【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 時(shí)進(jìn)行高低電平的轉(zhuǎn)變，而不 為 用軟件延時(shí)。應(yīng)用此 方案 時(shí)編程相對(duì)復(fù)雜。 (3) 利用單片機(jī)自帶的 PWM控制器。在 STC12系列單片機(jī)中自身帶有 PWM控制器，但本系統(tǒng)所用到得 AT89系列單片機(jī)無(wú)此 性能 。 對(duì)于方案一，該方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直流風(fēng)扇電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào) 速， 速率 變化靈敏，但 為 D/A轉(zhuǎn)化 芯片的價(jià)格較高，與其溫控狀態(tài)下無(wú)級(jí)調(diào)速 性能 相比性價(jià)比不高。 對(duì)于方案二，相對(duì)于其他用硬件或者軟硬件相結(jié)合的 方案 實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速而言，采用 PWM 用純軟件的 方案 來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速過(guò)程，具有更大的靈活性，并可大大降低成本，能夠充分發(fā)揮單片機(jī)的 性能 ，對(duì)于簡(jiǎn)單 速率 控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的途徑。綜合考慮選用方案二。 第三章 溫控電風(fēng)扇的硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)各器件簡(jiǎn)介 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器簡(jiǎn)介 DS18B20 單線數(shù)字溫度傳感器 為 Dallas 半導(dǎo)體 公司開發(fā)的世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。它具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式。溫度測(cè)量范圍為 55℃ ——+125℃，可編程為 9 位 —— 12 位 A/D 轉(zhuǎn)化 精度，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃。被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出。工作電壓支持 3V—— 的電壓范圍，既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生。 DS18B20 還支持“一線總線”接口，多個(gè) DS18B20可以并聯(lián)到 3 根或 2 根線上， CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié) 省大量的引線和邏輯電路。它還有存儲(chǔ)用戶定義報(bào)警溫度等 性能 。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖３所示，主要由 4 部分組成： 64 位 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。其管腳排列如圖４所示， DQ 為數(shù)字信號(hào)端， GND 為電源地， VDD 為電源輸入端。 9 圖 31 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 32 DS18B20外形及管腳 AT89C52 單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89C52 為 一種帶 4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM） 256B片 內(nèi) RAM的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多 性能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C52 為 一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 AT89C52 單片機(jī)管腳 AT89C52單片機(jī)管腳如圖 3所示。 10 圖 33 AT89C52單片機(jī)管腳 各管腳 性能 ： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。 P1 口： P1 口 為 一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這 為 由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和 校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位地接 收。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這 為 由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊 性能 寄存器的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口： P3 口管腳 為 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這 為 由于上拉的緣故。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊 性能 口。 ： RXD（串行輸入口）； ： TXD（串行輸出口）； ： /INT0（外部中斷 0）； 11 ： /INT1（外部中斷 1）； ： T0（記時(shí)器 0 外部輸入）； ： T1（記時(shí)器 1外部輸入）；： /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）； ： /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）。 P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的 為 ：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令 為 ALE 才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管 為 否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 八段 LED 數(shù)碼管 本系統(tǒng)使用五個(gè)七段 LED數(shù)碼管作為溫度顯示 ,公共陽(yáng)極。 各部分電路設(shè)計(jì) 電源電路 電源電路采用 LM7805集成穩(wěn)壓器作為穩(wěn)壓器件 ，用典型接法， 220V電源整流濾波后送入LM7805穩(wěn)壓，在輸出端接一個(gè) 470U和 ，得到 5V穩(wěn)壓電源。電路如圖4所示。 12 圖 34 電源 數(shù)碼管顯示電路 顯示部分包括如下圖 5： 5個(gè)八段（共陽(yáng)）數(shù)碼管、 PNP型三極管、電阻等。其連接方式如下：應(yīng)用單片機(jī) P0 口連接八段數(shù)碼管，用 P2 口的 — 片選信號(hào)輸出端口，其中要用 8550（ PNP 型）三極管做驅(qū)動(dòng)。又因?yàn)?P0口做 I/O口時(shí)要加上拉電阻 ,所以我們給 P0各位各加一個(gè) 10K的電阻到電源。為了防 止燒壞數(shù)碼管，所以給數(shù)碼管各段各加一個(gè) 300歐姆的限流電阻。要顯示的數(shù)據(jù)通過(guò) P0口送給數(shù)碼管顯示，通過(guò) P2口的 — 五個(gè)端口分別對(duì)數(shù)碼管進(jìn)行位選，事實(shí)上數(shù)碼管 為 間斷被點(diǎn)亮的，只 為 其間斷時(shí)間十分短，掃描周期在 20ms以下，利用人眼視覺暫留，我們基本看不出它們的閃爍。 圖 35 顯示電路 聲響、溫度采集、溫度設(shè)定以及復(fù)位電路 電路如圖 6所示，這一部分主要 為 由 DS18B20，四個(gè) 按鈕 、一個(gè)電容一個(gè)三極管和一個(gè)蜂鳴器等構(gòu)成。 聲響電路在每按下 按鈕 時(shí)會(huì)響一聲，當(dāng)沒有把 DS18B20接入到電 路中時(shí)，單片機(jī)就會(huì)通 13 過(guò)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。 溫度采集電路主要 為 由 DS18B20構(gòu)成，它可以把采集的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后輸出送數(shù)碼管顯示。 溫度設(shè)定主要 為 通過(guò) 按鈕 S S2|、 S3來(lái)設(shè)定的。 按鈕 S S S3 分別接入單片機(jī)的 、 、 。 S3為 設(shè)定鍵。用于對(duì)風(fēng)速調(diào)節(jié)的上限和下限值 TH、 TL 的設(shè)置。當(dāng)按下 S1時(shí)，可以加 1， 長(zhǎng)按可以快速加 1，當(dāng)按下 S2 時(shí)，可以減 1， 長(zhǎng)按可以快速減 1。 圖 36 聲響、溫度采集、溫