【導(dǎo)讀】今的一個(gè)重要控制領(lǐng)域。本設(shè)計(jì)以AT89C52單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了一套水浴溫度控。制系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述了工作原理和設(shè)計(jì)方法。溫度信號(hào)采集選擇的溫度傳感器是溫。該控制系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分，其中，硬件設(shè)。掃描及按鍵處理程序、溫度信號(hào)處理程序、水閥控制程序、超溫報(bào)警程序等。片機(jī)通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制水溫的效果。

　　

【正文】 包含低層次的列柱，請(qǐng)檢查線路輸入狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。方法是：發(fā)送一個(gè)較低的水平序列比對(duì)，然后檢查所有線路的狀態(tài)，如果總為 1，然后按下的鍵是不在名單上，如果不是全部為 1，然后按下的鍵將被列在這里，但關(guān)鍵是與零功率并聯(lián)線的交點(diǎn) ，如圖 鍵盤電路所示 。 表 鍵盤按鍵分布 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 功能 + 功能 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電路設(shè)計(jì) 17 圖 鍵盤電路 LED 顯示電路 對(duì)于水溫的測(cè)量與控 制，顯示出實(shí)時(shí)的水溫尤為重要，我采用的是兩個(gè) LED數(shù)碼管，因?yàn)闇囟葌鞲衅黠@示的是三位十、個(gè)、分，所以我設(shè)計(jì)三位顯示鍵盤輸入的恒定水溫值，另外三位顯示傳感器檢測(cè)出的溫度值，可以直觀的比較水溫的控制精度。 LED 數(shù)碼管的段選 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 分別接在一起，每一個(gè)都擁有一個(gè)共陰的位選端，另外數(shù)碼管的控制分別用兩塊芯片，由于斷選需要有鎖存功能，所以我選的是 74HC573，而位選我只需要點(diǎn)亮不需要鎖存功能，所以我選的是芯片 74HC138 如圖 LED 數(shù)碼管電路所示。 圖 LED 數(shù)碼管電 路 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電路設(shè)計(jì) 18 通訊模塊電路 溫度采集后的數(shù)據(jù)需要儲(chǔ)存在電腦上，而不是單片機(jī)里面，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)存太小，因此我就需要一個(gè)通訊模塊，把單片機(jī)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上儲(chǔ)存，傳輸電路需要用上 MAX232 芯片， MAX232就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的 ,該器件包含 2驅(qū)動(dòng)器、 2 接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F 電平。每一個(gè)接收器將 TIA/EIA232F 電平轉(zhuǎn)換成 5V TTL/CMOS 電平。每一個(gè)發(fā)送器將 TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成 TIA/EIA232F 電平。 串口一共有九個(gè)接線柱，只有其中三個(gè)有效， 5接線柱接地， 3 接線柱連接芯片 MAX232 的引腳，芯片與單片機(jī)兩個(gè)引腳 和 連接。串口通訊正常工作時(shí)左邊的二極管 D D3作為指示燈發(fā)光如圖 串口通訊電路所示。 圖 串口通訊電路 超溫報(bào)警電路 報(bào)警模塊是必不可少的電路，它就是一個(gè)報(bào)警器，在出現(xiàn)異常情況下喇叭響了，我們就知道出現(xiàn)異常了，比如溫度傳感器失靈了、溫度不在設(shè)定范圍了等等。此電路主要是做仿真使用，只考慮水溫是否在可控范圍內(nèi)，報(bào)警器我使用的是蜂鳴器，通過單片機(jī) 引腳控制，當(dāng)三極管 PNP 被導(dǎo) 通后蜂鳴器就發(fā)出聲音以此提醒出現(xiàn)一次情況了，如圖 報(bào)警電路所示。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電路設(shè)計(jì) 19 圖 報(bào)警電路 冷熱電磁閥電路 冷熱水開關(guān)是本設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的一塊，因?yàn)榭刂菩Ч貌缓藐P(guān)鍵是看控制冷熱水閥門精不精確，我采用的是通過單片機(jī)端口控制三極管的導(dǎo)通或截至狀態(tài)來控制兩個(gè)電磁閥門的啟動(dòng)或停止?fàn)顟B(tài)。 D D5 是冷熱水閥門的指示燈，當(dāng)閥門被打開，指示燈就發(fā)光表示正常工作。 控制 I/O 口的高低電平來控制繼電器的斷開和閉合，當(dāng) 口為低電平時(shí)，三極管 1 導(dǎo)通，控制繼電器開始加熱， 燈 D4 亮。當(dāng) 為高電平時(shí)，三極管 Q2截止，繼電器 RL1 斷開，停止加熱。當(dāng) 口為低電平時(shí)，三極管 Q3 導(dǎo)通，控制繼電器開始加熱，燈 D5亮。當(dāng) 為高電平時(shí)，三極管 Q3 截止，繼電器 RL2斷開，停止加熱。 由于 繼電器線圈需要流過較大的電流（約 50mA）才能使繼電器吸合，一般的集成電路不能提供這樣大的電流，因此必須進(jìn)行擴(kuò)流，即驅(qū)動(dòng)。 此設(shè)計(jì)采用 NPN 型三極管驅(qū)動(dòng)繼電器，繼電器線圈作為集電極負(fù)載而接到集電極和正電源之間。當(dāng)輸入為 0V 時(shí)，三極管截止，繼電器線圈無電流流過，則繼電器釋放（ OFF）；相反，當(dāng)輸 入為 +VCC 時(shí)，三極管飽和，繼電器線圈有相當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^，則繼電器吸合（ ON）。當(dāng)集成電路控制端為 +VCC 時(shí)，應(yīng)能至少提供 的驅(qū)動(dòng)電流（流過 R1 的電流）給本驅(qū)動(dòng)電路，而許多集成電路（例如標(biāo)準(zhǔn) 8051單片機(jī)）輸出的高電平不能達(dá)到這個(gè)要求 ，因此采用通過光耦來控制，如圖 冷熱電磁閥電路所示。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電路設(shè)計(jì) 20 圖 冷熱電磁閥電路 復(fù)位和晶振電路 AT89C52 的復(fù)位輸入引腳 RST 為單片機(jī)提供了初始化的手段，可以使程序從指定處開始執(zhí)行，在 AT89C52 的時(shí)鐘電路工作后，只要 RST 引腳上出現(xiàn)超過兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，即可產(chǎn)生復(fù)位的操作，只要 RST保持高電平，則 AT89C52循環(huán)復(fù)位，只有當(dāng) RST 由高電平變成低電平以后， AT89C52 才從 0000H 地址開始執(zhí)行程序，本系統(tǒng)采用按鍵復(fù)位方式的復(fù)位電路如圖 復(fù)位晶振電路所示。 X1 是晶振，頻率我設(shè)定的是 12MHZ，兩邊接的電容我用的是 30pF,分別接單片機(jī)的兩個(gè)引腳 XTAL XTAL2。 圖 復(fù)位晶振電路 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電路設(shè)計(jì) 21 圖 系統(tǒng)仿真顯示圖 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 軟件設(shè)計(jì) 22 5 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 圖 軟件設(shè)計(jì)流程圖 主程序首先給整個(gè)系統(tǒng)初始化，然后通過鍵盤設(shè)定一個(gè)需要的水溫值，啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的溫度一直跟溫度傳感器檢測(cè)的溫度進(jìn)行比較，比較規(guī)則是小于一度及跟多進(jìn)行加熱，大于一度及以上進(jìn)行降溫，其中包括多個(gè)子程序，攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 軟件設(shè)計(jì) 23 如數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號(hào)處理程序、水閥控制程序、超溫報(bào)警程序等。 軟件調(diào)試方法 軟件調(diào)試所使用的方法有：計(jì)算程序的調(diào)試方法、 I/O 處理程序的調(diào)試法、綜合調(diào)試法等。 計(jì)算程序的調(diào)試方法：程序錯(cuò)誤是一個(gè)靜態(tài)的錯(cuò)誤，所以主要憑借單桿或斷點(diǎn)操作模 式調(diào)試。根據(jù)計(jì)算程序，編寫了一組測(cè)試數(shù)據(jù)。調(diào)試時(shí)，寫命令模擬器，將數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)元件參數(shù)計(jì)算程序，然后從開始到結(jié)束的操作計(jì)算程序，經(jīng)營成果和正確的數(shù)據(jù)，如果測(cè)試進(jìn)行一些測(cè)試數(shù)據(jù)，不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤計(jì)算程序調(diào)試成功，如果發(fā)現(xiàn)不正確的結(jié)果，切換到單步模式，你可以檢查出錯(cuò)誤。修改的視覺誤差計(jì)算程序的性質(zhì)。如果算法的錯(cuò)誤，它是基本上是錯(cuò)誤的，應(yīng)該重新設(shè)計(jì)程序 。如果當(dāng)?shù)氐捻樞蚴清e(cuò)誤的，可以進(jìn)行修改。如果用于型式試驗(yàn)的數(shù)據(jù)并不包括所有的原始數(shù)據(jù)計(jì)算，調(diào)試發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤可能會(huì)暴露在系統(tǒng)的運(yùn)行。 I/O 處理程序的調(diào)試法：處理 I / OA/ D 轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)處理程序的一類，所以一般使用斷點(diǎn)操作或連續(xù)操作模式進(jìn)行調(diào)試。 綜合調(diào)試法：在完成調(diào)試后的程序模塊（或每個(gè)任務(wù)的程序），調(diào)試系統(tǒng)。集成調(diào)試斷點(diǎn)全速運(yùn)行模式，社會(huì)排斥系統(tǒng)錯(cuò)誤，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和精度的剩余階段的工作。在全面調(diào)試的最后階段，應(yīng)該是在晶體頻率目標(biāo)系統(tǒng)，使系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo)程序，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期的功能，將軟件，然后運(yùn)行目標(biāo)程序的固化后，成功的目標(biāo)系統(tǒng)可以脫機(jī)運(yùn)行。在正常情況下，這樣的系統(tǒng)，即使研制成功。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論 24 結(jié) 論 經(jīng)過此畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作的完成 ，這意味著我們的大學(xué)生活也要結(jié)束了，但我需 要學(xué)習(xí)的地方還有很多 ，在本次設(shè)計(jì)中，我所學(xué)過的理論知識(shí)接受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，增強(qiáng)我的 隨機(jī)運(yùn)用 知識(shí)的能力及動(dòng)手能力，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。本文以 AT89C52系列單片機(jī)為核心，用 AT89C52 單片機(jī)作為控制器件，溫度信號(hào) 單片機(jī)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸 ，測(cè)溫電路采用 溫度采集 電路，溫度設(shè)定采用按鍵移位式設(shè)定方法，溫度控制采用 電磁閥門 控制加熱 閥門與制冷閥門 。軟件算法采用設(shè)定值和測(cè)量值相比較的算法。在單片機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了一種用帶有 E178。PROM 的 AT89C52單片機(jī)控制傳感器的自動(dòng)化溫度監(jiān)控系統(tǒng)。 通過 二 個(gè)月的 設(shè)計(jì)，我也有很深的感觸： 二十一世紀(jì)是一個(gè)科技競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代 ，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度更是迅猛無比，尤其是單片機(jī)技術(shù) 改變了人們生活的方方面面，也繼續(xù)講改進(jìn)、改善人們的生活質(zhì)量 ，而通過本次設(shè)計(jì)無論是從硬件實(shí)現(xiàn)還是到整個(gè)程序的完成， 使得 我個(gè)人專業(yè)能力 得到進(jìn)一步的 提高。而本次設(shè)計(jì)主要是完成兩方面工作，軟件程序設(shè)計(jì)和硬件電路板設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括用單片機(jī)設(shè)計(jì)語言設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)并仿真、實(shí)現(xiàn)。硬件設(shè)計(jì)包括繪制電路原理圖，生成圖后 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn) 。通過這些都使我對(duì)采用單片機(jī)設(shè)計(jì)方法有了更深的理解和掌握，同時(shí)也讓我把所學(xué)的知識(shí)廣泛的應(yīng)用到了實(shí) 踐中，充分的做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合。無論從專業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力，還是 生活習(xí)慣 ，都使我 收獲豐富 。當(dāng)然， 這是離不開指導(dǎo)老師的關(guān)系和熱心朋友的支持與幫助 。大學(xué)生活雖然結(jié)束了，但我們的學(xué)習(xí)還沒有結(jié)束，只有不斷學(xué)習(xí)，用知識(shí)充實(shí)自己的頭腦，才能在未來社會(huì) 站的住腳 ，才能為社會(huì) 創(chuàng)造出價(jià)值，總之，沒有做出成績(jī)來之前，還需默默的付出努力。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 25 參 考 文 獻(xiàn) [1] 何力民 . 單片機(jī)高級(jí)教程 [M]. 北京 :北京航空大學(xué)出版社 ,2020. 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