【正文】 S485通信的低功耗收發(fā)器，具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器。MAX487具有限擺率驅(qū)動(dòng)器，可以減小EMI，并降低由不恰當(dāng)?shù)慕K端匹配電纜引起的反射，實(shí)現(xiàn)最高250kbps的無差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸。它在在驅(qū)動(dòng)器禁用的空載或滿載狀態(tài)下，吸取的電源電流在120181。A至500181。A之間。另外，MAX487具有低電流關(guān)斷模式。所有器件都工作在5V單電源下。驅(qū)動(dòng)器具有短路電流限制，并可以通過熱關(guān)斷電路將驅(qū)動(dòng)器輸出置為高阻狀態(tài)，防止過度的功率損耗。接收器輸入具有失效保護(hù)特性，當(dāng)輸入開路時(shí)，可以確保邏輯高電平輸出。MAX487具有1/4單位負(fù)載的接收器輸入阻抗，使得總線上最多可以有128個(gè)MAX487收發(fā)器。使用MAX1487則為半雙工應(yīng)用設(shè)計(jì)。通信電路如圖326所示。圖326 通信電路通信電路可實(shí)時(shí)將房間的實(shí)際溫度及用水量傳輸?shù)街骺刂葡到y(tǒng)中。它的外部接線通過J3端子來完成，內(nèi)部電路信息的傳輸通過RXD、TXD讀寫如單片機(jī)中。其中DE、RE接在一起來接8255的PC6端，相當(dāng)于片選。屋內(nèi)的控制器只需一個(gè)通訊電路。用于向主控制器傳送信息，主控制器要用到兩個(gè)通信電路，一個(gè)接屋內(nèi)控制器，一個(gè)接上位機(jī)。由于不同的本設(shè)計(jì)的外用電源時(shí)AC220V，而各個(gè)模塊所需的電源也不同，有的為+12V，有的為+5V,因而需要設(shè)計(jì)儀的電源電路。在電源電路的設(shè)計(jì)中，整體設(shè)計(jì)思路是：首先使用變壓器將較高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓，然后經(jīng)過橋式整流電路轉(zhuǎn)換為直流，再由電容濾波，然后經(jīng)過LM78系列穩(wěn)壓芯片產(chǎn)生穩(wěn)壓為系統(tǒng)提供所需要的電源。其基本框圖如下圖327所示。圖327 交變直的框圖變壓器的初級(jí)一側(cè)為220V 交流電壓，次級(jí)一側(cè)電壓可以根據(jù)所需直流電壓的大小，通過選擇適當(dāng)?shù)淖儔罕葋淼玫健Ｕ麟娐防枚O管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮儞Q成脈動(dòng)直流電，利用濾波電路將脈動(dòng)直流電壓濾為較平滑的直流電壓。由于整流、濾波電路輸出的直流電壓穩(wěn)定性較差，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載變化時(shí)輸出電壓也隨之而變化，采用穩(wěn)壓電路后，輸出電壓的穩(wěn)定程度將大為提高。本系統(tǒng)所需要的電源有+5V電源、+12V電源，圖328為多級(jí)電源電路。圖328多級(jí)電源電路.+5V 電源 穩(wěn)壓器選擇LM7805芯片，—35V，典型值為10V，橋式整流后輸出電壓的平均值約為10V，設(shè)穩(wěn)壓芯片輸入電壓為，橋式整流電路的輸入電壓為，即變壓器二次側(cè)電壓。由公式得 考慮到整流二極管的正向壓降1V，取，所以選擇220V/10V變壓器。因?yàn)闉?0V電壓，整流二極管所承受的最大反向電壓，考慮留有一定裕量，所選用整流二極管的最大反向峰值電壓，故可以選擇1N4001型整流二極管，該型號(hào)二極管的最大反向峰值電壓為50V，可以滿足要求。濾波電路采用電容濾波，其中濾波電容的數(shù)值可用以下公式確定： 由此式可得：為為負(fù)載等效電阻，取，則，所以取電容，耐壓值為50V。穩(wěn)壓芯片之后的電容值可以取得相對(duì)小一些，這里為了得到電壓更穩(wěn)定仍然使用470uF的電容。另外需加高頻濾波電容，一般取值為100pF +12V電源：穩(wěn)壓器選擇LM78012芯片，—35V，典型值為19V，橋式整流后輸出電壓的平均值約為19V。其計(jì)算公式與+5V電源相同，計(jì)算可得得 ，取，所以選擇220V/18V變壓器。整流二極管所承受的最大反向電壓，考慮裕量，所選用整流二極管的最大反向峰值電壓，故可以選擇1N4002型整流二極管，該型號(hào)二極管的最大反向峰值電壓為100V，可以滿足要求。濾波電路與+5V電源相同，只是電容耐壓值應(yīng)為100V。第四章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，模數(shù)轉(zhuǎn)換命令子程序，報(bào)警子程序等。 主程序的設(shè)計(jì)功能：實(shí)現(xiàn)W77E58255等的初始化，顯示開機(jī)狀態(tài)，設(shè)置各項(xiàng)標(biāo)志位，上電后系統(tǒng)開始運(yùn)行，檢測(cè)各種信息反饋到單片機(jī)中。圖41為屋外主控制器的主程序。圖42為屋內(nèi)控制器的主程序。圖41主控制器的住程序流程圖圖42屋內(nèi)控制器的主程序流程圖系統(tǒng)軟件主程序由顯示子程序、檢測(cè)子程序、閥門控制子程序和鍵盤掃描子程序組成．在主程序運(yùn)行過程中，通過檢3后供暖模式選擇子程序根據(jù)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)選擇合適的供暖模式．最大限度的節(jié)約暖氣資源。溫度子程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實(shí)時(shí)顯示、讀出并處理DS18B20的測(cè)量的當(dāng)前溫度值，溫度測(cè)量每1s進(jìn)行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測(cè)量一次被測(cè)溫度，其程序流程見圖43所示。圖43溫度計(jì)主程序流程圖 圖44讀溫度流程圖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(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。其程序流程圖如圖44示 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用12位分辨率時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)間約為750ms，在本程序設(shè)計(jì)中采用1s顯示程序延時(shí)法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如上圖，圖45所示圖45 溫度轉(zhuǎn)換流程圖本部分需要采集的量主要有電壓值、電流值所使用的A/D轉(zhuǎn)換器為11路模擬量輸入轉(zhuǎn)換精度為12位的TLC2543，本設(shè)計(jì)使用其中的2路模擬量輸入。首先單片機(jī)向芯片發(fā)出啟動(dòng)命令，當(dāng)轉(zhuǎn)換完成后，芯片相單片機(jī)發(fā)中斷信號(hào)。其流程圖如下圖46所示圖46電氣測(cè)量流程圖A表示要測(cè)的模擬通道號(hào)，B表示測(cè)量次數(shù)，本設(shè)計(jì)為了提高測(cè)量精度，每一模擬量測(cè)量三次，單片機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)取其平均值. 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對(duì)顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新操作，當(dāng)最高顯示位為0時(shí)將符號(hào)顯示位移入下一位。程序流程圖如圖47。溫度數(shù)據(jù)移入顯示寄存器十位數(shù)0？百位數(shù)0？十位數(shù)顯示符號(hào)百位數(shù)不顯示百位數(shù)顯示數(shù)據(jù)（不顯示符號(hào)） 結(jié)束NNYY圖47 顯示數(shù)據(jù)刷新子程序流程圖在設(shè)計(jì)鍵盤輸入程序時(shí)有以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)需要注意：（1）判斷鍵盤上是否有鍵閉合：采用程序控制方式、定時(shí)控制方式對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。（2）去除鍵的機(jī)械抖動(dòng)：其方法是得知鍵盤上有鍵閉合后延遲一段時(shí)間，再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤上有一個(gè)鍵處于穩(wěn)定的閉合期，否則認(rèn)為是鍵的抖動(dòng)或者干擾。（3）確定閉合鍵的物理位置：采取逐條I/O端口線查詢方式確定被按鍵的物理位置。（4）獲取閉合鍵的編號(hào)：在得到閉合鍵的物理位置后，根據(jù)給定的按鍵編號(hào)規(guī)律，計(jì)算出閉合鍵的鍵值。圖48鍵盤程序管理流程圖對(duì)實(shí)際輸出電壓的采樣是通過TLC2543完成的，每次采樣由定時(shí)器T0通過中斷方式完成。中斷流程圖如49所示。圖49 T0中斷服務(wù)程序流程第五章 總結(jié)通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)了很多東西，認(rèn)識(shí)了一些芯片溫度傳感器DS18B緩沖器74LS245,以及單片機(jī)、數(shù)碼管、鍵盤模塊、電動(dòng)閥電磁閥等，了解了它們的結(jié)構(gòu)和性能，同時(shí)也鞏固了一些單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，以及元器件的一些常識(shí)。知道了怎么搜集和查找資料，讓其便為自己的東西。學(xué)會(huì)了好多軟件來畫原理圖，利用以前學(xué)過的語言來編寫程序。同時(shí)也遇到 一些困難，如溫度與時(shí)間的切換，以及報(bào)時(shí)與校時(shí)，這些都要用軟件來實(shí)現(xiàn)，這就要求對(duì)程序設(shè)計(jì)有好好的把握，著實(shí)有些困難，我就結(jié)合了以前學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)匯編語言的知識(shí)盡心了編寫。在設(shè)計(jì)的過程中，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)在于軟件算法的設(shè)計(jì)，把流程圖轉(zhuǎn)換成需要的程序算法，是一件比較辛苦的事，同時(shí)也是一件很有趣的事，尤其是幾經(jīng)修改才終于寫出一個(gè)可以編譯通過，仿真成功的程序來，看著幾百行的源代碼的確很有成就感?；叵胍幌拢幊痰幕疽缶褪腔A(chǔ)知識(shí)，只要掌握了原理，又了扎實(shí)的基本功（基礎(chǔ)知識(shí)），再加上一定的編程技巧（在實(shí)踐中總計(jì)和借鑒高手的精華），多用一些時(shí)間調(diào)試，一定能編出理想的程序來的。這次的課程設(shè)計(jì)，讓我鞏固了學(xué)過的知識(shí)，也發(fā)現(xiàn)了不少問題和難題，也明白了“想”和“做”，理論和實(shí)踐之間是有距離的，所以在以后的學(xué)習(xí)中，更要注重理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，勤學(xué)多練，這樣編程能力才能提高。參考文獻(xiàn) [1] 姜志海，：[2] 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Powder and Bulk Engineering. 1995 致謝及聲明本設(shè)計(jì)是老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，房老師都始終給予我不懈的支持和細(xì)心的指導(dǎo)。老師多次詢問研究進(jìn)程，有許多我不懂的地方，老師都輔之以耐心的講解，不厭其煩的陳述，對(duì)此我對(duì)房老師表示最真摯的感謝。 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)三載，卻給以終生受益無窮之道。感謝在實(shí)驗(yàn)樓的老師，在炎熱的夏天，仍然在這里不厭其煩地為學(xué)生服務(wù)，督促我們做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。感謝的同學(xué)們?cè)谡撐倪^程中所給我的幫助，你們的講解使我學(xué)到很多東西