應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)智能溫度采集與控制系統(tǒng)說(shuō)明書-wenkub.com
2025-08-01 01:27 本頁(yè)面
【正文】 通過(guò)設(shè)計(jì)小組成員也認(rèn)識(shí)到自己的不足，比如說(shuō)，對(duì)細(xì)節(jié)的東西學(xué)的不夠透徹，對(duì)知識(shí)深度的挖掘不夠。 (2)配置靈活、方便、易于擴(kuò)展。9）、其它懸空。，表示溫度高于上限溫度，風(fēng)扇執(zhí)行機(jī)構(gòu)開始工作，直到紅燈熄滅。5），S2，S3。三、顯示電路的選擇顯示電路采用4位一體共陰極LED數(shù)碼管，從P0口送數(shù)，P2口掃描。所有讀時(shí)序至少需要60us，且在2次獨(dú)立寫時(shí)序之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間。所有寫時(shí)序至少需要60us，且在2次獨(dú)立寫時(shí)序之間至少需要1us的恢復(fù)時(shí)間，都是以總線拉低開始。1)初始化時(shí)序圖23 初始化時(shí)序 總線上的所有傳輸過(guò)程都是以初始化開始的，主機(jī)響應(yīng)應(yīng)答脈沖。2）非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL,可通過(guò)軟件寫入用戶報(bào)警上下限值。（1） DS18B20的性能特點(diǎn)如下：1） 獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；2） 多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；3） 無(wú)須外部器件；4） 可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，；5） 零待機(jī)功耗；6） 溫度以3位數(shù)字顯示；7） 用戶可定義報(bào)警設(shè)置；8） 報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；9） 負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 11系統(tǒng)的總體控制方案二、溫度采集部分的選擇溫度采集部分選用DS18B20。結(jié)合單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，采用一只DS18B20溫度傳感器，直接讀取被測(cè)溫度值，之后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，依次完成設(shè)計(jì)要求。一個(gè)四位數(shù)碼管即時(shí)顯示溫度，溫度每變化一度數(shù)碼管數(shù)據(jù)就更新一次。本設(shè)計(jì)是對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)加熱繼電器加溫，使溫度上升，同時(shí)綠燈亮。由此可知設(shè)計(jì)的內(nèi)容是溫度采集顯示控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。當(dāng)溫度上升到下限溫度以上時(shí)，停止加溫；當(dāng)溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)扇降溫，使溫度下降，同時(shí)紅燈亮。經(jīng)過(guò)分析根據(jù)測(cè)溫電路的不同可以得到以下兩種設(shè)計(jì)方案：方案一：測(cè)溫電路使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，將被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，然后在顯示電路上將被測(cè)溫度顯示出來(lái)。比較以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)。DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLS半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度。（2） DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20采用3腳PR35封裝，如圖21所示；DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖22所示。3）高速暫存存儲(chǔ)，可以設(shè)置DS18B20溫度轉(zhuǎn)換的精度。應(yīng)答脈沖使主機(jī)知道，總線上有從機(jī)設(shè)備，且準(zhǔn)備就緒。寫1時(shí)序，主機(jī)輸出低電平，延時(shí)2us，然后釋放總線，延時(shí)60us。每次讀時(shí)序都由主機(jī)發(fā)起，至少拉低總線1us。四、單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）硬件設(shè)計(jì)1）晶振電路單片機(jī)XTAL1，XTAL2分別接30PF的電容，中間再并個(gè)12MHz的晶振，形成單片機(jī)的晶振電路。如下圖所示：S1按鈕用于手動(dòng)操作進(jìn)入上下限溫度設(shè)置界面；S2按鈕用于上限溫度設(shè)置；S3按鈕用于下限溫度設(shè)置。由于各種原因，執(zhí)行機(jī)構(gòu)略，僅用紅綠燈進(jìn)行警報(bào)。具體接法見原理圖。 通過(guò)此次智能溫度采集與控制的綜合設(shè)計(jì)，使我們鞏固了專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也了解了單片機(jī)在工業(yè)上的使用及單片機(jī)的編程、擴(kuò)展口的使用，另外也懂得了單片機(jī)是如何應(yīng)用在測(cè)控系統(tǒng)中的。同時(shí)我也感悟到與別人合作的快樂(lè)，團(tuán)結(jié)就是力量，通過(guò)與同學(xué)的交流可以很快的學(xué)到很多東西。這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，雖然遇到了一些問(wèn)題，但是通過(guò)團(tuán)隊(duì)的思考、研究下，最終一一被克服。11）硬件設(shè)計(jì)的原理圖如下：12）系統(tǒng)的PCB印刷電路板圖如下：（2）軟件設(shè)計(jì)1）軟件設(shè)計(jì)的相關(guān)流程圖 主程序流程圖 溫度顯示子程序 初始化上限溫度設(shè)置 初始化下限溫度設(shè)置 溫度設(shè)置 下限值設(shè)置 上限值設(shè)置 溫度處理子程序 報(bào)警程序溫度轉(zhuǎn)換2）軟件設(shè)計(jì)的程序ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP ZD_SUBORG 0100HN_TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,00H,40HT00 EQU 40H ；個(gè)位T01 EQU 41HT02 EQU 42HT03 EQU 43HEXA EQU 50H ；上限個(gè)位EXB EQU 51HEXC EQU 52H
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