【正文】 .........................................13 設(shè)計原則 ..............................................................................................13 引腳連接 ..............................................................................................13 晶振電路 ...................................................................................13 無線控制接收發(fā)射器 ..........................................................................13 單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計 ......................................................................14 顯示電路 ..............................................................................................15 II DS18B20 溫度傳感器電路 ...................................................................15 加熱電路 ..............................................................................................16 半導(dǎo)體制冷器，工作原理 .......................................................16 比例積分電路 ...........................................................................17 報警電路的設(shè)計 ..................................................................................21 收發(fā)電路設(shè)計 ......................................................................................21 本章小結(jié) ............................................................................................22 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .......................................................................................23 系統(tǒng)軟件設(shè)計整體思路 ......................................................................23 系統(tǒng)程序流圖 ......................................................................................24 上位機主程序 ...........................................................................24 下位機主程序 ...........................................................................25 收發(fā)控制子程序 ..................................................................................26 發(fā)送控制子程序 .......................................................................26 接收控制子程序 .......................................................................27 溫度控制模塊的設(shè)計 ..........................................................................28 溫度測量子程序 .......................................................................28 PID 控制子程序 .........................................................................29 讀出溫度子程序 .......................................................................29 子程序流程圖 ......................................................................................31 復(fù)位應(yīng)答子程序流程圖 ...........................................................31 寫入子程序 ...............................................................................32 第 5 章 系統(tǒng)的調(diào)試及實驗結(jié)果 .......................................................................33 調(diào)試步驟 ..............................................................................................33 實驗結(jié)果 ..............................................................................................33 本章小結(jié) ..............................................................................................34 第 6 章 結(jié)論 .......................................................................................................35 參考文獻 ...............................................................................................................1 致謝 .......................................................................................................................3 附錄 1 ....................................................................................................................4 附錄 2 ....................................................................................................................5沈 陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1 第 1章 緒論 溫度控制系統(tǒng)設(shè)計的背景、發(fā)展歷史及意義 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展 ， 以及溫度控制在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用應(yīng)用 ， 智能化的溫度控制系統(tǒng)已成為研究發(fā)展的方向 [1]。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的擴大和需求的多樣 ， 各種智能 的 溫度控制系統(tǒng)被人們開發(fā)。 LED 即時顯示溫度 ，精確到小數(shù)點一位。二是基 于局域網(wǎng)的技術(shù) ， 如 WLAN、 Bluetooth、IrDA、 HomeRF、微功率短距離無線通信技術(shù)等 [6]。 nRF401 功耗低 ， 在以 6dBm的功率發(fā)射時 ， 工作電流也只有 9mA。目前 ， 國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度 傳感器 ， 所用的是 9~12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 ， 分辨力一般可達 ~176。對某些智能溫度控制器而言 ， 主機 (外部微處理器或單片機 )還可通過相應(yīng)的寄存器來設(shè)定其 A/D 轉(zhuǎn)換速率 ， 分辨力及最大轉(zhuǎn)換時間。 實現(xiàn)方案設(shè)想：溫度采集模塊將溫度信號采集經(jīng)過轉(zhuǎn)換將溫度信號傳給 cpu， 并由收發(fā)電路發(fā)送給中央處理單元 ， 如果溫度不在給定范圍之內(nèi) ， 報警器報警。另外 ， 模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的精度也不可能很高 ， 存在一定非線性 ， 互換性較差。藍牙技術(shù)同時支持語音和數(shù)據(jù)傳輸 ， 使用跳頻擴頻技術(shù) ， 本身包括糾錯機制 ， 可靠性高 ， 藍牙規(guī)范的核心部分協(xié)議允許多個設(shè)備進行相互定位、連接和交換數(shù)據(jù) ， 并能實現(xiàn)互操作和交互式應(yīng)用。射頻芯片一般采用 FSK 調(diào)制方式 ， 工作于 ISM 頻段 ， 通信模塊一般包含簡單透明的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議或使用簡單的加密協(xié)議 ， 發(fā)射功率、工作頻率等所有工作參數(shù)全部通過軟件設(shè)置完成 ， 用戶不用對無線通信原理和工作機制有較深的了解 ， 只要依據(jù)命令字進行操作即可實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)無線傳輸功能。最主要的特征是系統(tǒng) 軟、硬件規(guī)模完全根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求配置 ， 獨立性、可擴展性好 ， 因此系統(tǒng)具有較高的性價比。與通用計算機系統(tǒng)相比 ， 具有系統(tǒng)簡單、功能易擴展、測控能力強、可靠性高。在如此眾多的產(chǎn)品中選擇出合適的器件 ， 應(yīng)該把握以下幾點：外圍電路應(yīng)該盡量簡單；測溫的精度、分辨率要合適 ，以便減少不必要的電路和軟件開發(fā)成本；溫度傳感器采用的總線負載能力如何 ，能否滿足多點測溫的需要；占用 MCU 的 I/O 引腳數(shù)情況如何 ， 因為 MCU 的系統(tǒng)資源非常寶貴 ， 輸入通道有限 ， 多點溫度測量時 ， 如果測量的點數(shù)超過了輸入通道時 ， 就要添加多路復(fù)用器 ， 這將增加成本和開發(fā)時間 ， 應(yīng)盡量節(jié)約；與 MCU 的通信協(xié)議應(yīng)盡量簡單 ， 溫度測量的軟件開發(fā)難度、成本要盡量小。 （ 2） LM74 是美國國家半導(dǎo)體公司推出的集成了帶隙式溫度 傳感器、△ ∑型 A/D 數(shù)轉(zhuǎn)換器 ， 并具有 SPI/Microwire 兼容總線接口的數(shù)字溫度傳感器?！?， 在 125℃時優(yōu)于177。 Dallas 公司的單總線技術(shù)具有較高的性能價格比 ， 有以下特點： 1） 適用于低速測控場合 ， 測控對象越多越顯出其優(yōu)越性； 2） 性價比高 ， 硬件施工、維修方便 ， 抗干擾性能好； 3） 具有 CRC 校驗功能 ， 可靠性高； 4） 軟件設(shè)計規(guī)范 ， 系統(tǒng)簡明直觀 ， 易于掌握。 TH720xx 是 Melexis 公司的單片射頻發(fā)射芯片 ， 頻 率 范 圍380MHz~450MHz， 采用 VCO+PLL 頻率合成技術(shù) ， 頻率穩(wěn)定性好； FSK 調(diào)制方式 ， 抗干擾能力強； FSK 頻偏和中心頻率可獨立調(diào)節(jié)；寬電壓范圍 ~，靜態(tài)電流小 ， 工作電流可在 ~ mA 調(diào)節(jié)；發(fā)射功率可在 12 dBm~+10dBm 調(diào)節(jié) ， 數(shù)據(jù)速率可達 40Kbit/s。 液晶顯示器在使用中有許多注意事項：不能對它長期施加直流電 ， 否則易造成顯示器的老化；必須注意防潮；防止施加過大的壓力；對于使用的環(huán)境溫度要特別注意 ， 溫度不能太高也不能太低；防止紫外線的直接照射 ；要特別注意防靜電 ， 焊接顯示器時烙鐵要接地。 目前 制冷系統(tǒng)主要包括空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)、蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)、使用氨水沈 陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文 12 的吸收式制冷系統(tǒng) 和近幾年發(fā)展起來的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)。 在溫度 控制上 ， 采用半導(dǎo)體制冷器作為調(diào)節(jié)溫度的器件。 基于 nRF401 性價比 ， 其優(yōu)異的性能 ， 我認為適合本系統(tǒng)設(shè)計及研發(fā)。其應(yīng)用特點是 : （ 1）全部 I/O 口線均可供用戶使用 ； （ 2）內(nèi)部存儲器容量有限（只有 4KB 地址空間） ； （ 3）應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性 。本系統(tǒng)采用頻率為 12MHZ 的晶振與電容并聯(lián) 構(gòu)成震蕩電路。 與 OCL 和 OTL 功放相比 ， BTL 在同等電壓負載條件下能夠把輸出功率提高 3 到 4 倍 ， 達到 75%。實現(xiàn)了對通過 TEC 電流方向的控制。使系統(tǒng)能夠快速的跟隨給定值 ， 當然其存在著缺點 ， 其缺點是穩(wěn)定性比較差 ， 抗擾能力弱 ， 當系統(tǒng)存在微小的變化量時都會引起其反應(yīng)。容易受到干擾。比例控制的實現(xiàn)由兩種方法 ， 一種是串聯(lián)負反饋法 ， 一種是并聯(lián)負反饋法。而積分