【正文】 unsigned char。 /*勿略地址*/ ds1820_write_byte(0x44)。 }}/*啟動ds1820轉(zhuǎn)換*/void ds1820_start(void) { ds1820_reset()。 } if (flag amp。 /*延時80uS*/ DQ_SET。 0x01) { DQ_SET。 NOP()。 NOP()。 /*延時4uS*/ NOP()。 DQ_CLR。 i != 0。 /*中斷保護(hù)*/ CLI()。}/*DS18B20字節(jié)寫入函數(shù)*/void ds1820_write_byte(unsigned char value) { unsigned char i。 0x80) { /*恢復(fù)中斷狀態(tài)*/ SEI()。 /*延時60uS*/ delayUs(35)。 if (DQ_R) { value|=0x80。 delayUs(4)。 DQ_SET。 NOP()。 NOP()。 delayUs(2)。 DQ_OUT。 i != 0。 /*中斷保護(hù)*/ CLI()。 unsigned char value = 0。 } else { return 0x01。 0x80) { /*恢復(fù)中斷狀態(tài)*/ SEI()。 delayUs(128)。 delayUs(255)。 delayUs(100)。 DQ_SET。 /*延時500uS(480960)*/ delayUs(255)。 DQ_CLR。 /*中斷保護(hù)*/ CLI()。 /*中斷標(biāo)志緩存*//*DS18B20復(fù)位函數(shù)*/unsigned char ds1820_reset(void) { unsigned char i。= ~(1 PA7) /*置低電平*/define DQ_SET PORTA |= (1 PA7) /*置高電平*/define DQ_R PINA amp。 //根據(jù)PID輸出的控制調(diào)節(jié)占空比 } }DS18B20函數(shù)include include define DQ_IN DDRA amp。 c+=b。 a=UDR0x30。l=4。 } } Uart_Transmit(0x24)。j++) { Uart_Transmit(t[j])。 for(j=0。 t[5]=(middle%10)+0x30。 t[3]=0x2e。 t[1]=(middle%10000)/1000+0x30。 middle=(int)(temp*100)。 } Uart_Transmit(0x0d)。j=5。 Uart_Transmit(0x2d)。 //value_1[3]為小數(shù)點存放單元 t[4]=(middle%100)/10+0x30。 t[2]=(middle%1000)/100+0x30。 //取整數(shù)帶小數(shù)點后兩位 t[0]=middle/10000+0x30。 //低8位放回i中 temp=(float)(i*)。 //有進(jìn)位，則溫度高字節(jié)加1 } i=Temp_H。 //溫度低字節(jié)加1 if((SREGamp。 asm(clc)。 //負(fù)溫度。0xff00)8)。0x00ff)。 //正85度 if(iamp。 // //i=0x0191。 //當(dāng)溫度為125oC時的i值 //i=0xff5e。 i = ds1820_read_temp()。 //啟動一次轉(zhuǎn)換 longdelay()。k++) { ds1820_reset()。 //波特率9600 初始化串口 while (1) { for(k=0。port_1820()。 //端口初始化 pwm_init()。 Temp_L = 0。 unsigned char tmp=0。 //用于暫存讀回的16位溫度值 unsigned char t[6]。 unsigned char f_to_p。 //溫度高位，低位，復(fù)位成功標(biāo)志//主函數(shù)void main(void){ float temp,a,b,c=0。 現(xiàn)在即將揮別我的學(xué)校、老師、同學(xué)，還有我四年的大學(xué)生活，雖然依依不舍，但是對未來的路，我充滿了信心。最后要感謝的就是我的父母、朋友，對于他們我更是有千言萬語，還是匯聚成一句話：感謝你們一直都伴隨著我。在整個的設(shè)計中，各位老師、同學(xué)積極的幫助我查資料和提供有利于論文寫作的建議和意見。思考了許久，寫下這一段謝詞。兩年多來，張老師不僅在學(xué)業(yè)上給我們以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我們以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。(5)設(shè)計了下位機的功率控制方案。(3)用LabVIEW編寫了一串口通信程序，并可以將上位機發(fā)送上來的溫度數(shù)據(jù)送往顯示控件顯示。由于本人的知識有限，文中有錯誤和疏漏的地方，敬請各位老師指正！本設(shè)計主要成果如下：(1)實現(xiàn)了用AVR通過DS18B20測量周圍環(huán)境的溫度并將其通過串口發(fā)送到上位機。8 總結(jié) 在本次設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，看似很簡單的電路，要動手把它給設(shè)計出來，也是一件不太簡單事，主要原因是我們沒有經(jīng)常動手設(shè)計過電路，還有資料的查找也是一大難題，因為我們學(xué)校的資源有限，這就要求我們在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意到這一點，更重要的是我們要學(xué)會把從書本中學(xué)到的知識和實際的電路聯(lián)系起來，這不論是對我們以后的就業(yè)還是學(xué)習(xí)，都會起到很大的促進(jìn)和幫助，我相信，通過這次的設(shè)計，在以后的工作和學(xué)習(xí)中我會更加努力。積分校正的加入往往使系統(tǒng)穩(wěn)定裕量和快速性下降，此時再加入適當(dāng)參數(shù)的微分校正，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。湊試法，首先僅選擇比例校正，使系統(tǒng)閉環(huán)后滿足穩(wěn)定性指標(biāo)。PID參數(shù)的確定方法有好多種，最主要的有試湊法和齊格勒尼柯尓斯法。PID控制有Kp，Ti，Td三個參數(shù)。所以在顯示溫度的時候，會出現(xiàn)一些非正常數(shù)據(jù)?？偸窃陲@示一段正確數(shù)據(jù)之后，出現(xiàn)一段有規(guī)律的亂碼。在作者將熔絲位改回來之后，系統(tǒng)即可正常發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。在咨詢了很多有豐富電子設(shè)計經(jīng)驗的同學(xué)之后，才發(fā)現(xiàn)原來自己在往單片機中下載程序的過程中，把AVR單片機的熔絲位設(shè)置錯了。將寫好的程序下載進(jìn)單片機后，開始測試硬件的功能實現(xiàn)。在接上電源的瞬間，我們需要用手摸一下各個芯片，看是否有發(fā)燙的跡象。然后，檢查各芯片的電源和地是否接反。調(diào)試是一個比較費時費力的工作。在畫出PCB后，根據(jù)所畫PCB圖的尺寸，選取合適的銅板，即可進(jìn)行電路板的制作。在畫好電路原理圖并封裝好，導(dǎo)出到PCB中，在將PCB上的元件位置進(jìn)行合適的調(diào)整之后，即可進(jìn)行布線。 硬件的制作要制作電路硬件，我們需要先畫出電路原理圖。 數(shù)值至十進(jìn)制數(shù)字符串轉(zhuǎn)換 PID控制部分設(shè)計針對于本系統(tǒng)設(shè)計，在該VI的輸入端給入PID的3個參數(shù)值（PIDgains），系統(tǒng)反饋值（process variable），實際期望值（setpoint）以及微分時間（dt），便能得到需要的輸出值（output）。方法如前，在相應(yīng)的路徑下找到“數(shù)值至十進(jìn)制字符串轉(zhuǎn)換”，放在程序中相應(yīng)的位置即可。 十進(jìn)制數(shù)字符串至數(shù)值轉(zhuǎn)換子VI在上位機往下位機發(fā)送數(shù)據(jù)時，則需將PID控制算法或者模糊控制算法計算得的數(shù)值型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串口通信中的字符串。只要在LabVIEW中后面板的“編程”下面的“字符串”子面板中找到“十進(jìn)制字符串至數(shù)值轉(zhuǎn)換”這個子VI就完全可以輕松地實現(xiàn)這個功能。所以在將采集到的數(shù)據(jù)送往顯示控件之前，必須將串口發(fā)送上來的采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成顯示控件可以接受的數(shù)值型數(shù)據(jù)。 方案設(shè)計與選擇 開始串口初始化串口是否打開？講讀到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后送至顯示控件Y 上位機串口通信流程圖 上位機各模塊設(shè)計 基本的串口通信流程由于串口發(fā)送和接受的數(shù)據(jù)都是字符串的形式。6 上位機的設(shè)計 對于上位機的設(shè)計，本設(shè)計選擇和下位機一樣，采取分模塊設(shè)計的思想。比較重要的是PID控制器輸出的控制量與PWM占空比的關(guān)系。下面為串口通信流程圖：開始串口初始化i=0i=9發(fā)送數(shù)據(jù)i++接受數(shù)據(jù)YN 串口通信流程圖Atmega16有16種PWM模式，在本設(shè)計中我們選用模式15——快速PWM。在串口初始化函數(shù)完成之后，即可編寫發(fā)送和接受函數(shù)。初始化的最后一步是設(shè)置通信的波特率。初始化內(nèi)容包括首先選擇同步發(fā)送還是異步發(fā)送，如果是異步發(fā)送的話，選擇是正常發(fā)送模式還是倍速發(fā)送模式，在本設(shè)計中采用異步正常模式發(fā)送。緊接著執(zhí)行第二個周期為復(fù)位、跳過ROM指令、執(zhí)行讀RAM的存儲器操作指令、讀數(shù)據(jù)（最多為9個字節(jié)，中途可停止，只讀簡單溫度值則讀前2個字節(jié)即可）。如執(zhí)行數(shù)據(jù)讀寫指令則需要嚴(yán)格遵循18B20的讀寫時序來操作。 （5）執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個存儲器操作指令結(jié)束后則將進(jìn)行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個操作要視存儲器操作指令而定。操作指令同樣為8位，共6條，存儲器操作指令分別是寫RAM數(shù)據(jù)、讀RAM數(shù)據(jù)、將RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM、溫度轉(zhuǎn)換、將EEPROM中的報警值復(fù)制到RAM、工作方式切換。誠然，單總線上可以同時掛接多個器件，并通過每個器件上所獨有的ID號來區(qū)別，一般只掛接單個18B20芯片時可以跳過ROM指令（注意：此處指的跳過ROM指令并非不發(fā)送ROM指令，而是用特有的一條“跳過指令”）。ROM指令為8位長度，功能是對片內(nèi)的64位光刻ROM進(jìn)行操作。如果復(fù)位低電平的時間不足或是單總線的電路斷路都不會接到存在脈沖，在設(shè)計時要注意意外情況的處理。 （2）存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15~60uS后接收存在脈沖，存在脈沖為一個60~240uS的低電平信號?？刂破鲗?8B20操作流程： （1）復(fù)位：首先必須對DS18B20芯片進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位就是由控制器（單片機）給DS18B20單總線至少480uS的低電平信號。第9個字節(jié)為前8個字節(jié)的CRC碼。第5個字節(jié)則是用戶第3個EEPROM的鏡像。第2個字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報警值儲存）的鏡像。DS18B20共64位ROM。DS18B20共有三種形態(tài)的存儲器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲器，用于存放DS18B20ID編碼，其前8是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H），后面48位是芯片唯一的序列號，最后8位是以上56的位的CRC碼（冗余校驗）。其一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。這樣不僅降低了成本，最大程度利用了Atmega16的強大功能，而且降低了電路的復(fù)雜性，使布線更加方便。由于需要進(jìn)行串口通信。此功率設(shè)備為過零型固態(tài)繼電器，在電流過零處導(dǎo)通或關(guān)斷，易于實現(xiàn)PWM的控制。5 下位機的設(shè)計 下位機設(shè)計方案下位機上，本設(shè)計采用Atmega16控制DS18B20采集溫度，并將采集到的溫度通過串口發(fā)送到上位機，以便處理。Fuzzy （最多可接受4維輸入），并計算出合適的輸出信號值（圖7）。工程師根據(jù)實際情況將制定好的規(guī)則寫入，完成后點擊Quit；最后點擊File——Save，給出保存位置和文件名。 Fuzzy Logic Controller Design接著彈出一個Fuzzy Set Editor對話框，這是仿真模糊推理器中的數(shù)據(jù)庫。.fc文件是NI自定義的一種文件格式，用于仿真模糊控制器推理機中的知識庫。Simulation，即可看到Fuzzy Logic工具包，該工具包由3個VI組成（圖3）。 模糊控制模塊簡介 安裝NI光盤Tookit Software中的LabVIEW PID Contro