電冰箱的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-07-07 15:03本頁面
【正文】 太劇烈或由于加熱或降溫設(shè)備出現(xiàn)故障，或者溫度傳感頭出現(xiàn)故障導(dǎo)致在一段時(shí)間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時(shí)候，單片機(jī)通過三極管驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)出警笛聲。具體電路連接如圖 41 所示。圖41具體電路連接圖(1)LED顯示器LED顯示器是由若干個發(fā)光二極管組成的顯示字段的顯示器件，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個點(diǎn)或一個筆畫發(fā)光，控制不同組合的二極管導(dǎo)通就能顯示不同字符。LED顯示器有多種形狀，如：米字型顯示器、點(diǎn)陣顯示器和七段數(shù)碼顯示器等，在單片機(jī)系統(tǒng)中使用最多的是七段數(shù)碼管顯示器。 七段LED數(shù)碼顯示器是由a、b、c、d、e、f、g、h這8段發(fā)光二極管組成的“8”字型顯示器件。根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管的連接形式不同，LED有共陰極和共陽極兩種。所有發(fā)光二極管的陽極連在一起稱共陽極LED；陰極連在一起稱共陰極LED。LED的結(jié)構(gòu)及連接圖如圖42所示 圖42 LED結(jié)構(gòu)及連接圖（2）LED的工作原理當(dāng)選用共陰極的LED顯示器時(shí)，所有發(fā)光二極管的陰極連在一起接地，當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極接高電平時(shí)，對應(yīng)的二極管點(diǎn)亮。因此要顯示某字型的相應(yīng)段的二極管點(diǎn)亮，實(shí)際上就是送一個用不同電平組合代表的數(shù)據(jù)字來控制LED的顯示，此數(shù)據(jù)稱為字符的段碼或字形碼。字形碼與LED顯示器各段的關(guān)系如表42所示： 表42 字形碼與LED顯示器各段的關(guān)系D7D6D5D4D3D2D1D0dpgfedcba（3）LED的接口電路LED數(shù)碼顯示接口電路分靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。所謂靜態(tài)顯示，就是每個顯示器都要占用獨(dú)立的具有鎖存功能的I/O接口，顯示的字型碼送到接口電路。在字位數(shù)較多時(shí)，電路比較復(fù)雜，需要的接口芯片較多，成本也較高。因此在實(shí)際應(yīng)用中常常應(yīng)用動態(tài)顯示器接口電路如圖49所示。它是把所有顯示器的同名字段互相連接在一起，并把它們連到字形口上。每個數(shù)碼管的公共端受單片機(jī)的I/O口控制。CPU送出字段碼，只有公共端符合條件的數(shù)碼管才顯示。根據(jù)這個原理，采用分時(shí)導(dǎo)通的辦法，利用人眼的滯留性，達(dá)到動態(tài)掃描的目的。圖43 數(shù)碼管的顯示電路 本次設(shè)計(jì)采用蜂鳴器電路如圖411所示作為報(bào)警裝置。圖44 蜂鳴器電路 （1）max232資料簡介：該產(chǎn)品是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。由于電腦串口rs232電平是10v +10v，而一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的信號電壓是ttl電平0 +5v,max232就是用來進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA232F電平。該器件符合TIA/EIA232F標(biāo)準(zhǔn)，每一個接收器將TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS電平。每一個發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F電平。（2）主要特點(diǎn) ：1）、單5V電源工作2）、 LinBiCMOSTM工藝技術(shù)3）、 兩個驅(qū)動器及兩個接收器4）、 177。30V輸入電平5）、低電源電流：典型值是8mA6）、符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn) EIA/7）、ESD保護(hù)大于MILSTD883（方 法3015）標(biāo)準(zhǔn)的2000V圖45 通訊接口連線圖51單片機(jī)有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn)行串口通訊。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件，比如電腦的串口是RS232電平的，而單片機(jī)的串口是TTL電平的，兩者之間必須有一個電平轉(zhuǎn)換電路，我采用了專用芯片MAX232進(jìn)行轉(zhuǎn)換，雖然也可以用幾個三極管進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)換，但是還是用專用芯片更簡單可靠。在本設(shè)計(jì)中采用了三線制連接串口，也就是說和電腦的9針串口只連接其中的3根線：第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡單的連接方法，但是對我來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示，MAX232的第10腳和單片機(jī)的11腳連接，第9腳和單片機(jī)的10腳連接，第15腳和單片機(jī)的20腳連接，串口通訊具體如圖45。主程序調(diào)用了5個子程序，分別是數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號處理程序、繼電器控制程序、單片機(jī)與PC機(jī)串口通訊程序。圖51 程序結(jié)構(gòu)圖鍵盤掃描電路及按鍵處理程序：實(shí)現(xiàn)鍵盤的輸入按鍵的識別及進(jìn)入相應(yīng)的程序。溫度信號處理程序：對溫度芯片送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)行判斷和顯示。數(shù)碼管顯示程序：向數(shù)碼的顯示送數(shù)，控制系統(tǒng)的顯示部分。繼電器控制程序：控制繼電器動作串口通訊程序：實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)通訊，將溫度數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)。圖52 主程序結(jié)構(gòu)圖程序開始的時(shí)候先設(shè)置初始化，然后就控制數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度。接著就判斷FF2按鍵是否被按下。按下F1進(jìn)入溫度控制點(diǎn)1的程序、按下F2進(jìn)入溫度控制點(diǎn)2的程序。程序控制設(shè)置溫度的兩個數(shù)碼管閃爍的，此時(shí)鍵盤輸入有效。有按鍵按下的時(shí)候進(jìn)入按鍵處理程序。按下“確定”按鍵后，程序進(jìn)入判斷程序和繼電器控制程序。繼電器動作后，程序回到顯示當(dāng)前程序，并開始循環(huán)。三、課程設(shè)計(jì)總結(jié)及心得本系統(tǒng)主要以AT89S51單片機(jī)為主要核心部件，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，對溫度控制系統(tǒng)的要求，主要是保證溫度在一定溫度范圍內(nèi)變化，穩(wěn)定性好，不振蕩，對系統(tǒng)的快速性要求不高。在本次設(shè)計(jì)報(bào)告中，簡單分析了單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程及實(shí)現(xiàn)方法。本系統(tǒng)的測溫范圍為20℃～40℃，溫度檢測系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。89S51的時(shí)鐘最高可達(dá)12M，I/O口可達(dá)32個，高的時(shí)鐘頻率和豐富的I/O，都為我們實(shí)現(xiàn)電路功能提供了非常有利的條件。同時(shí)也因?yàn)殚_發(fā)環(huán)境友好，易用，方便，大大加快本系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)。此次設(shè)計(jì)中使用了繼電器控制的只是插座電路，因此，該系統(tǒng)的可擴(kuò)展性很強(qiáng)。隨著插入插座的電器的不同，可以實(shí)現(xiàn)許多其它功能的電路。經(jīng)過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)測控技術(shù)方面的知識，在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過親自動手操作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。此次設(shè)計(jì)也讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時(shí)請教或上網(wǎng)查詢，只要認(rèn)真鉆研，動腦思考，動手實(shí)踐，就沒有弄不懂的知識，收獲頗
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