【正文】 . 4 AT89S52 單片機(jī) ............................................................................................. 4 復(fù)位電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 5 晶振電路設(shè)計(jì) .................................................................................................... 6 數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 .................................................................................. 7 DS18B20 工作原 理 ........................................................................................... 7 DS18B20 高速暫存存儲(chǔ)器 ............................................................................... 9 DS1820 使用中注意事項(xiàng) ................................................................................ 11 熱釋傳感器和 紅外傳感器 ....................................................................................... 12 直流電動(dòng)機(jī)電路設(shè)計(jì) ............................................................................................... 13 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .......................................................................................................... 14 直流電動(dòng)機(jī)的速度控制 .................................................................................. 14 按鍵電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 16 顯示電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 17 整體電路設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 18 3 軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 19 子程序模塊 ............................................................................................................... 19 溫度采集子程序 .............................................................................................. 20 PWM 子程序 .................................................................................................... 26 PID 算法子程序 ............................................................................................... 29 主程序 ....................................................................................................................... 33 第 IV 頁 4 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 ................................................................................................................ 36 仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ........................................................................................................... 36 仿真調(diào)試及問題分析 ............................................................................................... 36 結(jié) 論 ....................................................................................................................................... 38 致 謝 ....................................................................................................................................... 39 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 39 附 錄 ........................................................................................................................................ 40 第 1 頁 1 緒 論 研究背景及意義 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， “十二五 ”時(shí)期 我國(guó) 的城鎮(zhèn)化水平 將 進(jìn)一步提高 ，這 將為家電工業(yè)的發(fā)展提供良好的機(jī)遇。但是傳統(tǒng)非智能烘手機(jī)已經(jīng)不能滿足人們對(duì)烘手機(jī)自動(dòng)化程度的要求了。 系統(tǒng)框圖 整體硬件電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)最核心的部分之一，它關(guān)乎這接下來的所有工作， 第 2 頁 只有把整體硬件電路設(shè)計(jì)好了，之后的所有工作才能圍繞著它進(jìn)行。在研究這個(gè)系統(tǒng)的同時(shí)，不僅要考慮到硬件選擇的可行性，匹配性，在軟件上更需要選擇合適的算法，靈活的程序。 第 4 頁 2 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng)，就是用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)，對(duì) AT89S52 單片機(jī)來說，最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、復(fù)位電路、晶振電路 ，電源電路， 如圖 所示。 ALE/PROG(30腳 )：地址鎖存允許 /編程信號(hào)。 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 單片機(jī) 復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的 程序 從頭開始執(zhí)行。這個(gè)時(shí)候 10K 電阻兩端的電壓為從 5~（串聯(lián)電路各處電壓之和為總電壓）。單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。 DS18B20 內(nèi)部電路框圖如圖 所示。圖 中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值。 單片機(jī)可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，數(shù)據(jù)格式如表 所示。適用于單片工作 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后 只有溫度超過設(shè)定值 上限或下線的片子才做出反應(yīng) 表 RAM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 溫度變換 44H 啟動(dòng) DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換， 12 位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為750ms（ 9 位為 ）。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá) 150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。 圖 熱釋傳感器內(nèi)部電路框圖 光學(xué)濾鏡的主要作用是只允許波長(zhǎng)在 10μm 左右的紅外線 (人體發(fā)出的紅外線波長(zhǎng) )通過，而將燈光、太陽光及其他輻射濾掉，以抑制外界的干擾。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的 發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用；用微型計(jì)算機(jī)取代傳統(tǒng)的分立元件，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法，對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制也產(chǎn)生了重大影響，使得現(xiàn)代電機(jī)控制變得既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)。直流電動(dòng)機(jī)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用來帶動(dòng)被控對(duì)象。 圖 輸入輸出電壓波形 圖 ,當(dāng)三極管 V1 的基極輸入高電平時(shí) , 三極管導(dǎo)通 , 直流電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電 第 16 頁 壓為 sU ；經(jīng)過 1t 秒后 ,三極管 V1 的基極輸入電壓變成低電平 , 三極管截止 , 電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電壓變成 0伏；又經(jīng)過 2t 秒后 ,V1 的基極輸入電壓又重新變成高電平 , 三極管和電動(dòng)機(jī)電樞兩端的電壓又重復(fù)前面的過程。 其中 COOL1 接單片機(jī) I/O 口 ， HOT1 接單片機(jī) I/O 口 、 SPEED1 接單片機(jī) I/O口 、 SPEED2 接單片機(jī) I/O 口 、 SPEED3 接單片機(jī) I/O 口 、 SURE 接單片機(jī) I/O 口 （外部中斷 1）。 74LS245 還具有雙向三態(tài)功能，既 可以輸出，也可 以輸入數(shù)據(jù)。 圖 系統(tǒng)整體硬件電路圖 第 19 頁 3 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最 重要 且工作量較大的任務(wù)。 4） 在程序設(shè)計(jì)完成后，利用相應(yīng)的開發(fā)工具和軟件進(jìn)行程序的 編寫， 生成程序的機(jī)器碼。以下主要介紹幾個(gè)復(fù)雜的子程序。計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置數(shù)也就是在給定溫度處使溫度寄存器寄存值增加 1℃ 計(jì)數(shù)器所需要的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)。 DS18B20 內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào)；同樣的，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)。存在脈沖讓總線控制器知道 DS1820 在總線上且已準(zhǔn)備好操作。所有與 64 位 ROM 序列不符的從片將等待復(fù)位脈沖。告警的條件定義為溫度高于 TH 或低于 TL。如果不想讀完所有字節(jié)，控制器可以在任何時(shí)間發(fā)出復(fù)位命令來中止讀取。 Recall E2（重新調(diào)整 E2） [B8h] 第 23 頁 這條命令把貯存在 E2 中溫度觸發(fā)器的值重新調(diào)至?xí)捍娲鎯?chǔ)器。 溫度轉(zhuǎn)換計(jì)算方法舉例： 例如當(dāng) DS18B20 采集到 +125℃ 的實(shí)際溫度后，輸出為 07D0H，則： 實(shí)際溫度 =07D0H╳ =2020╳ =1250C。//稍作延時(shí) DQ = 0。//給脈沖信號(hào) u=1。 DQ =kuamp。//啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 rst()。 本文就是利用這種控制方式來改變電壓的占空比實(shí)現(xiàn)直流電