室內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-05-22 13:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖6 串口原理圖串口電路是由一個MAX232芯片、。電路中的MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標準串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電，在電路中的C1～C4是必不可少的，缺一不可，具有調(diào)節(jié)電壓值的作用。由圖可知，當(dāng)數(shù)據(jù)線接上串口DB9時數(shù)據(jù)經(jīng)過3號引腳送給MAX232的13號引腳，在經(jīng)過12號引腳輸出將電平轉(zhuǎn)換送往單片機芯片中，在經(jīng)過一系列單片機講信號送給11號引腳經(jīng)過芯片電平轉(zhuǎn)換由14號引腳送給串口的2號引腳，已達到電平轉(zhuǎn)換的作用。如圖7所示，晶振電路用于產(chǎn)生單片機工作所需的時鐘信號，在單片機芯片的18（XTAL1）、19（XTAL2）號引腳之間跨界警惕震蕩器和微調(diào)電容，就可以構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 圖7 晶振電路圖 圖8 復(fù)位電路 如圖8為復(fù)位電路，復(fù)位主要作用是使CPU和系統(tǒng)中其他功能部件都恢復(fù)到確定的初始狀態(tài)，并從該狀態(tài)開始工作。復(fù)位電路有上電復(fù)位和手動復(fù)位兩種。上電復(fù)位：當(dāng)上電時，電容相當(dāng)于短路，此時電阻上的電壓約等于VCC，經(jīng)過一段時間后電阻電壓逐漸變小直至為零。手動復(fù)位：按鍵后，電容器被短路放電、RST直接和VCC相連，就是高電平，此時進入復(fù)位狀態(tài)。松手后，電源開始對電容器充電，此時，充電電源在電阻上，形成高電平送到RST，仍然是復(fù)位狀態(tài)，稍后充電結(jié)束，電流降為零，RST降為低電平，開始正常工作。本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用的是手動復(fù)位的方式[5]。 顯示電路 ，采用PNP管9012驅(qū)動共陽LED顯示器的第3引腳公共極COM，顯示器從最左邊的位開始點亮LED。其接口原理圖如下圖9所示： 圖9 顯示電路 數(shù)據(jù)采集電路 數(shù)據(jù)采集電路如圖10所示。DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括：寄生電源，溫度傳感器，64位激光ROM和單總線接口，存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器RAM,用于存儲用戶設(shè)定溫度上下限值得TH和TL觸發(fā)器，存儲和邏輯控制，8位循環(huán)冗余碼發(fā)生器等七部分。 DS18B20測量溫度時使用特有的溫度測量技術(shù)，將被測溫度轉(zhuǎn)換成數(shù)值信號，測量結(jié)果將存入溫度寄存器中。 圖10 數(shù)據(jù)采集電路WT588D模塊內(nèi)部包含了FLASH存儲器和相關(guān)的外圍電路，只需要在外部接上控制端、電源及揚聲器，就能進行工作。BUSY指示：BUSY端接上發(fā)光二極管就能顯示語音的播放狀態(tài)，可以從電腦軟件上設(shè)置為語音播放時點亮或語音播放時熄滅。供電：模塊在5V供電時，串兩個二極管到VCC端，模塊在3V供電時，可直接把電源接到VCC端。 PWM音頻輸出：直接驅(qū)動揚聲器的方式，揚聲器兩端接PWM+和PWM，此狀態(tài)輸出時，PWM+/PWM兩端不可短路、不可接電容電阻到地。如需采用此狀態(tài)外接功放，可用差分方式輸出到功放。 DAC音頻輸出：外接功放驅(qū)動揚聲器方式，不可直接驅(qū)動揚聲器。PWM+/DAC端做音頻輸出，PWM端騰空。，再把音頻輸出給功放。 本次設(shè)計的系統(tǒng)采用的是DAC音頻輸出語音電路如圖11所示。圖11 語音電路本文設(shè)計的按鍵電路如圖13所示。采用獨立按鍵的結(jié)構(gòu)形式，每個按鍵相互獨立，分別與單片機的一根輸入線相連，配置靈活，軟件簡單，適用于按鍵較少的場合。當(dāng)按鍵開關(guān)未按下時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，單片機I/O口為高電平；當(dāng)按鍵開關(guān)按下時，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，單片機I/O口為低電平。由于按鍵開關(guān)閉合和斷開瞬間都會產(chǎn)生5~10ms的抖動，對于單片機來說完全可以感應(yīng)到，因此采用軟件消除抖動。圖12按鍵電路3 軟件設(shè)計 主程序設(shè)計如圖13為主系統(tǒng)原理圖，系統(tǒng)的主程序主要用來初始化一些參數(shù)，對DS18B20的配置數(shù)據(jù)進行一系列的設(shè)定。另外對DS18B20的狀態(tài)不斷的查詢，以讀取當(dāng)前的溫度值，并對溫度進行處理，溫度值的BCD碼處理后，將其段碼送顯示緩沖區(qū)，以備定時掃描服務(wù)程序處理。圖13 主程序流程圖 溫度轉(zhuǎn)換程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的9字節(jié)，在讀出時需進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖14所示。 圖14 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 圖15溫度顯示流程 溫度顯示程序此程序是將采集到得數(shù)據(jù)用LED數(shù)碼管顯示，然后將實際溫度與設(shè)置的報警上下限進行比較，決定是否發(fā)出報警信號。由于T為實際溫度的絕對值，TH,TL也是溫度的絕對值，因此判斷大小關(guān)系時，要通過正負號來確定。其程序流程圖如圖15所示。4 調(diào)試分析 硬件調(diào)試單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試是交叉進行的，但通常是先排除樣機中明顯的硬件故障，尤其是電源故障，才能安全地和仿真器相連，進行綜合調(diào)試。 在樣機加電之前，首先用萬用表等工具，根據(jù)硬件電器原理圖和裝配圖仔細檢查樣機線路的正確性，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求。應(yīng)特別注意電源的走線，防止電源之間
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