【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。而目前，對于溫度的采集技術(shù)也獲得的很大的發(fā)展，現(xiàn)在溫度變。送器主要有兩種，一種是熱電偶溫度變送器，另一種是熱電阻溫度變送器。因為此次的溫度控制系統(tǒng)的溫。差比較小，所以用熱電阻溫度變送器測量精度會高一些。本文設(shè)計的溫控系統(tǒng)包括單片機系統(tǒng)，溫度測量系統(tǒng)，溫度的輸入和顯示，并進行脈寬調(diào)制以PWM輸出控制量。功率驅(qū)動電路才能驅(qū)動半導(dǎo)體加熱制冷片工作。

　　

【正文】 路是利用 4個功率管 IGBT 所組成。其工作特點是： 4 個功率管IGBT 的柵極驅(qū)動電壓分為兩組 。 VT1 和 VT3 同時導(dǎo)通和關(guān)斷； VT2 和 VT4同時導(dǎo)通和關(guān)斷。這樣只要控制兩組柵極的驅(qū)動電壓就可以控制電壓的方向了。而半橋換向電路時利用 2 個功率管 IGBT 所組成。其工作特點是：在 VT1 加上正電壓和在 VT2 負電壓，當(dāng) VT1 導(dǎo)通時，加熱制冷片上的電壓相對于接地來講是正向的，當(dāng) VT1 截止 VT2 導(dǎo)通時，加熱制冷片上的電壓相對于接地來講是反向的。這種換向電路雖然只用到兩個 IGBT 功率管，但是用到了正向和負向電壓，這就增加了設(shè)備的成本和實現(xiàn)的難度。 所以在本項目中所選用的是 H橋換向電路。電路原 理圖如圖 42 所示： 圖 42換向電路原理圖 串口通訊接線圖 每一個單片機都要與 PC 機之間進行通訊，這就需要通訊接口和驅(qū)動器，在本項目中所用到的通訊接口型號是： RS232，驅(qū)動器是 圖 43所示： 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 圖 43 串口通訊圖 電源電路圖 為了保持采集信號的精度，本系統(tǒng)中只用到了 +12V 和 +5V 的電壓，所以我們搭建了一個電源電路，如圖 44 所示，以提供 +12V 和 +5V 的電壓。 圖 44 電源電路圖 電路中選用了一個帶中間插頭的變壓器將 220V 的電壓變?yōu)?20V 左右，然后經(jīng)四 個二極管整流，這里的二極管型號是 1N4007。整流后用一個 1000uf 的電容進行濾波，再經(jīng)過 LM7812 和 LM7805 穩(wěn)壓后即提供了 +12V 和 +5V的電壓。為了保證電源波紋較小，在電源與地之間又加了兩個 的電容。 顯示電路 液晶顯示模塊的原理 液晶屏上顯示的字碼是通過在方格（每個方格成為一個像素）中依次連接所得，拼湊成一個個字符，通過控制不同像素的通斷就可以顯示不同的字符或數(shù) 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 字。每個字符占據(jù) 8個方格的寬度， 11個方格的高度，即 11 行 8列，但是，并不是顯示一個字符一定要用 11行 8列，也可以是 7 行 8 列等。當(dāng)然，數(shù)字液晶顯屏不能夠顯示漢字，因為字符與漢字所占據(jù)的位數(shù)不同。 在本項目中， 對顯示的要求不是太大，只要顯示數(shù)字就可以了， 所 以 選用 的LCD 顯示器型號為 LCD1602。 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量： 16 2個字符 芯片工作電壓： 工作電流： （ ） 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： （ W H） mm 引腳功能說明 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 引腳（無背光）或 16引腳（帶背光）接口，各引腳說明如下表： 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第 1 腳： VSS 為地電源 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源 第 3 腳： VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。 第 4 腳： RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 5 腳： R/W 為讀寫信號線，高電平時 進行讀操作，低電平時進行寫操作。 當(dāng) RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS為高電平 R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 6 腳： E端為使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 714 腳： D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 15 腳：背光源正極。 第 16 腳：背光源負極。 通過以上的介紹，所畫的 LCD 原理圖如圖 45 所示： 圖 451602LCD 顯示接線圖 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 鍵盤 電路 圖 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 該方式在按鍵連接較多的情況下會占用大量 I/O 口，在系統(tǒng)較龐大時無法接受的，因此在按鍵較多時可以考慮矩陣式鍵盤接法或采用專用的鍵盤接口芯片。 矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上，行線與列線分別連接到按鍵的兩端。 鍵盤的工作方式 與獨立式鍵盤相類似 ，矩陣式鍵盤的掃描也有程序查詢方式和中斷處理方式兩種，在實際應(yīng)用中根據(jù)具體情 況進行選擇。一般 CPU 比較繁忙的場合應(yīng)采用中斷處理方式。 程序查詢方式是利用 CPU在完成其他工作的空閑，調(diào)用鍵盤掃描子程序，來處理按鍵輸入。鍵盤掃描程序一般應(yīng)具備下述 4 點功能。 判別鍵盤上有無鍵按下。其方法為列線輸出全為“ 0”，然后讀取行線的狀態(tài)，若行線為全“ 1”，則表明鍵盤無按下，若不全為“ 1”，則表明有鍵按下。 去除鍵的抖動。方法與獨立式鍵盤中采用的方法相同。 求 按鍵位置。根據(jù)前面介紹的鍵盤掃描方法，逐行逐列進行掃描，最后確定被按下鍵的鍵號。 調(diào)用功能處理程序，對該鍵號的按鍵進行處理。 中斷處理方式中， CPU 響應(yīng)中斷請求后，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中判別鍵盤上閉合鍵的鍵號，并做相應(yīng)的處理，方法 與程序查詢方式相同。 鍵盤接線圖如圖 46 所示： 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 46鍵盤與單片機接線圖 圖為 4 行 4 列鍵盤接法，共 16 個鍵。行線通過上拉電阻接 +5V，平時無按鍵動作時，行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng) 有按鍵按下時，則對應(yīng)的行線和列線短接，行線電平狀態(tài)將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定。 系統(tǒng)總電路圖 通過以上對系統(tǒng)各個部分進行分析與解釋，繪制出了以下的系統(tǒng)總的電路圖。總電路時以單片機為中心，加上顯示電路、鍵盤電路、輸入電 路、輸出電路、串口通訊電路、電源電路所組成。還包括若干小的元器件，如：電阻、電容、運算放大器、穩(wěn)壓器等。原理圖如圖 47 所示： 圖 47系統(tǒng)總電路圖 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 第五章： 系統(tǒng)軟件設(shè)計 在本系統(tǒng)中，所用到的控制器是 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機 （內(nèi)部含有 A/D 轉(zhuǎn)換和 PWM 輸出）。此單片機有兩種編程方法，一種是匯編語言，另一種是 C語言編程。在本系統(tǒng)中，我們用的編程方法是 C語言編程法。本系統(tǒng)的程序分為 5 個部分組成。分別為：顯示部分、鍵盤部分、 A/D轉(zhuǎn)換部分、主程序、PWM 輸出部分。 顯 示程序： include define uint unsigned int define uchar unsigned char //定義變量 sbit B0=P0^0。 sbit B1=P0^1。 sbit B2=P0^2。 sbit B3=P0^3。 sbit B4=P0^4 sbit B5=P0^5 sbit B6=P0^6 sbit B7=P0^7 sbit RS=P1^4 sbit R/W=P1^5 sbit E=P1^6 unsigned int temp1,sh1,ge1,n1,m1。 unsigned char ad_result_data[10]。 //AD 轉(zhuǎn)換高八位 unsigned char ad_result_low2[10]。 //AD 轉(zhuǎn)換低八位 unsigned char ad_result_total[10]。 //AD 轉(zhuǎn)換總十位 unsigned char ad_average_result。 //AD 轉(zhuǎn)換十次的平均值 unsigned char Ain,Vin。 unsigned char b,t,R。 char tp=0。 unsigned char code ma1[6]={0xb5,0xe7,0xd1,0xb9,0xa1,0xc3}。 //電壓 : unsigned char code ma2[]={.}。 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 uchar code disp1[]={提示 : 按 1 鍵進入 }。 uchar code disp2[]={功能選擇界面 . }。 unsigned char code num0[]={0xa3,0xb0}。 unsigned char code num1[]={0xa3,0xb1}。 unsigned char code num2[]={0xa3,0xb2}。 unsigned char code num3[]={0xa3,0xb3}。 unsigned char code num4[]={0xa3,0xb4}。 unsigned char code num5[]={0xa3,0xb5}。 unsigned char code num6[]={0xa3,0xb6}。 unsigned char code num7[]={0xa3,0xb7}。 unsigned char code num8[]={0xa3,0xb8}。 unsigned char code num9[]={0xa3,0xb9}。 //模塊延時程序 1ms void delay1ms(uint delay1ms) //STC11F60XE,延時 1ms { uint i,j。 for(。delay1ms0。delay1ms) for(i=0。i7。i++) for(j=0。j210。j++)。 } void delay(uint delay) //STC11F60XE,延時 170us { uint i,j。 for(。delay0。delay) for(i=0。i124。i++)。 for(j=0。j124。j++)。 } 鍵盤程序 ： include sbit P2_0=P2^0。 //行線 1引腳定義 sbit P2_1=P2^1。 //行線 2引腳定義 sbit P2_2=P2^2。 //行線 3引腳定義 2020屆畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 sbit P2_3=P2^3。 //行線 4引腳定義 unsigned char keynum。 uchar code code_key[]={0xe0,0xd0,0xb0,0x70}； //行線單獨置“ 0”碼 void keyscan(void)。 //鍵盤掃描函數(shù)聲明 void keyprocess(void)。 //按鍵功能實現(xiàn)函數(shù)聲明 void main(void) //主程序 { P1=P1﹠ 0x0f。 //列線全部清“ 0” while(1) { keynum=0。 //鍵值賦為無效值 keyscan()。 //鍵盤掃描函數(shù)調(diào)用 keyprocess()。 //按鍵功能實現(xiàn)函數(shù)調(diào)用 } } void keyscan(void) //鍵盤掃描函數(shù)定義 { for keyscan(void) { P1=P1∣ code_key[i]。 //第“ i” 列清“ 0”，其余列置“ 1” if(p10= =0) //若第 1行有鍵按下 KeyNum=1+i*4。 else if(p11= =0) //若第 2行有鍵按下 KeyNum=2+i*4。 else if(p12= =0) //若第 3行有鍵按下 KeyNum=3+i*4。 else if(p13= =0) //若第 4行有鍵按下