【正文】
, the automatic control technique is a temperature particularly controls technique at domestic and international get the extensive application with develop. Time postpone effect perplex always in fact on the occasion of applied, for this person invents various controls method to resolve the problem of Time postpone. This paper introduces a design of temperature data acquisition system based on singlechip 8051. The system collects temperature data through 1Wire Digital Thermometer DS18B20, and the control algorithm of fuzzy adjustment of DDC parameters is presented. The temperature data acquisition and control system adoption with 8 8051 single a machine for system CPU. The usage electricity heating apparatus heats, the direct current electrical engineering fan reduces the heat, matching with the keyboard importation, displays with the LCD. It has simple structure, high system reliability, and the data recorded are reliable and the operation and maintenance are convenient. This system according to mold a design for turning procedure design toughing, pleting to system software part of designs, giving each function mold piece thought with flow chart. A function temperature control system can proceed accurately the data adopts the kind converts, stabilizing the proceeding heat, reduce the heat, the control process of the constant temperature, and can satisfy pletely to the request of the system accuracy. and can show them to the operators by the way of the Liquid Crystal Display. This system used the present the usage the LCD and actions output equipments, make data kept the view more. The results of the experiments show that the system works stably and meets the expected design requirements. Make use of in system design process the WAVE imitate the true machine passes a munication electric cable that experiment the machine kit, will the electric cable of on carrying to connect with each other with actual on board, another on carrying to adjust to try with the machine of PC a hardware for connecting with each other, constituting first 8051 single a machines online imitating really adjusting trying system, pleting this system with the development of the software. Key words: temperature data acquisition and control system; singlechip;DS18B20; DDC 畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 3 頁 共 57 頁 目 錄 引言 時滯效應始終困擾著其實際應用,為此人們發(fā)明了多種控制方法來解決時滯問題,例如比例控制方式、 DDC 控制方式,本文將針對一種溫度控制方式進行學習,并設計一個以 8051單片機為核心、利用新型集成化智能 1Wire 總線數字溫度傳感器 DS18B20 實現的溫度采集控制系統,同時還闡述了直接數字控制( DDC)中的最少拍控制算法。溫度采集控制控制系統不但能夠準確地進行溫度數據的采樣轉換,穩(wěn)定進行升溫、降溫、恒溫的控制過程,而且可以記錄溫度 — 時間對應關系,并以現今廣泛使用的液晶顯示器作為輸出設備,使數據讀取更加直觀。 9 報警系統 10 3 軟件系統設計 23 鍵盤顯示函數 24 降溫函數 25 采樣 26 時間函數 ( 2)易于擴展。其主要優(yōu)點是:數字化輸出、測試及控制能力強、傳輸距離遠、抗干擾能力強、微型化 、微功耗、易于配微控制器( MCU)或微型計算機進行數據處理或溫度控制。當 CT 超過 HT,將點亮紅色 LED并驅動制冷控制所對應的繼電器,從而進行報警提示及制冷控制。 本文將使用 8051 型單片機對溫度控制的基本原理實例化,設計一個帶有多功能的、能夠減小時滯效應的溫度采集控制系統。 第一種控制模式類似于空調,鍋爐等需要保持在一定區(qū)間內恒溫的設備,他們都需要有加溫或降溫功能,有的當溫度超過 一定上限時會報警。本系統模擬了熱時效的處理過程,采用“升溫-恒溫-升溫-恒溫-降溫-恒溫-降溫”的梯形曲線過程,如下圖 1— 3— 2 所示的: 溫度 ℃時間 秒 圖 1— 3— 2 圖 1— 3— 1 第二種控制 模式示意圖 這種模式對溫度控制的要求比較高,技術指標也很多,例如必須保持采樣時間有單位并且均勻、升溫降溫的過程要穩(wěn)定、迅速 等。 ( 4)更加人性化的設計。其功能和原理如下: ( 1) 8051:負責中心運算和控制,協調系統各個模塊的工作。 ( 6)紅、藍色 LED,蜂鳴器:負責系統的報警功能。 根據定義,單線總線只有一根線,這意味著總線上每個器件只能分時驅動單線總線,并 要 求 每 個 器 件 必 須 有 漏 極 開 路 輸 出 或 三 態(tài) 輸 出 的 特 性 。 DS18B20 與微處理器的電路接法如 圖 2— 2— 2所示: 寄生電源接法 畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 11 頁 共 57 頁 外部電源接法 圖 2— 2— 2 DS18B20 與微處理器連接圖 而傳統溫度采集轉換系統則通過溫度 傳感器集成芯片將溫度變化量轉換成電流值變化量,輸入放大電路轉換為電流變化量,再輸入 ADC0809 將模擬信號轉換為數字信號。轉速大小則是由輸出脈沖的占空比來決定的,正向占空比越大則轉速越快,反向轉則占空比越小轉速越快。系統的連接圖如圖 2— 4— 1所示。要實現的功能是在第一種工作模式下時,當現場溫度高于用戶設定的上限溫度時,紅色發(fā)光二極管點亮;當現場溫度低于用戶設定的下限溫 度時,藍色發(fā)光二極管點亮。 發(fā)光二極管在這里 作 為電源指示 ,R3 為 LED 的限流電阻。 8051單片機引腳采用 40雙列直插式封裝結構。數據總線僅在 RALU 與寄存器陣列或 SFR 之間傳送數據,地址總線用作上述數據傳送 的地址總線或用作與寄存器控制器連接的多路復用地址 /數據總線。 RESET 由高電平變低電平后,單片機 畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 16 頁 共 57 頁 從 0000h 地址開始執(zhí)行程序,其初始復位不影響內部 RAM 的狀態(tài),包括工作寄存器 R7~R0。 RS 為寄存器選擇,高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。高電平表示有效,低電平則無效 指令 4:顯示開關控制。因此用它來組成一個測溫系統,具有線路簡單,在一根通信線,可以掛很多這樣的數字溫度計,十分方便。 ( 5)用戶可分別設定各路溫度的上、下限并寫入隨機存儲器 RAM 中。開漏單總線接口引腳。同時,計數器復位在當前溫度值上,電路對振蕩器的溫度系數進行補償,計數器重新開始計數直到回零。 畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 22 頁 共 57 頁 ?SEARCHRDH 命令代碼[ F0H]:用以讀出在線的 DS1820 的序列號。 由于 DS18B20 是在一根 I/O 線上讀寫數據, 因此,對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求。 DS18B20 在完成一個讀時序過程,至少需要 60us 才能完成。 WP(③腳)為寫保護輸入端,當 WP為低電平時, X25045 的非易失性寫操作被禁止,其它功能正常, WP 為高電平時所有功能正常。所有指令都以 MSB(最高有效位) 2在前方式傳送。 表 2— 7— 6 BL1 和 BL0 位與被保護地址范圍關系表 WD1 和 WD0 位是看門狗定時器超時選擇的設定位,超時選擇如表 2— 7— 7 所示 。當設定的上、下限溫度為同一值時進入第一種工作模式,當設定的上、下限溫度為不同值 時進入第二種工作模式。函數名為 void cool(short i),其 中 i 為主函數中給定的參數,參數值等于實際溫度與上限溫度的差。//電壓關系 P1_1=0。因為決定占空比的延時時間微乎其微,運行一次不能使風扇啟動,只能反映驅動電路的電壓輸出關系。 //開始計時 if (i2) {do 升溫 while(溫度 界限 [i])。通??吹降默F象是系統不連續(xù)工作,例如系統處于降溫過程,但風扇不連續(xù)旋轉,而是一會停一會轉。amp。 10 秒位到 5 后,即 59秒 ,分鐘加 1, 10秒位回 0。跟蹤應用程序使用戶能夠在運行應用程序時,看到 PC指針在應用源代碼程序中的確切位置, WAVE 提供以下方法對程序的執(zhí)行進行跟蹤。 WAVE 調試軟件還提供一次性斷點:執(zhí)行到光標所在行。 ?更改數值 如果用戶在調試過程中了解到變量的內容(超值、未定義等)會對程序性能產生影響或引起異常時,立即更改變量的內容是很有效的 方法,以確保該值在正確范圍內不會產生錯誤。按照說明書調用 匯編程序,運行,觀察現象。 。 畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 34 頁 共 57 頁 ( 4)調試 DS18B20 芯片。在更改對話框中用戶輸入要更改的取值,點擊確定按鈕。 ?查看變量 顯然,通過一系列指令查看應用程序,了解導致某一錯誤的執(zhí)行也是一種非常有效的方法。但是,如果調用一函數, 則進入函數中,在執(zhí)行函數的第一條源語句行前停止。這里只要確定了 1秒的定時時間, 其他位均以此為基準往上累加。 t=adc0809()。