【正文】 ....................... 4 實現(xiàn)方法簡述 ............................................................................................................ 4 3 硬件電路的設(shè)計 .............................................................................................................. 5 單片機最小系統(tǒng) ........................................................................................................ 5 單片機 STC12C5A16S2 .................................................................................... 5 按鍵電路 ............................................................................................................. 7 顯示電路 ............................................................................................................. 7 報警電路 ............................................................................................................. 8 DS18B20 溫度傳感器 與單片機的接口電路 ............................................................ 8 DS18B20 溫度傳感器 ......................................................................................... 8 DS18B20 的操作時序 ....................................................................................... 11 繼電器輸出 電路 ...................................................................................................... 12 電源電路 .................................................................................................................. 13 4 軟件設(shè)計 ........................................................................................................................ 14 系統(tǒng)流程圖 .............................................................................................................. 14 系統(tǒng)程序模塊的設(shè)計 .............................................................................................. 14 DB18B20 測量溫度的程序設(shè)計 ............................................................................. 15 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 .............................................................................................. 17 5 調(diào)試 ................................................................................................................................ 17 6 總結(jié) ................................................................................................................................ 17 參考文獻 ............................................................................................................................ 18 致 謝 .................................................................................................................................. 20 附錄 A：設(shè)計電路原理圖 ................................................................................................ 21 附錄 B：設(shè)計程序 ............................................................................................................ 21 I 塑料大棚 恒 溫控制器的設(shè)計 與實現(xiàn) 摘 要 塑料大棚 恒 溫控制器的設(shè)計 包括硬件電路設(shè)計和系統(tǒng)程序的設(shè)計。 Temperature sensor DS18B20。而熱電偶和熱電阻測出的一般是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比較多的外部硬件支持，硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作成本高。該芯片的物理化學性很穩(wěn)定，且此元件線形較好。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢。 綜上所述，本設(shè)計以智能集成溫度傳感器 DS18B20 為檢測元件，以單片機 STC12C5A16S2 為主控 器，用繼電器控制外部的加熱制冷設(shè)備，對大棚塑料內(nèi)的溫度進行控制，便于大棚內(nèi)的植物生長。 (2)、 測量溫度范圍 10～ 60℃，測量精度為 ℃。 比較以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計容易實現(xiàn)，故采用方案二。 (2) 寬電壓： ～ 。在訪問外 部存儲器時，它是分時多路轉(zhuǎn)換的地址 (低 8位 )和數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。 — (1017)： P3 口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口。 減加設(shè)置 圖 按鍵電路 顯示電路 顯示電路采用 3 位共陽 LED 數(shù)碼管做為溫度值顯示。 9 DS18B20 可以直接讀出被測量的溫度值，而且采用 3 線制與單片機相連，減少了外部的硬件電路， 具有低成本和易使用的特 點。 ROM中的 64 位序列號是出廠前被光刻好的，它可以看作 是該 DS18B20 的地址序列碼， 開始 8位是 產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有 48 位，最后 8位是前 56 位的 CRC 校驗碼，這也是多個 DS18B20可以采用一線進行通信的原因。 (4) CRC 的產(chǎn)生。在開始另一個寫周期前必須有 1us 以上的高電平恢復(fù)期。 繼電器 輸出電路 繼電器有常開觸點，常閉觸點。 + 5 VR 1 510 KP 3 .5Q685 50J D Q 2 V21N 41 48123J3C O N 3+ 5 VR 1 410 KP 3 .7Q585 50J D Q 1 V11N 41 48123J2C O N 3 圖 繼電器輸出電路一 圖 繼電器輸出電路二 電源電路 本次設(shè)計中既有需要 5V供電的 電路 也有需要 220V供電的 電路 ，直接接入 220V 即可，其中有變壓器 [10]可將 220V 的電壓 變?yōu)?5V， 此外 電源與電路之間有一個開關(guān)，當 短時間 內(nèi) 系統(tǒng) 不需要工作 ，可 斷開開關(guān)，不必要切斷電源， 這樣設(shè)計更 加人性化，用 發(fā)光二極管作為電源指示燈。 初始化 ： 單線總線上的所有操作均從初始化開始。在單線 DQ 上，存在復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫“ 0”、寫“ 1”、讀“ 0”和讀“ 1”幾種信號類型。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如圖 圖 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 5 調(diào)試 連接好電路后，設(shè)置溫度，用打火機在溫度傳感器 DS18B20 附近使溫度升高， 當溫度 超過 預(yù)設(shè)溫度上限時，此時電風扇開始工作，滅掉打火機，當溫度回到預(yù)設(shè) 溫度上限以下時，電風扇停止工作；當用冰塊在溫度傳感器 DS18B20 附近使溫度降低，當溫度低于預(yù)設(shè)溫度下限時，此時加熱器工作，拿開冰塊，使溫度升高，當溫度達到預(yù)設(shè)溫度下限以上時， 加熱器停止加熱 ，經(jīng)多次實驗， 與設(shè)想的結(jié)果一致， 誤差為 177。此外， 在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，這次設(shè)計真的讓我長進了很多 ，我真正的意識到，在以后的學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，學習單機片機更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計中的最大收獲。 //LED DS2 控制（十位） sbit LEDThreeC=P2^4。 //上限報警溫度，默認值為 38 unsigned int xiaxian。 while(flag==0) { DQ=1。 delay(50)。0x01。i) { DQ=0。 ds18b20_write(0xcc)。 delay(200)。//如果溫度為正值，符號位就不顯示 temp=((h*256)+l)*。 LEDTwoC=0。 LEDThreeC=1。 P0=seg7code[temp/10]。 26 P0=0xff。 delay(50)。 } void Shangxian_disp(void) //上限設(shè)置界面 { LEDOneC=0。 LEDTwoC=1。 IAP_CMD = 0X00。 //送字節(jié)讀命令字 IAP_ADDRH = (uchar)(byte_addr 8)。 //關(guān)閉 ISP/IAP 功能 EA = 1。 //送地址低字節(jié) IAP_DATA = isp_iap_data。 //開啟 ISP/IAP。 //送觸發(fā)命令字 0X4 0XB9 IAP_TRIG = 0XA5。 Byte_program(0X2200 ,shangxian)。 TL0=0X32。 if(Key_UP==0) { shangxian++。 } if(Key_DOWN==0) delay(10000)。 delay(10)。 for(j=40。 } else { shangxian=38。 user_set[2]=xiaxian/10。 if((wendu[1]*10+wendu[2]=user_set[0]*10+user_set[1])) { Hout=0。 } while(1) { Wendu_display()。j) { Temp_read()。 //設(shè)置定時器 T0 為模式 0 TH0=0X53。 xiaxian。 if(Key_DOWN==0) { shangxian。 if(Key_SET==0) { fg++。 Byte_program(0X2400 ,xiaxian)。 ISP_IAP_Disa