電冰箱的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-03 15:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中。當(dāng)這些中斷源請(qǐng)求中斷時(shí)，相應(yīng)的標(biāo)志分別有TCON和SCON中的相應(yīng)位來(lái)鎖存。：（1）定時(shí)器控制寄存器TCON（用6位）；（2）串行口控制寄存器SCON（用2位）；（3）中斷允許寄存器IE；（4）中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP。其中，TCON和SCON只有一部分用于中斷控制。通過(guò)對(duì)以上各特殊功能寄存器的各位進(jìn)行置位或復(fù)位等操作，可實(shí)現(xiàn)各種中斷控制功能。 中斷處理過(guò)程可分為3個(gè)階段：中斷響應(yīng)、中斷處理和中斷返回。89C51的CPU在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2期間順序采樣每個(gè)中斷源，CPU在下一個(gè)機(jī)器周期S6期間按優(yōu)先級(jí)順序查詢中斷標(biāo)志。如查詢到某個(gè)中斷標(biāo)志為1，則將在接下來(lái)的機(jī)器周期S1期間按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷處理。中斷系統(tǒng)通過(guò)硬件自動(dòng)將相應(yīng)的中斷矢量地址裝入PC，以便進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。表2既是各個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的中斷矢量地址。由于89S51系列單片機(jī)的兩個(gè)相鄰的中斷源中斷服務(wù)程序入口地址相距只有八個(gè)單元，一般的中斷服務(wù)程序是容納不下的，通常是在相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址中放一條常跳轉(zhuǎn)指令LJMP，這樣就可以轉(zhuǎn)到64KB任何可用區(qū)域了。表22 中斷源及其對(duì)應(yīng)的矢量地址中斷源中斷矢量地址外部中斷0（）0003H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0（T0）000BH外部中斷1（）0013H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1（T1）001BH串行口中斷（RI、TI）0023H中斷服務(wù)程序從矢量地址開(kāi)始執(zhí)行，一直到返回指令RETI為止。RETI指令的操作一方面告訴中斷系統(tǒng)該中斷服務(wù)程序已執(zhí)行完畢，另一方面把原來(lái)壓入堆棧保護(hù)斷點(diǎn)地址從棧頂彈出，裝入程序寄存器PC，使程序返回到被中斷的程序斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。：（1）在中斷矢量地址單元處存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令（如LJMP H），使中斷程序可靈活的安排在64KB程序存儲(chǔ)器的任何空間。（2）在中斷服務(wù)程序中，用戶應(yīng)注意用軟件保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，以免中斷返回后丟失原寄存器、累加器中的信息。（3）若要在執(zhí)行當(dāng)前中斷程序時(shí)禁止更高優(yōu)先級(jí)中斷，則可先用軟件關(guān)閉CPU中斷或禁止某中斷源中斷，在中斷返回前在開(kāi)放中斷。 AT89S51單片機(jī)的優(yōu)勢(shì) AT89S51具有完整的輸入輸出、控制端口、以及內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。與我們通常意義上的微機(jī)原理類(lèi)似，可以通過(guò)外接A/D，D/A轉(zhuǎn)換電路及運(yùn)放芯片實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器傳送信息的采集，且能夠提供以點(diǎn)陣或LCD液晶及外接按鍵實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，能對(duì)內(nèi)部眾多I/O端口連接步進(jìn)電機(jī)對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行精確操控，具有強(qiáng)大的工控能力。AT89S51系列單片機(jī)編寫(xiě)程序的基本流程。其語(yǔ)法結(jié)構(gòu)與我們常用的計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言基本相同，不同之處在于增加了控制具體引腳工作的語(yǔ)句和命令，相對(duì)于計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言。其主要語(yǔ)句集中在例如：“ifelse”、“while”、“for”等循環(huán)與判斷語(yǔ)句上，相比計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言更簡(jiǎn)單。有過(guò)計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言學(xué)習(xí)經(jīng)歷經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的熟悉就能夠熟練進(jìn)行編程.使用AT89S51系列單片機(jī)編程，可以在沒(méi)有實(shí)物單片機(jī)的情況下在普通電腦上進(jìn)行程序編寫(xiě)甚至是調(diào)試工作。一般工作中使用Keil公司開(kāi)發(fā)的51單片機(jī)編程軟件進(jìn)行編程，它采用目前流行的開(kāi)友環(huán)境，集編輯，編譯和仿真于一體。在該軟件上用戶可以編寫(xiě)匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言源程序，并利用該軟件生成單片機(jī)能運(yùn)行的程序。AT89S51芯片價(jià)格便宜，適合對(duì)大批量的計(jì)量?jī)x器進(jìn)行規(guī)?；脑?，其單片售價(jià)不超過(guò)5元。 DS18B20簡(jiǎn)介DS18B20是一種單端通信的數(shù)字式溫度傳感器，這就大大減小了溫度測(cè)量電路的復(fù)雜程度。我們把單片機(jī)的一條I/O分配給溫度傳感器，即可完成溫度采集。單片機(jī)通過(guò)對(duì)溫度傳感器的初始化，發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令，寫(xiě)入和讀出數(shù)據(jù)的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。本系統(tǒng)在溫度采集中使用的DS18B20測(cè)溫原理圖如圖31所示：圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)，送給減法計(jì)數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振振蕩頻率隨著溫度變化，變化明顯，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。圖中還隱含著計(jì)數(shù)門(mén)，當(dāng)計(jì)數(shù)門(mén)打開(kāi)時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)而完成溫度測(cè)量，計(jì)數(shù)門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定。每次測(cè)量前，首先將55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器溫度寄存器中。圖31 DS18B20測(cè)溫原理圖DS18B20是一種使用方便的溫度傳感器，其性能特點(diǎn)如下： （1）具有獨(dú)特的單線接口方式，只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信； （2）內(nèi)含64位經(jīng)過(guò)激光修正的只讀存儲(chǔ)器ROM；（3）在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)； （4）實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫； （5）測(cè)量溫度范圍在－55℃到＋125℃之間，℃； （6）數(shù)字溫度計(jì)的分辨率用戶可以從9位到12位選擇； （7）內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置，用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限；（8）支持多接點(diǎn)； （9）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：～； （10）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 系統(tǒng)所選的是3腳的PR35封裝DS18B20數(shù)字溫度傳感器，引腳功能如表3所示。表31 DS18B20詳細(xì)引腳功能描述DS18B20的內(nèi)部有一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EEPRAM，后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL。高速暫存存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在高速暫存存儲(chǔ)器的第1和第2個(gè)字節(jié)。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，對(duì)應(yīng)的溫度計(jì)算：當(dāng)符號(hào)位S=0時(shí)，直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)S=1時(shí)，先將補(bǔ)碼變?yōu)樵a，再計(jì)算十進(jìn)制值。第3和第4字節(jié)是TH 和TL的拷貝，是易失性的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新，第5字節(jié)為配置寄存器，它主要用來(lái)確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。8字節(jié)保留未用，為全邏輯1，第9字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。 根據(jù)DS18B20的通信協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)訂的操作。表32 DS18B20暫存寄存器分布表33 ROM指令表34 RAM指令主CPU將數(shù)據(jù)下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)等待16到60微秒，然后發(fā)出60到240微秒的存在低脈沖，主CPU
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1