【導(dǎo)讀】在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力和流量也都是常用的被控參數(shù)。論文介紹了“基于單片機的溫度控制系統(tǒng)”的設(shè)計及其相關(guān)內(nèi)容。結(jié)果做出邏輯判斷等方面的能力。提高整個系統(tǒng)的可靠性。通過一執(zhí)行機構(gòu)——可控硅對加熱源的開關(guān)狀態(tài)進行控制。并實現(xiàn)報警及溫度顯示的功能。的一些主要的芯片做了簡單的介紹。

　　

【正文】 2 5BH E 86H 3 4FH B 83H 4 66H F 8EH 5 6DH P 8CH 6 7DH U C1H 7 07H L CEH 8 7FH Y 91H 9 6FH A 77H 2. LED 顯示器接口 由 LED 的結(jié)構(gòu)及工作原理可知，要想在 LED 上顯示數(shù)據(jù)或字母，則首先必須要把待顯示的數(shù)據(jù)或字母轉(zhuǎn)換成 LED 的 7 位顯示代碼，方可顯示相應(yīng)的數(shù)字和字母。本設(shè)計采用 74LS374 驅(qū)動 LED。其引腳分布如圖 32 所示。 74LS374 為具有三態(tài)輸出的八 D 邊沿觸發(fā)器 , 可用來驅(qū)動負載或總線。其中， O0~O7 為輸出端； D0～ D7 為輸入端； OE 為三態(tài)允許控制端（低電平有效）； CP 時鐘輸入端，當(dāng)三態(tài)允許控制端 OE 為低電平時， O0~O7 為正常邏輯狀態(tài)；當(dāng) OE 為高電平時， O0~O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動總線，也不為第 5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 27 總線的負載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。 當(dāng)時鐘端 CP 脈沖上升沿的作用下，輸出隨輸入而變。 由于 CP 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改 善 400mV。 使用時，只要將輸入端與單片機的 P0 口相連，而 74LS374 的輸出直接與LED 的 a～ g相接，便可實現(xiàn)數(shù)碼管的顯示，圖 41 所示 圖 41 采用 74LS374 驅(qū)動的 顯示 電路圖 報警系統(tǒng)的設(shè)計 本設(shè)計采用 4 只發(fā)光二極管 輸出報警， 顯示報警的有電源狀態(tài)、加熱狀態(tài)、保溫狀態(tài)和上檔狀態(tài) 4 個， 因此 只需在單片機的 — 分別接上 4只發(fā)光二極管，單片機即可根據(jù)不同的情況輸出相應(yīng)的狀態(tài)。 如圖 42所示。 圖 42 報警電路 鍵盤的設(shè)置 本設(shè)計采用簡單的按鍵控 制，鍵盤的設(shè)置如圖 43 所示， 1 號鍵為 溫度設(shè)定 /確定設(shè)定 控制 鍵 ； 2號鍵為上下 檔 /顯示設(shè)定溫度 控制鍵 ； 3 號鍵為調(diào)節(jié)溫度 上升 /下降 控制鍵； 4 號鍵為調(diào)節(jié)溫度 右移 /左移 控制鍵。 上檔時，標志燈亮，再次按 1號鍵時為確定設(shè)定 溫度 ； 在沒有設(shè)定溫度時，按 2 號鍵為顯示所設(shè)定的溫度； 在設(shè)定為上檔 /下檔 溫度時， 按奇次為上第 5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 28 檔，按偶次為下檔 ； 此時應(yīng)注意： 在 設(shè)定溫度時， 必須首先按下 1 號鍵， 3號和 4號才有效。 圖 43 按鍵開關(guān)電路圖 控制電路原理圖 圖 44 控制電路原理圖 控制電路的工作原理 控制電路 如圖 33 所示，主要是由按鍵開關(guān) S1～ S4，單片機 AT89C51，鎖存器 74LS374， LED 顯示器構(gòu)成。其工作過程如下： 通過鍵盤接口設(shè)置溫度的上下限數(shù)值，設(shè)定完畢后程序會實時查詢當(dāng)時的環(huán)境溫度是否超出設(shè)置的上下限溫度數(shù)值。如果超出會報警且將負載切斷，停止其工作 。 其中， S1～ S4 按鍵的一端接地，另一端 與 、 、 、 連接， S S4與門 74LS08 連接，當(dāng) S S4 按鍵的任何一個一 位按下時，與門 74LS08 的 8 腳輸出都顯示低電平 使單片機中斷， 同時 、 、 控制端輸出高電平， 通過或非門 74LS02 使 鎖存器處于下降沿，表示 單片機 可以 向鎖存器發(fā)送數(shù)據(jù) ，但是 74LS374 沒有輸出，因為處于下降時 鎖存。此時只要將要顯示的數(shù)據(jù)的代碼經(jīng) 鎖存器后，從輸出端 O0～Ｏ 7 輸出，送 LED 顯示器顯示。調(diào)節(jié)按鍵 S S4 數(shù)字加一或移位，直到調(diào)到需要設(shè)置的溫度為 止。 第 5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 29 輸入通道的設(shè)計 這部分電路完成的功能主要是：把非電物理量（溫度量）轉(zhuǎn)換成模擬電信號，再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 ，然后送入單片機。 溫度傳感器的選擇 溫度傳感器 性能的好壞、精確度等直接影響測量以及控制 的結(jié)果，因此，這是很重要的部分?？紤]到本設(shè)計的要求，在這里我們采用新型的單片數(shù)字溫度傳感器 DS18B20， DS18B20 支持 “ 一線總線 ” 接口，測量溫度范圍為 55176。C~+125176。C ，在 10~+85176。C 范圍內(nèi) ,精度為 177。176。C ?，F(xiàn)場溫度直接以 “ 一線總線 ” 的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量 。 電路設(shè)計 及工作原理 輸入通道主要由溫度傳感器 DS18B20 組成，此電路工作過程為：溫度傳感器將溫度信號進行采樣，并通過 物理量 /模擬量轉(zhuǎn)換、 A/D 轉(zhuǎn)換等功能，直接輸出數(shù)字 信號 。并將此數(shù)字信號通過 口 (RXD)送入單片機，由單片機進行處理。其原理圖如 45 所示 圖 45 輸入通道設(shè)計 加熱驅(qū)動電路設(shè)計 本設(shè)計 通過中間驅(qū)動電路實現(xiàn)單片機對功率設(shè)備工作狀態(tài)的控制。實際應(yīng)用中，通常采用繼電器或交流接觸器間接驅(qū)動。由于繼電器或交流接觸器具有機械接觸特點，因而很大程度上降低了控制系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和可靠性 。為了避免機械接觸開關(guān)的缺點，本系統(tǒng)選用以可控硅為主體的完全光電隔離的中間驅(qū)動電路?？煽毓枋谴蠊β书_關(guān)型半導(dǎo)體器件。能在高電壓、大電流條件下工作，具 有無器械接觸、體積小 、便于安裝等優(yōu)點 。 加熱驅(qū)動電路示意圖如圖 46 所示。 第 5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 30 圖 46 加熱電路 AT89C51 根據(jù)現(xiàn)場溫度的和用戶設(shè)定的目標溫度進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，通過 口控制光電耦合器 MOC3041 的截止和導(dǎo)通。若輸出為低電平，通過限流保護器 R8， 雙向光電耦合器上電工作，雙向可控硅 BTA06 柵極被經(jīng)由 R8 和雙向耦合器的信號觸發(fā)導(dǎo)通， 加熱電路得電工作；若輸出為高電平，雙向光電耦合器截止，雙向可控硅 BTA06 柵極無觸發(fā)信號被關(guān)斷，加熱電路斷電停止工作。 電阻的確定 ： R8 為限流電阻 ,使輸入的 LED 電流分別為 15mA， R8 可 按下式計算 : R1=(VCCVF)/IFT = 式中 : VF 為紅外發(fā)光二極管的正向電壓 ,可取 ～ 。 IFT為紅外發(fā)光二極管觸發(fā)電流。 R2 是雙向可控硅的門極電阻 ,當(dāng)可控硅靈敏度較高時 , 門極阻抗也很高 , 并上 R2 可 提高抗干擾能力。 R3 是觸發(fā)功率雙向可控硅的限流電阻 ,其值由交流電網(wǎng)電壓峰值及觸發(fā)器輸出端允 許重復(fù)沖擊電流峰值決定 ,可按下式選取 : R2 = VP / I TSM 式中 : VP 為交流電路中的峰值電壓。 ITSM 為峰值重復(fù)浪涌電流 (一般可取 1A )。另外電阻 R11 和 0. 01μ F 電容組成浪涌吸收電路 ,防止浪涌電壓損壞雙向可控硅結(jié)論 31 致謝 32 參考文獻 33 參考文獻 [1] 謝芳森 . 數(shù)字與邏輯電路 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 . [2] 王芳 . 電子線路 Protel 99 SE實用教程 [M] .長沙：中南大學(xué)出版社 . 2020 [3] 王力，張偉 . 電路設(shè)計與制板： Protel DXP 庫元器件手冊 [M]. 北京：人民郵件出版社 . [4] 李伯成 . 單片機及嵌入式系統(tǒng) [M].北京：清華大學(xué)出版社 . [5] 彭為等 . 單片機典型系統(tǒng)設(shè)計實例精 講 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 . [6] 黃惟一，胡生清 . 控制技術(shù)與系統(tǒng) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社 . [7] 胡宴如，耿蘇燕 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：高等教育出版社 . [8] [美 ] Thomas . The Design of CMOS RadioFrequency IntegratedCircuits Second Edition[M]. 北京：電子工業(yè)出版社 . 2020. 34 1 原文已完。下文為附加文檔，如不需要，下載后可以編輯刪除， 謝謝！ 施工組織設(shè)計 本施工組織設(shè)計是本著“一流的質(zhì)量、一流的工期、科學(xué)管理”來進行編制的。編制時，我公司技術(shù)發(fā)展部、質(zhì)檢科以及項目部經(jīng)過精心研究、合理組織、充分利用先進工藝，特制定本施工組織設(shè)計。 一、 工程概況： 西夏建材城生活區(qū) 2 30住宅樓位于銀川市新市區(qū) ，橡膠廠對面。 本工程由寧夏燕寶房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，銀川市規(guī)劃建筑設(shè)計院設(shè)計。 本工程耐火等級二級，屋面防水等級三級，地震防烈度為 8度，設(shè)計使用年限 50 年。 本工程建筑面積 :27樓 。30樓 m2。室內(nèi)地坪 177。 以絕對標高 m 為準，總長 27樓 ； 30樓 m。總寬 27樓 ； 30樓 m。設(shè)計室外地坪至檐口高度 00m，呈長方形布置，東西向，三個單元。 本工程設(shè)計屋面為坡屋面防水采用防水涂料。外墻水泥砂漿抹面，外刷淺灰色墻漆。內(nèi)墻面除衛(wèi)生間 200179。 300 瓷磚，高到頂外，其余均水泥砂槳罩面，刮二遍膩子；樓梯間內(nèi)墻采用 50 2 厚膠粉聚苯顆粒保溫。地面除衛(wèi)生間 200179。 200 防滑地磚，樓梯間 50 厚細石砼 1： 1 水泥砂漿壓光外，其余均采用 50 厚豆石砼毛地面。樓 梯間單元門采用樓宇對講門，臥室門、衛(wèi)生間門采用木門，進戶門采用保溫防盜門。本工程窗均采用塑鋼單框雙玻窗，開啟窗均加紗扇。本工程設(shè)計為節(jié)能型住宅，外墻均貼保溫板。 本工程設(shè)計為磚混結(jié)構(gòu)，共六層?；A(chǔ)采用 C30 鋼筋砼條形基礎(chǔ)，上砌 MU30 毛石基礎(chǔ)，砂漿采用 M10 水泥砂漿。一、二、三、四層墻體采用 M10 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚；五層以上采用 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚。 本工程結(jié)構(gòu)中使用主要材料：鋼材： I 級鋼， II 級鋼；砼：基礎(chǔ)墊層 C10，基礎(chǔ)底板、地圈梁、基礎(chǔ)構(gòu)造柱均采用 C30，其余均 C20。 本工程設(shè)計給水管采用 PPR 塑料管，熱熔連接；排水管采用UPVC 硬聚氯乙烯管，粘接；給水管道安裝除立管及安裝 IC 卡水表的管段明設(shè)計外，其余均暗設(shè)。 本工程設(shè)計采暖為鋼制高頻焊翅片管散熱器。 本工程設(shè)計照明電源采用 BV－ 銅芯線，插座電源等采用BV－ 4 銅芯線；除客廳為吸頂燈外，其余均采用座燈。 二、 施工部署及進度計劃 工期安排 本工程合同計劃開工日期： 2020 年 8 月 21 日，竣工日期：2020 年 7 月 10 日，合同工期 315 天。計劃 2020 年 9 月 15 日前 3 完成基礎(chǔ)工程， 2020 年 12 月 30 日完成主體結(jié)構(gòu)工程， 2020 年 6月 20 日完成裝修工種，安裝工程穿插進行，于 2020 年 7 月 1 日前完成。具體進度計劃詳見附圖－ 1（施工進度計劃）。 施工順序 ⑴ 基礎(chǔ)工程 工程定位線（驗線）→挖坑→釬探（驗坑）→砂礫墊層的施工→基礎(chǔ)砼墊層→刷環(huán)保瀝青 →基礎(chǔ)放線（預(yù)檢）→砼條形基礎(chǔ)→刷環(huán)保瀝青 →毛石基礎(chǔ)的砌筑→構(gòu)造柱砼→地圈梁→地溝→回填工。 ⑵ 結(jié)構(gòu)工程 結(jié)構(gòu)定位放線（預(yù)檢）→構(gòu)造柱鋼筋綁扎、定位（隱檢）→磚墻砌筑 （＋ 50cm 線找平、預(yù)檢）→柱梁、頂板支模（預(yù)檢）→梁板鋼筋綁扎（隱檢、開盤申請）→砼澆筑→下一層結(jié)構(gòu)定位放線→重復(fù)上述施工工序直至頂。 ⑶ 內(nèi)裝修工程 門窗框安裝→室內(nèi)墻面抹灰→樓地面→門窗安裝、油漆→五金安裝、內(nèi)部清理→通水通電、竣工。 ⑷ 外裝修工程 外裝修工程遵循先上后下原則，屋面工程（包括煙道、透氣孔、壓頂、找平層）結(jié)束后，進行大面積裝飾，塑鋼門窗在裝修中逐步插入。 三、 施工準備 4 現(xiàn)場道路 本工程北靠北京西路，南臨規(guī)劃道路，交通較為方便。 場內(nèi)道 路采用級配砂石鋪墊，壓路機壓。 機械準備 ⑴ 設(shè) 2 臺攪拌機， 2 臺水泵。 ⑵ 現(xiàn)場設(shè)鋼筋切斷機 1 臺，調(diào)直機 1 臺，電焊機 2 臺， 1 臺對焊機。 ⑶ 現(xiàn)場設(shè)木工鋸，木工刨各 1 臺。 ⑷ 回填期間設(shè)打夯機 2 臺。 ⑸ 現(xiàn)場設(shè)塔吊 2 臺。 施工用電 施工用電已由建設(shè)單位引入現(xiàn)場；根據(jù)工程特點，設(shè)總配電箱 1 個，塔吊、攪抖站、攪拌機、切斷機、調(diào)直機、對焊機、木工棚、樓層用電、生活區(qū)各配置 配電箱 1 個；電源均采用三相五線制；各分支均采用鋼管埋地；各種機械均設(shè)置接零、接地保護。具體配電箱位置詳見總施工平面圖。 施工用水 施工用水采用深井水自來水，并砌筑一蓄水池進行蓄水。樓層用水采用鋼管焊接給水管，每層留一出水口；給水管不置蓄水池內(nèi)，由潛水泵進行送水。 生活用水 生活用水采用自來水。 5 勞動力安排 ⑴ 結(jié)構(gòu)期間： 瓦工 40 人；鋼筋工 15 人；木工 15 人；放線工 2 人；材料1 人；機工 4 人；電工 2 人；水暖工 2 人；架子工 8 人；電焊工 2 人；壯工 20 人。 ⑵ 裝修期間 抹灰工 60 人；木工 4 人；油工 8 人；電工 6 人；水暖工10 人。 四、主要施工方法 施工測量放線 ⑴ 施工測量基本要求 A、 西夏建材城生活區(qū) 1 30住宅樓定位依據(jù)： 西夏建材城生活區(qū) 工程總體規(guī)劃圖，北京路、規(guī)劃道路永久性定位 B、根據(jù)工程特點及＜建筑工程施工測量規(guī)程＞ DBI01－ 21－ 95，