【正文】 。雖然我認(rèn)為自己已經(jīng)很努力的在這一方面調(diào)整方案，但是我仍然覺得在實(shí)際生產(chǎn)過程中缺乏可行性，并不會(huì)很完美。因此做好 報(bào)警 工作是必不可少的。在 醫(yī)學(xué) 領(lǐng)域， 醫(yī)用恒溫箱 扮演著重要的角色。隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展，智能化的控制手段在以后會(huì)更加快速的發(fā)展和進(jìn)步，并且應(yīng)用于更多更廣泛的領(lǐng)域。不管是從生活方面來(lái)說(shuō)，還是從生產(chǎn)方面來(lái)說(shuō)，都與我們?nèi)祟愑兄豢煞指畹年P(guān)系。因此，要想在此方面有更大的提升，那么必須從提升自身能力開始，理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)創(chuàng)新思維，在不足的方面加以改正，做到更好、更完善。但是我認(rèn)為還是有許多的不足，也可能是因?yàn)?34 我本身的水平的局限。一切從實(shí)際出發(fā)，多次試驗(yàn)，得出結(jié)論，確保結(jié)論的準(zhǔn)確性科學(xué)性，確保設(shè)計(jì)的可行性；全方位考慮，理論聯(lián)系實(shí)際，讓整個(gè)過程嚴(yán)謹(jǐn)有序；同時(shí)也讓我對(duì)單片機(jī)、傳感器、報(bào)警裝置和液晶顯示器這些設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)和軟件 編程方法，以及它們的工作方式有了全新和全面的認(rèn)知，自身知識(shí)技能得到提升。 從剛開始拿到這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，到查找相關(guān)的資料，進(jìn)行學(xué)習(xí)和方案論證，再到對(duì)題目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)編程和調(diào)試。只能說(shuō)仿真只能是仿真他不是實(shí)物，他可以拿來(lái)參考和借鑒，卻不 能完全的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于實(shí)物還是需要要再多次試驗(yàn)，找出其中的小的細(xì)節(jié)性問題，避免不必要的情況發(fā)生才行。 最后是可行性方面，但是仿真和實(shí)物兩者之間存在著巨大差別。但是，不足的是硬件在焊接板上的排版布局感覺不夠美觀得體，在后期制作方面需要多下功夫。通過硬件方面的六個(gè)模塊，達(dá)到了不易毀壞，遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集簡(jiǎn)化過程的目的。在實(shí)際運(yùn)用中，運(yùn)用范圍有限，因此需要加大各方面知識(shí)的融合，在具體程序上還需要聯(lián)系客觀實(shí)際對(duì)此作出進(jìn)一步的改進(jìn)，讓各領(lǐng)域的知識(shí)融會(huì)貫通，以此達(dá)到全方位、寬領(lǐng)域、多層次的技術(shù)要求。軟件部分一些程序過于復(fù)雜繁瑣，因此最好的辦法便是在實(shí)際操作中根據(jù)具體情況合理作出調(diào)整，做到簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、高效。 33 整個(gè)軟件部分相對(duì)來(lái)說(shuō)缺乏大的創(chuàng)新，在智能化方面還有待進(jìn)一步的提升。通過相關(guān)的查閱，從中獲取相關(guān)的知識(shí)，了解溫度傳 監(jiān)控 的原理內(nèi)容，了解其設(shè)計(jì)的理念，以達(dá)到設(shè)計(jì)的科學(xué)性。在最開始對(duì)這方面的內(nèi)容自然是茫然的，從客觀上來(lái)說(shuō)自身的知識(shí)儲(chǔ)備有限，我在這方面學(xué)習(xí)不是很懂，也不是很到位，缺乏專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)，缺乏理論 基礎(chǔ)；以往的生活中缺少對(duì)礦用溫度傳感方面的了解，生活中偶有接觸，卻沒花太多時(shí)間去詳細(xì)了解相關(guān)知識(shí)，因此缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)。在這個(gè)過程中發(fā)現(xiàn)問題，然后解決問題，各個(gè)擊破。 這個(gè) 恒溫箱 的設(shè)計(jì)，從整體組成部分來(lái)說(shuō)包括硬件和軟件兩個(gè)大的部分。這幾個(gè)月的時(shí)間里，從最開 始的未知到后來(lái)知之，經(jīng)過這個(gè)漫長(zhǎng)的過程，我開始對(duì) 醫(yī)用恒溫箱的 設(shè)計(jì)產(chǎn)生興趣，樂于去了解他。其記錄數(shù)據(jù)如下表 4： 32 設(shè)定溫度值 系統(tǒng)顯示值 差值 控制精度 ℃ 超調(diào)量 % 結(jié)果分析論述 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完全符合設(shè)計(jì)要求 ， 溫度計(jì) 溫度和溫控系統(tǒng) 測(cè)得 的溫度 的標(biāo)準(zhǔn)誤差是 %，靜態(tài)誤差是 ℃ ，控制精度是 ℃ ，超調(diào)量是 %，我們?cè)O(shè)計(jì)做成產(chǎn)品也可以符合部分企業(yè)的要求，雖然還有超調(diào)量的存在，但也減少了總體上還是令人滿意的。測(cè)量數(shù)據(jù)如 表 所示： 測(cè)量值與實(shí)際值對(duì)比表 （℃） 溫度計(jì) 測(cè)得溫度值 差值比較 標(biāo)度誤差 ： % 溫控系統(tǒng)的靜態(tài)誤差 根據(jù)上述幾個(gè)選擇的溫度參考值和溫度計(jì)的數(shù)值相比較確定系統(tǒng)靜態(tài) 誤差。其實(shí)，我們做的這個(gè)題目不僅僅是研究溫度的控制，更主要的研究一種控制思想 。此設(shè)計(jì)采納閉環(huán)控制方式，控制準(zhǔn)確度高，利用 PID算法使 系統(tǒng)誤差比較小，系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定， 31 不會(huì)出現(xiàn)太多的錯(cuò)誤。 其流程圖如圖 44所示： 30 圖 44 系統(tǒng)主程序流程圖 第 5章 設(shè)計(jì)總結(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)采納的是以 52單片機(jī) 為控制中心的的研究。 假如 環(huán)境溫度高于預(yù)置溫度，加熱電器設(shè)備會(huì)關(guān)閉 當(dāng)檢測(cè)到為了 系統(tǒng)報(bào)警出現(xiàn)錯(cuò)誤 ， 特別設(shè)置了一個(gè)程序 ，只有 報(bào)警許可的時(shí)刻才報(bào)警。 下圖 42所示的流程圖是控制模塊的 ， 系統(tǒng)軟件會(huì) 將 我們預(yù)期的溫度 與 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 溫度進(jìn)行對(duì)比 ， 如果環(huán)境溫度高于預(yù)置溫度，加熱電器設(shè)備會(huì)關(guān)閉；如果環(huán)境溫度比預(yù)置溫度低，加熱電器設(shè)備會(huì)打開；要是環(huán)境溫度和預(yù)置溫度值相同，那么電器加熱設(shè)備保持不變。等一切準(zhǔn)備工作完成后，按下確認(rèn)鍵 KEY1，恒溫箱開始工作。 KEY3（ ） : 設(shè)置溫度“ ”。 KEY1（ ） : 狀態(tài)切換；溫度設(shè)置確認(rèn)；溫度重新設(shè)置。 鍵盤設(shè)定：用于溫度設(shè)定。當(dāng)進(jìn)行按鍵操作時(shí)，首先要 在開始前間隔一會(huì)時(shí)間，再看是否有按鍵需要閉合還是打開。 假如我們收到單片機(jī)傳來(lái)的要閉合按鍵的信號(hào)時(shí)首先要進(jìn)行按鍵消抖 ， 這個(gè)步驟是必需的。 鍵盤 輸入 模塊 鍵盤管理子程序流程如圖 41 所示。此時(shí)鍵盤不發(fā)揮作用。 按照上述的這些軟件理解，我覺得本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該分兩個(gè)步驟：第一，接通電源，使加熱設(shè)備開始工作，加熱恒溫箱的溫度，我們可以手動(dòng)在鍵盤上輸入溫度初值，并通過數(shù)碼管顯示出來(lái)，以此來(lái)編寫程序。要使溫度會(huì)維持在我們理想的范疇內(nèi)，只有通過如此的無(wú)限反復(fù)工作。當(dāng)環(huán)境溫度高于溫度上限時(shí)，單片機(jī)及時(shí)發(fā)出信號(hào)使加熱器停止工作。第一個(gè)任務(wù)是先設(shè)置溫度值 ， 這時(shí)設(shè)置的溫度就會(huì)顯示在數(shù)碼管上 ， 溫度設(shè)定好后，單片機(jī)會(huì)根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度是否啟動(dòng)加熱器。 控制部分電路圖如圖311 所示： 圖 311 繼電器控制電路 25 第 4 章、 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 當(dāng)我們完成硬件設(shè)計(jì)后就得開始寫程序，做軟件部分 ， 在這之前我們得理解溫度 控制系統(tǒng) 是如何工作的以及它的工作步驟 。 繼電器的兩輸出端 220V 的交流電，通過控制繼電器的閉合來(lái)控制電熱絲是否加熱； 加熱系統(tǒng)中，我們通過對(duì)繼電器的控制讓加熱電路的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)加熱功能，降溫系統(tǒng)中，我們同樣通過對(duì)繼電器的控制來(lái)讓降溫系統(tǒng)中的主 路開關(guān)的關(guān)閉和斷開來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫的目的。 24 圖 310 電源電路 溫度控制電路 此部分電路主要由繼電器控制。 圖 39 LCD1602 顯示電路 電源電路 單片機(jī)系統(tǒng) 需要 5V電壓來(lái)支持運(yùn)行，但是我們的主要電源是 220V的交流電，所以我們就需要通過一定的降壓和蒸餾電路來(lái)將 220V 的交流電轉(zhuǎn)變成我們單片機(jī)所需要的 5V 電壓。在我們的這個(gè)設(shè)計(jì)中顯示器的主要作用是顯示我們?cè)O(shè)定的溫度值還有測(cè)量的實(shí)時(shí)溫度值。其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)器為 HD44100 和 HD44780 分別在顯示器內(nèi)部起到驅(qū)動(dòng)和控制作用。同 時(shí)單片機(jī) 、 會(huì)發(fā)出低電平脈沖，是 LED 燈導(dǎo)通，指示燈 D D2 亮，提醒我們有危險(xiǎn)，電路如圖 38所示： 圖 38 報(bào)警電路 23 LCD1602 顯示電路 LCD1602 是一個(gè)在目前為止應(yīng)用比較普遍的顯示器，它的腳管接口有 16個(gè)，一般有 14 個(gè)教官的是字符型的，但是也有 16 個(gè)教官的字符型的，多的那兩個(gè)一般就是電源和地引腳了，雖然多了兩個(gè)引腳但是原理還是一樣 。 報(bào)警器的外殼為全不銹鋼，燈的抗沖擊能力好，超強(qiáng)的蜂鳴器，可視度高的 LED 發(fā)光管，而且具有功耗低，不受污染物和水的影響，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn) 報(bào)警電路 如下圖所示 ， 由 LED 指示燈和蜂鳴器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)指示系統(tǒng)工作狀態(tài)有些危險(xiǎn)。防暴聲光報(bào)警裝置適用在含有Ⅱ C 級(jí) T6 溫度的組別的爆炸性氣體的環(huán)境，還可以在化工、石油等行業(yè)有防爆要求的防爆場(chǎng)所里使用，同樣還可以在室外使用。如圖 37所示。 按鍵電路 和報(bào)警部分 設(shè)定中的按鍵 有 三 個(gè)，分別是 S1， S2 和 S3， S1 是復(fù)位鍵， S2是溫度 加按鍵 ,S3是溫度 減按鍵。列出 A點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)方程如下 : b12UR cIR ?? （ 1） 由于系統(tǒng) 控制 水溫范圍 是在 25℃ 50℃ 之間 ,在 輸出電壓為零時(shí) AD590的輸出電流 則為 ,那么為了讓 Ui的電位為零就 得 使電流等于 , 輸出電壓為 12v所以由方程 (1)得 12R b cUR I?? 12V/ = (2) 由 (2)取電阻 R1=47k , R2=5k 的電位器 ， ADC0804 的輸入電壓范圍 在 0— 5v之間 ， 本設(shè)計(jì)為了達(dá)到更精確的測(cè)量目的就使水溫達(dá)到 50℃ 時(shí) A/D 轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為 5伏。 12V輸入?yún)⒖?電壓，由一個(gè)運(yùn)算放大器，如果虛擬電路表明，運(yùn)算放大器 OP07反向輸入端（ 2）腳電壓為零伏。 ADC0804 型號(hào)的 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理通過幾個(gè)步驟來(lái)說(shuō)明，不走如下： 20 這是通過二分法的尋 求方法來(lái)尋找結(jié)果，幾位的 A/D 轉(zhuǎn)換器就要對(duì)應(yīng)幾次尋找，這樣才能完成轉(zhuǎn)換的過程，在轉(zhuǎn)換過程中輸入值就代表這模擬輸入電壓。 DGND:數(shù)字電源地線。 VCC：芯片電源 5V輸入。 INTR 管腳：中斷端口，當(dāng)數(shù)模轉(zhuǎn)換完成后，它的端口輸出低電平，并且表示這次轉(zhuǎn)換結(jié)束。 WR 管腳：是寫的電平輸入端，它通過低電平來(lái)開啟 AD 轉(zhuǎn)換 過程。 CLKR 管腳 :外 部連 接電阻端口，它和內(nèi)部 的 時(shí)鐘發(fā)生器相 連 以及 CLK 端配合可以讓芯片內(nèi)部 的時(shí)鐘脈沖發(fā)出信號(hào) ，脈沖的頻率可以通過公式： fck=1/(）計(jì)算得到。 DB0DB7 的 管腳：是 一個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出段，它輸出的是八位的二進(jìn)制三態(tài)特性數(shù)字信號(hào)。 （ 1） 芯片參數(shù)如下： 工作電壓： +5V，即 VCC=+5V； 模擬轉(zhuǎn)換電壓范圍： 0～ +5V，即 0≤ Vin≤ +5V； 分辨率 是 1/256， 它的 轉(zhuǎn)化值 是在 0～ 255 之間； 19 轉(zhuǎn)化時(shí)間： 100us； 轉(zhuǎn)換誤差：177。它的 內(nèi) 部設(shè)有 時(shí)鐘發(fā)生器； ；它不需要調(diào)零操作，并且輸出的電壓范圍是零到 5V，當(dāng)一個(gè)電源工作的時(shí)候。 ADC0804 是 一個(gè) 8位 并且 單通道的轉(zhuǎn)換器。 ADC0804 性能描述 集成 A/D轉(zhuǎn)換器 根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同可分為很多 種， 我們?cè)?選用時(shí) 也通過考察各方面的因素滯后再選取適合的集成芯片。除此之外還有輸入偏置電流低和開環(huán)增益高的特點(diǎn)。 運(yùn)算放大器 OP07 性能描述 Op07芯片是一個(gè)運(yùn)算放大器集成電路，他的特點(diǎn)是噪聲低、雙電源供電。 ℃ ，前提條件是： 510V 的范圍是電源電壓的值 ，穩(wěn)定度 在 1﹪時(shí) 。 50℃ +150℃ 是他的基本測(cè)量范圍 ， 測(cè)量 誤差 是 177。即使有接收電路之間的距離達(dá)到數(shù)百英尺都可以，不管什么雙絞線都適用只要絕緣良好。 除此之外，它