) 低于設(shè)定溫度 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 20 調(diào)試時(shí) 設(shè)置的 對(duì)比 溫度為 34℃,當(dāng)?shù)陀谠O(shè)置的溫度時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸降低直到停止。 Proteus 軟件功能: (1) 原理布圖 (2) PCB 自動(dòng)或人工布線 (3) SPICE 電路仿真 Proteus 軟件特點(diǎn): (1) 互動(dòng)的電路仿真:能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)用像 RAM, ROM,電機(jī), LED, LCD,鍵盤,部分 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 19 SPI、 IIC 器件。 而且 還在 各類科研 中運(yùn)用 到 了 C 語(yǔ)言,適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件 , 動(dòng)畫(huà) 、 二維和三維圖形,具體 的 應(yīng)用比如單片機(jī) 系統(tǒng)程序 以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā) [18]。 直流電機(jī) PWM 調(diào)速系統(tǒng)以 STC89C52 單片機(jī)為控制核心,由命令輸入模塊、 LED 顯示模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。當(dāng) IN1輸出為高電平而 IN2 的輸出頻率為低電平的時(shí)候。本設(shè)計(jì)所應(yīng)用的就是四位共陽(yáng)極數(shù)碼管。 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶。寫(xiě)“ 0”時(shí)序:主機(jī)先輸出低電平,延時(shí) 60 微秒后釋放總線再延時(shí) 2 微秒。應(yīng)答脈沖讓主機(jī)知道,總線上有從機(jī)設(shè)備,并準(zhǔn)備就緒。 DS18B20 的工作原理 按照 DS18B20 的通訊協(xié)議,單片機(jī)控制 DS18B20 要完成溫度的轉(zhuǎn)換必須得經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟才能完成: (1) 讀寫(xiě)時(shí)都必須對(duì) DS18B20 完成復(fù)位。 (2) DS18B20 中的器件都有各自的的序列號(hào)。如圖 32 所 示: 12345678RESET91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA313233343536373839VCC40U689s52VCCVCC12Y130pFC530pFC61uFC4100KR7VCCS1SWPBF100FQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7RSRWE 圖 32 單片機(jī)最小系統(tǒng) 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 8 溫度采集模塊 溫度傳感器的種類繁多,但是應(yīng)用在高精度和高可靠性的場(chǎng)合時(shí), DS18B20 溫度傳感器當(dāng)仁不讓。 另外 特殊寄存器 AUXR 上的 DISRTO 位 能夠 使此功能 處 于 無(wú)效 模式 。在訪問(wèn) 8 位地址的外部存儲(chǔ)器時(shí), P2 口引腳上的 信息 在整個(gè)訪問(wèn)其不變。片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路 [12]。 STC89C52 的主要參數(shù) 工作電壓: ~~。出于對(duì)本設(shè)計(jì)內(nèi)容的需要, 經(jīng)過(guò) 綜合考慮過(guò)后,我們選擇單片機(jī) STC89C52作為本系統(tǒng)的控制中心。其 有兩個(gè)功能如下 : (1) 執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算。因此,它的處理功能強(qiáng)。 這樣的設(shè)計(jì)就能夠不使用 A/D轉(zhuǎn)換器,從而不僅能令系統(tǒng)提高精確度,還可以大大節(jié)約單片機(jī)的系統(tǒng)資源 [8]。由數(shù)字溫度傳感器 DS18B20和單片機(jī) STC89C52構(gòu)成的數(shù)字溫度計(jì),它能夠輸出溫度信號(hào)。而且所采集到的信號(hào)進(jìn)行放大的時(shí)候容易受到溫度的影響從而出現(xiàn)較大的偏差 [7]。 當(dāng)測(cè)溫低于預(yù)設(shè)的警告值時(shí),電機(jī)減速旋轉(zhuǎn)并且直到電機(jī)的轉(zhuǎn)速為零。它是由STC89C52單片機(jī)為核心,通過(guò) DS18B20數(shù)字式溫度傳感器進(jìn)行溫度的采集,再由 LCD1602液晶顯示器直觀的展現(xiàn)出來(lái),根據(jù)溫度的高低來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此外,適合應(yīng)用控制場(chǎng)合的智能化等儀器儀表,目前在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有取得較好的研究成果。它不僅可以克服溫度控制系統(tǒng)中 存在的嚴(yán)重的滯后現(xiàn)象,同時(shí)還可以在提高采樣頻率的基礎(chǔ)上很大程度的提高控制的效果和控制的精度。這樣不僅控制精度低、實(shí)時(shí)性差,而且操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大,并且有許多工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是人們不能直接介入的。 關(guān)鍵詞: STC89C52; DS18B20; PWM; L298; 顯示電路 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) II Abstract With the rapid development and wide application of puter measurement and control technology, development and application of temperature acquisition and control system based on MCU to improve the control level of the temperature in the production and life to a large extent. This paper also introduces the basic method of DC motor speed control based on single chip microputer, the DC motor speed related knowledge as well as the basic principles and implementation methods of PWM speed control. Mainly introduced the display method of MCS52 MCU software produced by the PWM signal and the temperature and motor speed based on. Provides an effective way for the realization of DC motor speed control system. The design of two STC89C52 single chip as the main control unit, using DS18B20 as the temperature sensor, the temperature control system of DC motor speed control by software and L298N chip PWM. The control system can realtime storage temperature data, and displayed on the LCD screen. The system design of the related hardware circuit and related applications. The hardware circuit mainly includes the STC89C52 MCU minimum system, temperature measurement circuit, DC motor drive circuit, LCD display circuit, double munication circuit. The system program mainly includes the main program, read the temperature subroutine, the calculation of temperature subroutine, key processing program, LCD, LED display program and the DC motor PWM program. Key Words: STC89C52。本 論 文介紹了 基于單片機(jī) 的溫度控制直流電機(jī) 轉(zhuǎn) 速 的基本方法,直流電機(jī)調(diào)速的相關(guān)知識(shí) 以 及 PWM 調(diào) 速 的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了相 關(guān)的硬件 電路和相關(guān)應(yīng)用程序。溫度是一個(gè)在日常生活和生產(chǎn)過(guò)程甚至科學(xué)實(shí)驗(yàn)中普遍而且重要的物理參數(shù)。尤其是在高集成度、高速度、低功耗還有高性能方面取得了巨大的進(jìn)展。跟美德日等先進(jìn)國(guó)家相比,仍有差距。其中以美德日瑞典等國(guó)尤為突出,都已生產(chǎn)出了一批商品化且具有高性能的溫度控制器及儀器儀表,并在 各行各業(yè)都有廣泛應(yīng)用。 2. 總體方案的分析與論證 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 本次設(shè)計(jì)的硬件部分是以 STC89C52 單片機(jī)為核心,通過(guò) DS18B20 溫度傳感器進(jìn)行溫度的測(cè)量,根據(jù)溫度的高低來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。并 用 具 有 A/D 通道的單片機(jī), 再 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 之 后,就 能 用單片機(jī) 來(lái)實(shí)行 數(shù)據(jù)處理, 之后在顯示電路上 將被測(cè) 的 溫度顯示出來(lái)。 ℃。 此系統(tǒng)采用 STC89C52單片機(jī)來(lái)控制數(shù)字溫度傳感器 DS18B20從而進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度的檢測(cè)與顯示,不僅可以實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量環(huán)境溫度,還能夠根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定上下限報(bào)警溫度的范圍。以下是對(duì) 硬件 的 功能與原理 簡(jiǎn)介。所以,在測(cè)控系統(tǒng)中,使用 52 單片機(jī)是 最為理想的選擇。 (3) 指揮并控制 CPU、內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。 當(dāng)處于 空閑 狀態(tài)時(shí) , CPU 停止工作,允許 RAM、定時(shí) 器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 共 3 個(gè) 16 位計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器 ,為 T0、 T T2 定時(shí)器。 P1 端口 (~): P1 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。如表32 所示 : RST(9 引腳 ):復(fù)位輸入。 XTAL2( 18 引腳) : 振蕩器反相放大器的輸出端。同樣的, DS18B20可編程溫度傳感器它包含 3 個(gè)管腳。 (7) 能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)連接功能,多個(gè) DS18B20 能夠并聯(lián)在統(tǒng)一的三線上,完成多點(diǎn)溫度測(cè)量。具體工作方法如圖 3 3 36所示。一切寫(xiě)時(shí)序最少要 60 微秒,并且在兩次獨(dú)立的寫(xiě)時(shí)序當(dāng)中最少要 1 微秒的恢復(fù)時(shí)間。主機(jī)在讀時(shí)序的時(shí)候一定要釋放總線,且在時(shí)序開(kāi)始后的 15 微秒中采樣總線狀態(tài)。四位共 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 12 陽(yáng)數(shù)碼管如圖 39 圖所示: 圖 39 四位共陽(yáng)數(shù)碼管 常用的 LED 顯示器為 8 段。 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 13 圖 311 L298N 管腳圖 芯片簡(jiǎn)要說(shuō)明: 驅(qū)動(dòng)芯片:全新原裝 L298N 雙 H 橋驅(qū)動(dòng)芯片 驅(qū)動(dòng)部分端子供電范圍 VMS: +5V~+30V 驅(qū)動(dòng)部分峰值電流: 2A 邏輯部分端子供電范圍 VSS: ~ 邏輯部分工作電流范圍: 0~47mA 控制信號(hào)輸入電壓范圍:高電平 ~ 低電平 0V 最大功耗: 20W 存儲(chǔ)溫度: 25℃ ~+130℃ 當(dāng) L298N 的 ENA 通道為低電平時(shí)候, IN1 通道和 IN2 通道的輸入信號(hào)是無(wú)效的。直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體,電流通過(guò)轉(zhuǎn)子 合肥師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 14 上的線圈產(chǎn)生安培力,當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平行時(shí),再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?,因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸,從而線圈上的電流方向也改變,產(chǎn)生的洛倫