智能飲水機控制系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-08-10 13:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 號為XKCW001NPN，這款型號的液位傳感器不僅可以適應(yīng)不相同顏色、不同程度透明度的液體液位的檢測。這個液位傳感器特點功能有，可以用紅外光電效應(yīng)，只要這個傳感器上電之后，就會使傳感器當(dāng)中的紅外發(fā)射頭發(fā)出紅外線，如果沒有遇到液體時，紅外線就不會發(fā)生任何效應(yīng)。當(dāng)檢測到液位時就會發(fā)出反射現(xiàn)象使紅外接收頭立馬就會接收到反射信號，這樣一來傳感器的輸出端口將會實現(xiàn)低高電平的轉(zhuǎn)換，把光信號轉(zhuǎn)換成了電信號讓使用者收集。輸出端口的傳感器，就是黃線可以直接和單片機I/0相連接，因為輸出信號的電流不夠，所以必須在傳感器黃線和白線之間加入10K拉電阻放大電流信號，確保信號傳輸?shù)目煽啃浴鞲衅骷t線接5V電源，藍線接地實傳感器供電，確保傳感器正常工作[ 8 ]。如圖9所示圖9液位傳感器典型接線圖 報警電路報警電路通常是采用無源蜂鳴器作為報警的電路主器件。無源蜂鳴器它是流控器件，只要當(dāng)它在規(guī)定范圍之內(nèi)流進的電流值越大，蜂鳴器它的響度就會越大。而且如果頻率不固定還能夠利用編程控制，為了確保流經(jīng)蜂鳴器的電流，所以必須要利用三極管使電流放大。設(shè)計所用的三極管是2N222 NPN型三極管，128倍放大值更加容易實現(xiàn)飽和度。[ 12 ]利用1 K電阻當(dāng)作限流電阻預(yù)防三極管燒壞如圖10所示。 圖10蜂鳴器報警電路紅外線自動控制是用來控制紅外探測的設(shè)計在熱水箱中的水，發(fā)射紅外屏蔽遇到的被反射接收到的紅外接收頭。通過放大器和一個用于外圍設(shè)備的電壓比較器的外部設(shè)備的出口檢測容器。電壓比較器是多種多樣的，因為只有一個運算放大器，美國E單操作amplifier，op29是一個低噪聲雙極運算放大器的開環(huán)增益，低輸入失調(diào)電壓，可用于多種場合。[ 13]電源供應(yīng)范圍F +3 ~ + 18v 。圖13顯示原理圖。原理圖顯示，紅外發(fā)射器和紅外發(fā)射頭與RPR220，和設(shè)計簡單，R16是電位器。 圖11 光電檢測電路第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計程序進行按鍵檢測，通過不同的按鍵可以輸入到一個不同的子程序，實現(xiàn)對各功能的控制。系統(tǒng)主流圖如圖12所示。 圖12主程序流程圖溫度子程序它可以控制DS18B20的單總線，它所進行的初始化，還有的是溫度讀取后和溫度的讀取對二進制的數(shù)據(jù)進行改變從而轉(zhuǎn)換十進制，以便其他子程序的調(diào)用根據(jù)芯片手冊上的時序圖編程即可完成對DS18B20的控制。[ 14 ]總線從開始到的時候就已經(jīng)開始準備發(fā)出一個480us的較短短復(fù)位脈沖，它會在T1時釋放，總線在等待中，只要復(fù)位成功，就會在15 ~ 60us之后讓DS18B20 DS18B20發(fā)射出這個高脈沖到主機上面，接著它復(fù)位成功T2時刻就會發(fā)出長60 ~ 240us的低脈沖，但是每一次進行溫度采集時都將需要復(fù)位。參考程序如下；程序控制采用的是單總線DS18B20，DS18B20的讀取讀取溫度和初始化和二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù)的溫度，方便使其他子程序C一切。在根據(jù)時序圖的芯片手工編程就可以完全控制。復(fù)位時序圖如圖13所示。 圖13復(fù)位時序圖主機總線剛開始發(fā)出短480us的復(fù)位脈沖，T1時在等待釋放的總線，只要復(fù)位成功，它就會在15 ~ 60us到DS18B20發(fā)送出高P后信號反映給主機，然后在時間T2脈沖60 ~ 240usD S18B20是一個低溫度采集每一次成功復(fù)位。必須要重置。該程序如下；void Init18b20 (void)//初始化DS18B20子程序{D18B20=1。 // 拉高輸出1_nop_()。//空操作 延時1US左右D18B20=0。 //拉低信號TempDelay(80)。 //delay 530 uS//80 大概延時530US_nop_()。//空操作 延時1US左右D18B20=1。 // 拉高輸出1TempDelay(14)。 //delay 100 uS//14 延時100US 樣子if(D18B20==0)//判斷器件是否存在 flag = 1。 //detect 1820 success! //傳感器反饋正常 則讓flag=1flag = 0。 //detect 1820 fail! else TempDelay(20)。 //20 //延時20US樣子_nop_()。 _nop_()。 D18B20 = 1。 }寫數(shù)據(jù)時序圖如圖14所示圖14寫時序圖當(dāng)主機總線從t0就開始保持穩(wěn)定在15us的低電平然后在t1時使電平拉高穩(wěn)定在45us之上，主機就可以從總線上讀取DS18B20放在總線上面的數(shù)據(jù)。[15]讀取每個位數(shù)據(jù)之間的間隔一定大于1us。參考程序如下：void WriteByte (uchar wr) //單字節(jié)寫入{ unsigned char idata i。//定義變量 i for (i=0。i8。i++)//循環(huán)8次寫8位數(shù)據(jù) { D18B20 = 0。//拉低準備數(shù)據(jù) _nop_()。//稍作延時 D18B20=wramp。0x01。// 數(shù)據(jù)最低位給到總線上 TempDelay(3)。 //delay 45 _nop_()。//稍作延時 _nop_()。//稍作延時 D18B20=1。// 拉高數(shù)據(jù) wr = 1。//數(shù)據(jù)左移移位 高位移入低位 }}圖15讀取序圖當(dāng)主機總線從t0時就開始穩(wěn)定在15us的低電平然后當(dāng)它在t1時就將電平拉高穩(wěn)定45之上，主機就能夠從總線上面讀取DS18B20放在總線上面的數(shù)據(jù)。讀取每個位數(shù)據(jù)之間間隔一定大于1us。參考程序如下：unsigned char ReadByte (void) //讀取單字節(jié){unsigned char idata i,u=0。//聲明變量for(i=0。i8。i++)//循環(huán)8次讀取8位數(shù)據(jù){D18B20 = 0。//拉低準備信號u = 1。//數(shù)據(jù)左移一位D18B20 = 1。//拉高準備讀取if(D18B20==1)//判斷總線高電平的話u |= 0x80。//保存數(shù)據(jù)TempDelay (2)。//延時一下 _nop_()。//稍作延時}return(u)。//8位數(shù)據(jù)讀取完 返回} 按鍵子程序設(shè)計這個設(shè)計一共設(shè)計出了五個按鍵，這五個按鍵主要功能是為了修改標志位flag,從而可以使程序穩(wěn)定的通過判斷標志位flag進入到相應(yīng)的程序中。程序流程圖如圖17所示。圖16按鍵子程序流程圖這個程序設(shè)計思路是，（按鍵1）S1與單片機中的外部中斷1相連接，如果按下S1就會進入外部中斷1相應(yīng)的子程序當(dāng)中，而且在這個子程序當(dāng)中進行循環(huán)。在通過S4，S3，S2選擇系統(tǒng)這三個不同的工作模式,它們的模式為：沏茶模式，固定的水溫85℃；咖啡模式，固定的水溫65℃；還有用戶想要自己設(shè)置
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