【導讀】試照片、完成作品照片。模糊技術是智能化技術的一個重要組成部分。模糊邏輯有別于傳統(tǒng)邏輯和數(shù)理邏。理成精確的東西。開發(fā)出性價比較高的電腦程控板，提高產(chǎn)品市場競爭力。文中主要描述模糊型全自動智。路布局和設計、軟件設計和整體調(diào)試三個方面。多種模式下操作，控制起來十分方便。

　　

【正文】 溫度檢測模塊電路設計 DS18B20存儲器的組織可以參看圖 38。 在其 8個字節(jié)的暫存器中 byte0和 byte1作為溫度轉(zhuǎn)換結(jié)果的存儲器，其中 byte0為低位字節(jié)， byte1為高位字節(jié)，在溫度轉(zhuǎn)換完成后， AT89C51就是從這兩個暫存器中把溫度轉(zhuǎn)換的結(jié)果讀出的。 byte2和 byte3為溫度上限和溫度下限的暫存器，可 以把它們中存儲的數(shù)據(jù)存放到 EEPROM中去，在系統(tǒng)掉電后數(shù)據(jù)不會被丟失。 byte4為轉(zhuǎn)換精度設定寄存器，它主要是用來選擇是使用 9位、 10位、 11位或 12位的轉(zhuǎn)換精度。 Byte5至 byte7為預留單元。 byte8為一個校驗寄存器 [7]。 茂名 學院本科畢業(yè) (設計 )論文 :基于單片機的仿人智能溫控器的研究與設計 18 暫存器（上電狀態(tài)）b yteb yteb yt eb yteb yt eb yteb ytebytebyte0123456781字節(jié)報警低溫度或用戶使用2字節(jié)報警低溫度或用戶使用工作方式設定? ?H50溫度低位? ?H05溫度高位 ?)85( Co?1字節(jié)報警低溫度或用戶使用?2字節(jié)報警低溫度或用戶使用?工作方式設定）預留（ FFH）預留（ CH0）預留（ H10?C RC中數(shù)據(jù)影響上電后狀態(tài)受到 E E P R O M?EEP RO M 圖 DS18B20存儲器組織圖 DS18B20轉(zhuǎn)換精度的設定 DS18B20的轉(zhuǎn)換精度主要由暫存器中的 4字節(jié)來確定。它的設定比較簡單，只要對 4字節(jié)中的 6兩位進行設定就可以了，具體的設定值見圖 39。在使用的過程中要注意所使用的轉(zhuǎn)換方式，每種轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換溫度所花的時間是不同的，必須要等待足夠長的時間后才能從 DS18B20中讀出正確的溫度值。 工作模式 最大轉(zhuǎn)換時間0R1R1R0R0 1 1 1 1 100110101bit?9bi t?10b it?11bi t?12ms375ms750)8/(CONVt)4/(CO NVt)2/(CO NVt)(C ON Vt 圖 工作模式設定 每次訪問單總線器件 DS18B20，必須嚴格遵守 1wire總線的命令序列，它的典型的命令序列如下：第一步：初始化；第二步： ROM 命令跟隨需要交 換的數(shù)據(jù)；第三步：功能命令跟隨需要交換的數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)序列混亂，則單總線器件不會響應主機。但是，這個準則對于搜索 ROM命令和報警搜索命令例外，在執(zhí)行兩者中 任何一條命令之后，主機不能執(zhí)行其后的功能命令，必須返回至第一步。 DS18B20命令 第三章 洗衣機控制板的模糊控制硬件設計 19 (1) 初始化命令 對 1wire器件的所有操作都是從初始化開始的，初始化過程由主機的復位脈沖和1wire器件的應答脈沖組成。對 1wire器件的復位脈沖實際上是主機通過拉低總線來實現(xiàn)的，主機通過拉低總線 480um以后再把總線拉高使總線上所有 1wire器件復位，總線上 1wire器件接到復位脈沖后便通過拉低總線告訴主機 1wire器件已經(jīng)準備就緒。初始化過程的時序如圖 310。 puV總線wi re?1G N D主機發(fā)送復位脈沖us4 8 0至少us6015 ?從機等待從機應答脈沖us2 4 060 ?主機接收us4 8 0至少線型含義：主機拉低總線從機拉低總線上拉電阻 圖 初始化時序圖 (2) ROM命令（包括查找命令、操作命令） 在進行完初始化命令之后，主機就可以通過發(fā)出 ROM命令對 1wire器件進行操作了。1wire器件的 ROM命令包括：搜索命令（ F0）、讀 ROM命令（ 33）、跳躍 ROM命令（ CC）、匹配 ROM命令（ 55）、報警搜索命令（ EC）等，不同的 1wire器 件會稍微有所不同。 對于多節(jié)點的系統(tǒng)，在對 1wire器件進行操作之前必須要對總線上所有的器件進行搜索，讀出它們的 64位的 ID碼。有了這個 64位的 ID碼才能夠?qū)Σ煌钠骷M行操作。由于 1wire器件的 ID碼是刻在芯片內(nèi)部的，用眼睛是無法看出來的，因此主機必須通過某種合適的算法把 64位的 ID碼給讀出來。這個算法實際上是一個“二叉樹”算法。具體的搜索方法見參考文獻 。 在得到了器件的 64位 ID碼后就可以通過匹配命令（ 55）后面跟隨的 64位 ID碼來選擇總線上相應器件進行操作，而總線上其他的器件則不會做出響應。 對于 單節(jié)點的系統(tǒng)，可以通過讀 ROM命令（ 33）把 1wire器件的 64位 ID碼給讀出來。如果在多節(jié)點的系統(tǒng)中使用該命令則會由于所有的器件都響應這個命令而發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。其實在單節(jié)點的系統(tǒng)中可以使用跳躍 ROM命令（ CC）而不用通過匹配 ROM命令（ 55）寫入 64位 ID碼，直接對總線上的器件進行操作。 DS18B20 的數(shù)字測量結(jié)果由 DQ單總線傳輸?shù)絾纹瑱C 口，整個溫度測試電路簡單、實用 (如圖 311)。 茂名 學院本科畢業(yè) (設計 )論文 :基于單片機的仿人智能溫控器的研究與設計 20 1 2 3U2DS18B20VCCR3 kP33 圖 溫度采集模塊原理圖 控制板的 PCB 設計 圖 控制板的 PCB圖 1 圖 控制板的 PCB圖 2 小結(jié) 本章首先介紹模糊控制洗衣機控器面板的硬件原理，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、硬件原理圖與 PCB圖，后按順序介紹各功能模塊的原理與應用?？刂破魇?洗衣機 的控制核心，首先介紹，也是重點介紹，包括其應用特性 、 優(yōu)點等；后按著 洗衣機 輸入、輸出順序介紹。 20 第四章 洗衣機控制板的模糊控制軟件設計 21 第四章 洗衣機控制板的模糊控制 的軟件設計 軟件應用與編程 KEIL 軟件介紹 Keilμ Vision ]12[ 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單 片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)， μ Vision2 IDE 是 Keil C51 基于 Windows 的開發(fā)平臺， Keil C51 軟件是眾多單片機應用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編 ,PLM 語言和 C 語言的程序設計，界面友好，易學易用。用戶開發(fā)和調(diào)試單片機 C 語言源代碼的最理想的工具之一 。其 主要 界面（圖 41）。 圖 KEIL軟件界面 C51 特點與應用 51 單片機 的編程語言常用的有二種，一種是匯編語言，一種是 C 語言 。 匯編語言的機器代碼生成效率很高但可讀性卻并不強，復雜一點 的程序就更是難讀懂，而 C語言在大多數(shù)情況下其機器代碼生成效率和匯編語言相當，但可讀性和可移植性卻遠遠超過匯編語言，而且 C語言還可以嵌入?yún)R編來解決高時效性的代碼編寫問題。對于開發(fā)周期來說，中大型的軟件編寫用 C 語言的開發(fā)周期通常要小于匯編語言很多。綜合以上 C 語言茂名 學院本科畢業(yè) (設計 )論文 :基于單片機的仿人智能溫控器的研究與設計 22 的優(yōu)點， 所以 設計 時選擇了 C語言。 KeilC51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 C51 編譯器是一個具有優(yōu)化功能的編譯器，它共提供六級優(yōu)化功能。確保生成目標代碼的最高效率 (代碼最少，運行速度最快 )。 C51 強大功能及其高效率的重要體現(xiàn)之一在于其豐富的可直接調(diào)用的庫函數(shù)，多使用庫函數(shù)使程序代碼簡單，結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和維 護。 還有， 從堆棧 方面看， 當使用匯編時，最煩的一件事是 RAM 的使用。使用 RAM 就不得不提到堆棧。堆棧是 RAM 中一段用作保存地址和快速保存值的寄存器。使用匯編編程，我們要防止堆棧使用的寄存器被我們使用并改動。這樣，我們應把堆棧的起地址放在我們使用的寄存器地址之后，把最大的可能內(nèi)存全給了堆棧，這是為了使堆棧有最大的空間去保存值和減少溢出的可能性。由于這個原因，我們要不斷修改堆棧的起地址，要把使用到的寄存器放在堆棧之前。 C51 的編譯器會自動完成這一點，這樣便使我們有更大的精力放在程序功能的代碼實現(xiàn)上，提高編程效率 和減少出錯率。 C51 缺點是 占用空間大，效率低 ， 實時性 也比匯編差，所以在系統(tǒng)要求 實時性 強時，也可以考慮嵌套調(diào)用匯編語言， Keil C51 嵌套調(diào)用匯編比較方便、簡單。 系統(tǒng)主程序與各應用模塊子程序流程圖 主程序控制流程圖 如圖 42所示，主程序主要完成系統(tǒng)初始化，開中斷 ,循環(huán)等待； T0 中斷服務子程序主要完成模糊分析輸入采集、鍵盤操作、顯示、輸出控制與報警等功能， 設 周期大約為 。 如 圖 43所示， 洗衣機的 模糊 算法主要是輸出控制量，實現(xiàn) 模糊分析的 輸出。 第四章 洗衣機控制板的模糊控制軟件設計 23 圖 圖 糊控制程序流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 T0 初始化、開中斷 W h i l e ( 1 ) 開始 T0 初始化、關中斷 是否選擇自動功能 是否按下開始鍵 是否已經(jīng)在洗衣服 Y E S NO 根據(jù)用戶需要選擇洗衣過程 Y E S NO 洗衣過程顯示 開中斷返回 開始 數(shù)據(jù)初始化 數(shù)據(jù)收集 溫度數(shù)據(jù) 重量數(shù)據(jù) 圈數(shù)數(shù)據(jù) 模糊數(shù)據(jù) 分析 水流時間 水流時間 水位數(shù)據(jù) 茂名 學院本科畢業(yè) (設計 )論文 :基于單片機的仿人智能溫控器的研究與設計 24 具體程序源代碼：（見附錄 3） 模塊子程序流程圖 鍵盤模塊流程圖 如圖 44所示，為鍵盤子程序流程圖。它 的 特點是： 功能選擇 時，必須先按 1 號 鍵，標志它狀態(tài) key，后才能按 2 號 鍵， 就可以在選中的功能中切換不同的選項 ；只 要 按了3 號鍵，系統(tǒng)就開始 工作； 而 4 號鍵就是可以選擇洗滌的水的溫度 。 圖 具體程序源代碼：（見附錄 3） 前端溫度采集模塊 圖 45 所示，為溫度采集系統(tǒng)程序流程圖。本采集系統(tǒng)直接用了數(shù)字集成傳感器DS18B20，它的輸出 是二個字節(jié)的二進制代碼，所以它比傳統(tǒng)的采集系統(tǒng)省去很多硬件電路。使用方便、干擾小，性價比高。 開始 初始化 是否有按鍵 延時 10m s 確定是否有按鍵 取鍵碼并處理 1 號鍵 2 號鍵 3 號鍵 4 號鍵 N Y N 功能選擇 功能切換 開始工作 溫度選擇 結(jié) 束 Y 第四章 洗衣機控制板的模糊控制軟件設計 25 開始復位成功嗎 ?跳過 R OM發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令調(diào)用顯示子程序延時再次復位成功嗎 ?跳過 R OM發(fā)讀出溫度指令讀出溫度高 、低位NOYE SNOYE S合并 、 得到溫度te m p er 圖 溫度采集子程序流程圖 具體程序源代碼：（見附錄 3） LCD 液晶 顯示模塊 圖 LCD液晶顯示模塊 開始 初始化 LC D 設置第一行顯示位置和顯示的字符 設置第一行顯示位置和顯示的字符 返回 茂名 學院本科畢業(yè) (設計 )論文 :基于單片機的仿人智能溫控器的研究與設計 26 具體程序源代碼：（見附錄 3） 小結(jié) 本章介紹了編程軟件 Keil 的特點與應用；其中重點介紹了仿人智能溫控器的軟件設計。用 C51 編寫源代碼，在 Keil 中仿真與調(diào)試都能通過，用 OFFICE 軟件繪畫相應功能模塊的流程圖，對照著流 程圖，都能很方便的理解與調(diào)試相應功能模塊。在源代碼文件中，還編寫了兩類宏文件，第一類是聲明各變量與應用的函數(shù)；第二類是各功能模塊相應的源代碼，在主程序中只要調(diào)用這兩類宏文件即可，這樣程序結(jié)構(gòu)簡潔，條理清楚，洗衣機 控制板 如果想二次開發(fā)，功能升級也方便。 第五章 使用說明 27 第五章 使用說明 洗衣機的全自動程序 洗衣程序 浸泡 時間 （約分鐘） 洗滌時間 （約分鐘） 漂洗 時間 （約分鐘） 脫水時間 （約分鐘） 適用范圍 強 30 20 10 5 衣物比較骯臟，衣服的質(zhì)量偏重于 化纖偏多 中 25 15 8 3 衣物骯 臟程度一般，衣服的質(zhì)量 棉花與化纖各半 弱 20 10 5 2 衣物骯臟比較