【正文】 計(jì)中也相應(yīng)的采用動(dòng)態(tài)顯示方法對其進(jìn)行編寫。本文所要研究的課題是基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制對象為溫室，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)溫度的設(shè)定值顯示、實(shí)際值實(shí)時(shí)測量及顯示，溫度超上限和低下限危險(xiǎn)報(bào)警?，F(xiàn)在世界各國的溫度測控技術(shù)發(fā)展很快，一些國家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無人化的方向發(fā)展。國外對溫度控制技術(shù)研究較早，始于20世紀(jì)70年代。在單片機(jī)溫度測量系統(tǒng)中的關(guān)鍵是測量溫度、控制溫度和保持溫度，溫度測量是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一。溫度控制采用的是雙位控制，簡單易行，在精度要求不是特別高的溫室，可行度很高。北京：北京理工大學(xué)出版社2013[7] 唐宗軍，機(jī)械制造基礎(chǔ)。 本文以溫室為研究對象，以AT89C51單片機(jī)為核心所實(shí)現(xiàn)的溫度控制系統(tǒng)具有自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制、鍵盤終端處理及顯示的功能。溫度的測量及控制對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用?；趩纹瑱C(jī)的溫度控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對溫度的精確控制，使得在某些場合下人們對溫度高低的要求得以實(shí)現(xiàn)。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫控器系列產(chǎn)品。我國溫度測量控制現(xiàn)狀還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到工廠化的程度，生產(chǎn)實(shí)際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點(diǎn)。方案一如圖21所示，此方案選用DS18B20芯片進(jìn)行溫度采集及模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，并直接輸出數(shù)字量，無需信號(hào)放大，且只占用一根口線，然后將其送數(shù)碼管顯示。信號(hào)的傳遞路線短，可以提高系統(tǒng)精度。溫度的檢測部分使用了DS18BAT89C51單片機(jī)及數(shù)碼管的硬件電路完成對室溫的實(shí)時(shí)檢測與顯示，通過44鍵盤設(shè)定溫室的溫度，比較溫度的設(shè)定值與實(shí)測值的大小，然后由單片機(jī)發(fā)出信號(hào)，控制光電耦合器和雙向可控硅導(dǎo)通與否，由此控制PTC加熱器的通斷，實(shí)現(xiàn)對溫室溫度的恒溫控制。本章主要介紹介紹控制系統(tǒng)中所使用到的各種元器件。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3口管腳備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。同時(shí)，在使用過程中，它不需要任何的外圍的元件，全部的傳感元件和轉(zhuǎn)換電路集成在形狀如一只三極管的集成電路內(nèi)。 每片DS18B20具有唯一的64位序列碼，這些序列碼允許多片DS18B20在同一條1Wire總線上工作，因而，可方便地使用單個(gè)微處理器控制分布在大范圍內(nèi)的多片DS18S20器件。圖33為鍵盤的原理圖在此系統(tǒng)中，鍵盤用于設(shè)定溫度值，只是CPU的工作內(nèi)容之一。如圖34所示，P0口接一個(gè)5V的上拉電阻，構(gòu)成數(shù)碼管的段選，構(gòu)成數(shù)碼管的位選。LED數(shù)碼管分為共陽極和共陰極，不同的共極方式，顯示同樣的字符，數(shù)碼管的段選是不同的，如下表1為七段共陰極LED字型碼。光耦合器與晶體管一樣，可以線性工作，也可開關(guān)狀態(tài)工作。 MOC3041相關(guān)參數(shù)如下：（1）、隔離電壓:7500V ac（2）、輸出類型:過零檢測（3）、輸入電流:60mA（4）、輸出電壓:400V（5）、針腳數(shù):6（7）、光電耦合器類型:三端雙向可控驅(qū)動(dòng)器（8）、關(guān)態(tài)電壓:400V（9）、功耗:250mW（10）、工作溫度范圍:40176。主要參數(shù)為：通態(tài)電流IT(RMS)=8A浪涌電流ITSM=80A正向耐壓VDRM＞600V反向耐壓VRRM＞600V觸發(fā)電流IGT25mA通態(tài)壓降VTM＜晶閘管的過流，過壓保護(hù)采用了一般的阻容保護(hù)電路，其參數(shù)為: =50（220）=圖35 光電耦合器控制可控硅原理圖 PTC加熱器加熱裝置是對溫室進(jìn)行加熱，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度值。而這種效應(yīng)在高溫時(shí)，介電常數(shù)和極化強(qiáng)度大幅度地降低，導(dǎo)致勢壘及電阻大幅度地增高，呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的PTC效應(yīng)。另一處是與蜂鳴器的陰極相接，作用和上述的類似。 主程序模塊設(shè)計(jì)主程序的主要設(shè)計(jì)思想是圍繞題目基本要求而展開的，系統(tǒng)按鍵設(shè)定溫度產(chǎn)生外部中斷0，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中獲取設(shè)定的溫度值，之后在主程序進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、調(diào)用數(shù)碼管顯示、報(bào)警控制、溫度控制等子程序模塊。在初始化步驟中，總線上的主機(jī)通過拉低單總線至少480μs來產(chǎn)生復(fù)位脈沖。所有的寫時(shí)隙（寫0和寫1）都由拉低總線產(chǎn)生。 所有的讀時(shí)隙必須至少有60μs的持續(xù)時(shí)間。圖45為讀溫度子程序流程圖圖45 讀溫度子程序流程圖溫度設(shè)定模塊是用來設(shè)定溫度的，通過4X4鍵盤輸入想要控制的溫度值。圖49為實(shí)際值顯示子程序的流程圖。雙位控制對象特性好、負(fù)荷變化較小、過程滯后小、允許被控制參數(shù)在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，可以適用于溫室系統(tǒng)的控制。仿真能夠獲取實(shí)際溫度，這個(gè)實(shí)際溫度可從DS18B20的仿真模型中設(shè)置。由上可知，在仿真調(diào)試過程中，我遇到了很大的麻煩。在實(shí)際的試驗(yàn)中，DS18B20在以此加熱器為圓心，以半徑20CM為圓，高度不超過15CM圓柱范圍內(nèi)，控制效果良好，誤差較小。以下是具體的總結(jié)：(1)以AT89C51單片機(jī)為核心進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，輸入通道采用DS18B20芯片，完成溫度的采集以及輸出數(shù)字量；輸出通道采用光電耦合器控制雙向可控硅作為開關(guān)管理PTC加熱器的通斷。（6）使用溫度計(jì)對18B20所測得的溫度進(jìn)行校正，可使結(jié)果更接近真實(shí)情況。樸實(shí)無華的人格魅力，扎實(shí)的學(xué)術(shù)和理論水平使我受益匪淺。define uint unsigned intdefine uchar unsigned charsbit DATA = P3^7。uint upper,lower,count=0,settemp=0。 //拉低總線 delayo(80)。i0。 for (i=8。 } delayo(8)。 // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 Init_DS18B20()。}void displayreal(uint aa) //顯示實(shí)際溫度{ P0=0x00。 delayo(250)。 ge=aa/10%10。}//*****************延時(shí)子程序ms級(jí)***************************void delay(uint i){ uint j。 } else beep=0。=0xf0。 //取按鍵按下時(shí)的數(shù)據(jù) switch(temp) //確定鍵值 { case 0xe0:keynum=0。 } while(temp!=0xf0) //等待按鍵釋放 { temp=P1。 if(temp!=0xf0) { delay(10)。break。 tempamp。 temp=P1。 case 0xd0:keynum=9。=0xf0。 tempamp。break。 } } } return keynum。 //顯示十位 shi=num%100/10。 delay(5)。//讀實(shí)際溫度的10倍 settempten=settemp*10。//調(diào)用報(bào)警控制子程序 }}//*********************END******************************//*********************中斷子程序************************void Init0() interrupt 0{ count=keyscan()。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。學(xué)習(xí)參考。用一些事情，總會(huì)看清一些人。//顯示實(shí)際值 control(gettemp,settempten)。 Init()。 P0=table[ge]。 delay(5)。 tempamp。break。 if(temp!=0xf0) { delay(10)。 } while(temp!=0xf0) { temp=P1。 switch(temp) { case 0xe0:keynum=8。=0xf0。break。=0xf0。 tempamp。 case 0x70:keynum=3。 //有鍵按下，讀P1口狀態(tài) tempamp。//**************掃描第一行********************** temp=P1。}//**************蜂鳴器警報(bào)程序***********************void buzzer(uint aa,uint bb,uint cc) { if(aabb||aacc) //實(shí)際溫度超上限或低下限報(bào)警 { beep=1。//顯示十分位 P0=table[fen]。 P0=0x00。 bai=aa/1000。 tt=(t*256+a)*。 WriteOneChar(0xCC)。 DATA = 1。 } return(dat)。 uchar dat = 0。 //但總線復(fù)位 delayo(10)。sbit beep=P3^1。 學(xué)習(xí)參考.. . . ..附錄程序includeinclude typedef unsigned char uchar 。榮老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，知識(shí)淵博、為人謙虛，每次在畢業(yè)設(shè)計(jì)遇到難題找他答疑的時(shí)候，他都會(huì)耐心地給我解答，提出了很多建設(shè)性的意見。減少硬件調(diào)試不成功尋找因素的麻煩。圖53，為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)物顯示設(shè)定溫度圖54，為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)物顯示實(shí)際溫度圖53 系統(tǒng)運(yùn)行顯示設(shè)定溫度圖54 系統(tǒng)運(yùn)行顯示實(shí)際溫度學(xué)習(xí)參考.. . . ..第六章 總結(jié)與展望無論仿真還是在實(shí)際試驗(yàn)中，本系統(tǒng)都達(dá)到了預(yù)期的要求。由于是動(dòng)態(tài)顯示，數(shù)碼管的亮度不是很高。找出問題的所在后，我將設(shè)定值擴(kuò)大10倍，再與實(shí)際值的10倍比較，這樣就很好的解決了這個(gè)問題。開始在PROTEUS里設(shè)定改變溫度的步長為1℃，在軟件里也就相應(yīng)的將采集到的溫度設(shè)置為整數(shù)，上下限與這個(gè)整數(shù)相差為一度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)也只有“開和“關(guān)兩個(gè)極限工作位置。圖48為設(shè)定值顯示子程序的流程圖圖48 設(shè)定值顯示子程序 實(shí)際值顯示子程序?qū)嶋H值是一個(gè)溫室自然狀態(tài)下的室溫125℃之間的數(shù)，其帶有一位小數(shù)，四位八段的數(shù)碼管從左至右依次是百位、十位、個(gè)位、十分位。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用12位分辨率，轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間約為750ms。因此，主機(jī)必須在BE（讀存儲(chǔ)器） 命令，B4（讀電源）命令后立即產(chǎn)生讀時(shí)隙以使DS18B20提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如圖43所示，所有的寫時(shí)隙必須至少有60μs的持續(xù)時(shí)間。該初始化序列由主機(jī)發(fā)出，后跟由DS18B20發(fā)出的存在脈沖（presence pulse）。學(xué)習(xí)參考.. . . ..第四章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的溫度檢測和控制，并能夠?qū)崟r(shí)顯示，整個(gè)系統(tǒng)由如下幾個(gè)主要模塊組成，主程序模塊、溫度采集模塊、溫度設(shè)定模塊、溫度顯示模塊，報(bào)警模塊，溫度控制模塊等幾個(gè)模塊組成。屬于小功率類型，用其加熱時(shí)恒溫發(fā)熱、無明火、熱轉(zhuǎn)換率高、受電源電壓影響小。通過有目的的摻雜一種化學(xué)價(jià)較高的材料作為晶體的點(diǎn)陣元來達(dá)到的：在晶格中鋇離子或鈦酸鹽離子的一部分被較高價(jià)的離子所替代，因而得到了一定數(shù)量產(chǎn)生導(dǎo)電性的自由電子。===所以晶閘管的額定電流可取8A。如圖35所示，（管腳2），MOC3041的管腳2被置零，又5/330=,即MOC的觸發(fā)電流小于但約等于15Am，MOC3041的紅外發(fā)光二級(jí)管發(fā)出足夠的紅光，觸發(fā)輸出部分。對于線性度比較好的光耦合器，以上兩者近似相等。由于循環(huán)顯示的頻率高較高時(shí)，利用人眼的暫留特性，看不出閃爍現(xiàn)象，顯示器的點(diǎn)亮既跟點(diǎn)亮