【導(dǎo)讀】系統(tǒng)由單片機、溫度檢測電路、紅外線控制電路、報警電路以及顯示電。由芯片AT89S52控制溫濕度傳感器檢測到的溫濕度值進行存儲轉(zhuǎn)換，從而在。本系統(tǒng)具有易安裝檢測、軟件功能完善，工作可靠、準(zhǔn)確度。號采集通過單片機來實現(xiàn)方案。采用軟件校正，提高了測量精度和整機的可靠性。使用表明，極大的提高了安全性、可靠性和準(zhǔn)確度。

　　

【正文】 線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。 繼電器驅(qū)動電路設(shè)計 繼電器（英文名稱： relay）是一種電 控制 器件 ，是當(dāng)輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有 控制系統(tǒng) （又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制 電路 中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種 “ 自動開關(guān) ” 。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。 電磁繼電器是有觸點電繼電器是有觸點電繼電器的一種。它是利用電磁效應(yīng)實現(xiàn)電路開、關(guān)控制作用的原件，廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備、儀器儀表及自動化設(shè)備中。在各種自動設(shè)備中，都要求用一個低電壓電路提控制一個高電壓的電器電路。這樣不僅可以為電子線路和電器電路提供良好的電隔離，還可以保護電子電路和人員安全。通過給 端口高低電位來控制繼電器的通斷，繼而控制熱得快加熱的占空比（平 均功率），以達到控制水溫的 目的，設(shè)計電路路如右圖 315，其中，三極管為控制開關(guān)作用，當(dāng)輸入高電平， NPN 飽和導(dǎo)通，繼電器線圈通電，觸電吸合，使 220V 電源接通。反之，當(dāng)輸入低電平， NPN 截止，繼電器線圈斷電，觸點斷開。電阻 9為限流電阻，主要起限流作用，二極管主要是起保護三極管的作用。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 23 圖 315繼電器電路的設(shè)計 控制電路設(shè)計 到底是誰發(fā)明了第一個遙控器已無可考證了。最初的無線遙控裝置采用的是電磁波傳輸信號，由于電磁波容易產(chǎn)生干擾，也易受干擾，因此逐漸采用超聲波和紅外線媒介來傳輸信號。與紅外線相比，超聲傳感器頻 帶窄，所能攜帶的信息量少，易受干擾而引起誤動作。較為理想的是光控方式，采用紅外線的遙控方式逐漸取代了超聲波遙控方式，出現(xiàn)了紅外線多功能遙控器，并且成為當(dāng)今時代的主流。 由于紅外線在頻譜上位于可見光之外，所以抗干擾性強，具有光波的直線傳播特性，不易產(chǎn)生相互間的干擾 ，是很好的信息傳輸媒體。信息可以直接對紅外光進行調(diào)制傳輸，例如，信息直接調(diào)制紅外光的強弱進行傳輸，也可以用紅外線產(chǎn)生一定頻率的載波，再用信息對載波進調(diào)制，接收端再去掉載波，取到信息從信息的可靠傳輸來說，后一種方法更好，這就是目前大多數(shù)紅外遙控器所 采用的方法。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 24 按鍵設(shè)計 本設(shè)計控制電路在按鍵上運用了按鍵 按鍵 按鍵 按鍵 按鍵 按鍵 6，六個按鍵與單片機 P2 口的 、 、 、 、 一一連接，如圖 316 所示： 圖 316 控制電路按鍵 紅外線發(fā)射電路設(shè)計 利用載波對信號進行調(diào)制從而減少信號傳輸過程中的光波干擾 ,提高數(shù)據(jù)傳 輸效率。以下是對產(chǎn)生 38KHz 載波的單片機軟件與硬件電路進行比較。 方案一：單片機 定時產(chǎn)生 38KHz 載波 電路原理 :STC89C52RC 定時器 T0 產(chǎn)生周期性的 的矩形脈沖 ,即每隔 13us，定時器 T0 產(chǎn)生中斷輸出一個相反的信號使輸出端產(chǎn)生周期的 38KHz 脈沖 信號。 方案二：硬件晶振電路產(chǎn)生 38KHz 載波，如圖 317 所示。 電路分析 : 晶振 Y2，電容 C C U2A、 R7 、 R8 組成 38KHz 載波振蕩電路，54ACT11000 是邏輯與非門。 屬于單片機 P3 口用于單片機對受控對象控制信號處理后的數(shù)據(jù)輸出口，數(shù)據(jù)與 38KHz 信號端數(shù)據(jù)邏輯與門輸出， 完成信號的調(diào)制。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 25 圖 317 紅外線輸出硬件設(shè)計 對于產(chǎn)生 38KHz 脈沖信號的軟、硬件電路的實現(xiàn)進行比較選擇，軟件實現(xiàn)經(jīng)濟有利于產(chǎn)品開發(fā)使用，加密性強，電路板元件少，經(jīng)濟實用，便于產(chǎn)品的推廣。因而采用方案一，即用軟件定時產(chǎn)生 38KHz 的載波信號。設(shè)計電路圖 318. 圖 318 紅外線輸出軟件電路 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 26 4 系統(tǒng)調(diào)試 軟硬件的調(diào)試 暖風(fēng)機系統(tǒng) 的制作和調(diào)試， 利用溫度度傳感器來采集周圍環(huán)境的溫度 。根據(jù) 設(shè)定溫度的不同 ，可適當(dāng)調(diào)整 溫度正常范圍的區(qū)間值。當(dāng)達不到或者超過范圍的通過報警電路進行報警 。當(dāng)再正常范圍內(nèi)時則顯示出溫度的具體溫度值。 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據(jù)實際情況可以修改 溫度的 初始范圍 ，以適應(yīng)不同 地方，不同條件下 的 檢測 需要。根據(jù)所設(shè)計的電路參數(shù)和程序， 溫度檢 測的范圍為 0℃ +50℃、溫度誤差再 ? ℃， 系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對測量誤差和重復(fù)一致性進行多次實驗分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達到實際使用的測量要求。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 本設(shè)計 就是 以 AT89S52 單片機 為核心。它采用模塊化設(shè)計，由主程序、 DS18B20讀 取子程序、鍵處理子程序、顯示子程序等模塊組成。該系統(tǒng)的主程序處于鍵控循環(huán)工作方式，當(dāng)按下測量鍵時，主程序開始 DS18B20 讀取子程序、鍵處理子程序，并把測量結(jié)果用顯示子程序在液晶上顯示出來，從而完成整個程序過程。 為了增強系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)在軟硬件上采用一些特殊措施。主程序框圖如下圖 41所示。 DS18B20 讀取子程序 作用是通過 端口 將采集到的信號 發(fā)送 給單片機進行處理，在單片機內(nèi)部處理后，通過顯示電路顯示出溫濕度值，并通過紅外線實現(xiàn)對暖風(fēng)機的控制。 DS18B20 讀取子程序各自完成各自的信號的采集。 DS18B20 讀取子程序 流程圖如圖 42 和圖 43 所示，紅外線接收發(fā)送流程圖如圖 44 和 45 所示。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 27 圖 主程序框圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 28 如 果 數(shù) 據(jù) 線 = 1 ， d a t a 和 8 0 H 或 ， 否 則 和 0 0 H 或延 時 數(shù) 微 妙返 回 讀 到 的 數(shù) 據(jù)將 數(shù) 據(jù) 線 拉 高 ， 延 時 6 微 妙將 數(shù) 據(jù) 線 拉 低 ， 延 時 1 微 妙數(shù) 據(jù) 右 移將 數(shù) 據(jù) 線 拉 高 ， 延 時 1 微 妙讀 完 8 位 數(shù) 據(jù) ？開 始 圖 42 DS18B20讀程序流程圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 29 開 始結(jié) 束將 數(shù) 據(jù) 線 拉 高 ， 延 時 1 微 妙將 數(shù) 據(jù) 線 拉 低 ( 啟 動 寫 功 能 )將 數(shù) 據(jù) 最 低 位 寫 到 數(shù) 據(jù) 線 ， 延 時 3 0 微 妙釋 放 數(shù) 據(jù) 下 ， 延 時 數(shù) 微 妙延 時 數(shù) 微 秒數(shù) 據(jù) 右 移寫 完 8 位 數(shù) 據(jù) 圖 43 DS18B20寫程序流程圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 30 開 始發(fā) 送 引 導(dǎo) 碼紅 外 數(shù) 據(jù) 發(fā) 送發(fā) 送 系 統(tǒng) 碼發(fā) 送 系 統(tǒng) 反 碼發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 碼發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 反 碼發(fā) 送 結(jié) 束 標(biāo) 志 置 1結(jié) 束 開 始初 始 化 紅 外 接 收 端 口接 收 到 紅 外 信 號調(diào) 用 接 收 子 程 序5 1 1 0 液 晶 顯 示返 回 圖 44 紅外線發(fā)送流程圖 圖 45 紅外線接收流程圖 總結(jié) 31 總 結(jié) 本設(shè)計系統(tǒng)采用了美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的單片機 AT89S52 芯片。以及其它常用芯片如：溫度傳感器 DS18B直流電機等來設(shè)計暖風(fēng)機電路，實現(xiàn)了溫濕度的讀取和顯示。本系統(tǒng)具有易安裝檢測、 軟件功能完善， 工作可靠、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點。 這次畢業(yè)設(shè)計給我的感受很深刻，使我第一次系統(tǒng)全面的回顧了大學(xué)四年所有的課程：模擬電路、數(shù)字電路、編程等等。從中 我還體會到了所學(xué)理論知識的重要性：知識掌握得越多，設(shè)計得就更全面、更順利、更好 。再有 學(xué)會了怎樣查閱資料和利用工具書。由于一個人不可能什么都學(xué)過，什么都懂， 更加不可 能一學(xué)就通， 因此，當(dāng)你在設(shè)計過程中需要用一些不曾學(xué)過的東西時，就要去有針對性地查找資料 。在設(shè)計過程中，通過大量的查閱資料，認(rèn)真研究教材，對單片機有了更為深刻的理解，在設(shè)計軟件時，須仔細的分析硬件電路，畫出程序流程圖，按著各部分模塊編寫程序。 畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實事求是的科學(xué)態(tài)度 和 吃苦耐勞的精神以及 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng) ， 提高了交流溝通和團體協(xié)作能力。這些對我以后的工作都非常有幫助的。 致謝 32 致 謝 此次畢業(yè)設(shè)計，我遇到很多問題，通過向老師求教、和同學(xué)討論讓我知道真正完成一項設(shè)計 是不容易的，在鞏固專業(yè)知識的同時也讓我學(xué)到了堅持和努力，在這里我要謝謝韓愈老師的悉心指導(dǎo)，幫助解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的許多問題，還不斷向我們傳授分析問題和解決問題的辦法，并指出了正確的努力方向，使我在畢業(yè)設(shè)計過程中少走很多彎路。從他身上學(xué)到了很多東西，他認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我受益非淺。在此表示深深的敬意與感謝。并對多年來教導(dǎo)關(guān)心過我的老師表示深深的謝意和敬意。 參考文獻 33 參考文獻 [1] 李光飛 (2020)． 單片機課程設(shè)計實例指導(dǎo)（第 2 版） ． 北京航空 航天出版社。 [2] 張志良 (2020). 單片機原理及控制技術(shù)（第 2 版 ） .機械工業(yè)出版社 。 [3] 劉篤仁、韓保君 (2020). 傳感器原理及應(yīng)用技術(shù) .．機械工業(yè)出版社。 [4] 劉華東 (2020).單片機原理與應(yīng)用（第 2 版） .電子工業(yè)出版社。 [5] 沙占友 (2020).智 能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用 [M]． 機械工業(yè)出版社。 [6] 賈伯年 (2020).傳感器技術(shù)． 東南大學(xué)出版社。 [7] 周志文 (2020).C 語言程序設(shè)計 ． 機械工業(yè)出版社。 [8] 夏路易 (2020).電路原理圖與電路板設(shè)計教程 .北京希望電子出版社。 [9] 趙亮、侯國銳 (2020)． 單片機 C 語言 編程與實例 .人民郵電出版社。 [10] 吉雷 (2020)． Protel99 從入門到精通 ． 西安電子科技大學(xué)出版社 。 [11] Dallas Semiconductor Corporation, Data Books19951996. 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