【正文】 // 定時器 1 工作于 8 位自動重。t)。/***********11 微秒延時函數(shù)**********/void delay(uint t){for(。 // 讀出溫度暫放uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}。uchar code dis_9[10]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39}。uchar up=0。uchar m=0。uint temper。uint open=1。uint y=0。uint h。 // Sums of Errors }。 // Error[1] unsigned int PrevError。 // 積分常數(shù) Integral Const unsigned int Derivative。 // 設(shè)定目標(biāo) Desired Value unsigned int Proportion。 //繼電器控制口sbit DQ=P2^7?；趩纹瑱C與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計29參考文獻[1] [M](第三版).北京：高等教育出版社，2022[2] PID 參數(shù)模糊自整定控制器的設(shè)計與仿真[J].自動化與儀表，2022,16(3):3638[3] AT89系列單片機技術(shù)手冊[S].北京:[4] 樓然苗,[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2022[5] 金偉正．單線數(shù)字溫度傳感器的原理及應(yīng)用[J]．電子技術(shù)應(yīng)用，2022(6)：6668[6] [M].北京:機械工業(yè)出版社，2022[7] [J]. 煤炭技術(shù),2022，26（1）：3334[8] 范逸之， Basic 與RS232串行通信控制[M].北京：中國青年出版社，2022[9] 譚浩強,袁玫, Basic 程序設(shè)計(第二版)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2022[10] 李東生，張勇，[M]. 北京:電子工業(yè)出[11] 楊 寧，黃元峰，[J]. 武漢化工學(xué)院學(xué)報,2022,27(5)基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計30附 錄附錄一、單片機程序/*********************************************************************/// 溫度控制下位機 C 程序/*********************************************************************///使用 AT89C2051 單片機， 晶振include include //_nop_()。最后由于時間緊迫，本設(shè)計還有諸多地方需要改進，比如改用RS485串行接口或是網(wǎng)線，實現(xiàn)遠距離操作。其次，由于我過大部分電力資源是火力發(fā)電，因而從一定程度上節(jié)省了自然資源，以及保護了環(huán)境。3)系統(tǒng)成本低廉，操作非常簡單，可擴展性強，只要稍加改變，即可增加其他使用功能。避免了電力力資源的浪費，節(jié)省了能源。用Protel軟件繪制電路原理圖和PCB電路印刷板圖，并在電路板廠制作控制主板。我所寫的系統(tǒng)主要根據(jù)目前節(jié)省能源的發(fā)展趨勢和國內(nèi)實際的應(yīng)用特點和要求，采用了自動化的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)對水溫的自動檢測和控制。在有溫度改變時（例如用手去接觸） ，顯示溫度能改變就基本完成本設(shè)計。加熱控制口為 口,要使加熱電路動作,可以直接給 口一個控制信號使其動作,即程序直接將 口置 1,這樣就使三極管導(dǎo)通,繼電器線圈動作,觸電吸合,加熱器進行加熱。本程序采用單片機 C 語言編寫，用 Keil C51 編譯器編程調(diào)試。本次調(diào)試需要通過軟硬件聯(lián)調(diào)來實現(xiàn)。（2）上電后的調(diào)試在確保硬件電路正常，無異常情況(斷路或短路)方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗電路是否接錯，同時還要檢驗原理是否正確。只要將一個表筆固定在電源端或接地端，另儀表筆接其他連接點，指針偏轉(zhuǎn)到 0 刻度就是通路的。（1）上電前的調(diào)試在上電前，必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個調(diào)試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。繼電器的檢測，給繼電器的線圈兩端加一合適的電壓，可以看到指示燈亮。二極管、三極管也是根據(jù)其特性用萬用表的歐姆檔測量即可。對于其他器件則可利用萬用表進行測量。在電路安裝焊接前，首先是對元器件的檢測。硬件調(diào)試主要是針對主控板中單片機模塊和外部輸入、輸出模塊進行調(diào)試。利用這些向?qū)?，你可以快速地完成一般性的任?wù)，例如生成其控件不綁定到數(shù)據(jù)控件上的純代碼窗體，建立查詢，添加工具，制作圖表，以及發(fā)布創(chuàng)建的應(yīng)用程序等。當(dāng)你在 Visual Basic 的代碼窗口敲進對象名稱的時候 IntelliSense 技術(shù)會自動向你顯示一些相關(guān)的信息，例如對象的屬性和方法等。除了簡單易學(xué)的特點以外，Visual Basic 還是一種易于擴充功能基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計26的開發(fā)系統(tǒng)。Visual Basic 提供了許多現(xiàn)成的字符串處理函數(shù)。它既適用于沒有任何編程經(jīng)驗的開發(fā)者學(xué)習(xí)，也適合于開發(fā)各種復(fù)雜的底層應(yīng)用程序。它在 windows 平臺上提供了圖形用戶界面（GUI）的集成開發(fā)環(huán)境（IDE） 。美國微軟公司在 1991 年推出 至今已經(jīng)經(jīng)歷了 6 個版本， 運行在 win9x或 winme，win2022，winxp，windowsNT 等操作系統(tǒng)下，是一個 32 位的應(yīng)用程序開發(fā)工具。主程序流程圖如下圖31，下位機通信程序流程圖如下圖 32圖31 主程序流程圖基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計25圖 32 下位機通信程序流程圖 軟件系統(tǒng)簡介及界面VB 是微軟公司出品的一個快速可視化程序開發(fā)工具軟件，借助微軟在操作系統(tǒng)和辦公軟件的壟斷地位，VB 在短短的幾年內(nèi)風(fēng)靡全球。C51 集成到uVision2 開發(fā)環(huán)境，這個環(huán)境包括：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，調(diào)試器?；趩纹瑱C與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計24第三章 系統(tǒng)軟件簡介 系統(tǒng)開發(fā)工具介紹本系統(tǒng)中單片機的開發(fā)工具采用 。整個系統(tǒng)遵循了冗余原則及以軟代硬的原則，并盡可能選用典型、常用、易于替換的芯片和電路，為系統(tǒng)的開放性、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化打下良好基礎(chǔ)。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。C 。DS18B20 的精度較差為177。176。C，在10~+85176。根據(jù)電阻爐測溫范圍的要求，該系統(tǒng)適合采用 DS18B20 作為溫度傳感器，DS18B20 支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為55176。電源供電電基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計23路 [10]如圖 212 所示 圖 212 系統(tǒng)供電電源總體電路圖 系統(tǒng)特點基于上述功能要求及智能儀表應(yīng)具有的體積小、成本低、功能強、抗千擾并盡可能達到更高精度的要求。這是最簡單的連接方法，但是對我們來說已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示，MAX232 的第 10 腳和單片機的 11 腳連接，第 9 腳和單片機的 10 腳連接，第 15 腳和單片機的 20 腳連接。四、連接 由于串口用的是 TTL 電平，和 RS232 電平不同，因此，單片機和 PC 通信時需要進行電平轉(zhuǎn)換，常用的 IC 是 MAX232,連接圖如圖 211 所示，其中 MAX232 供電腳為＋5V，中間連接的電解電容取 50V 1UF。波特率可變，根據(jù)定時器 1 的溢出率計算。波特率為振蕩頻率的 1/64 或 1/32。方式 1：基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計228 位 UART，1 幀信息為 10 位，其中一位起始位“0”、八位數(shù)據(jù)位（先低位后高位）和一個停止位“1”，波特率可變，根據(jù)定時器 1 的溢出率計算。在這種工作方式下，發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)都通過 RXD（）進行，從 TXD（）輸出移位脈沖，控制外部的移位寄存器移位。 PCON 中的 SMOD 用來控制波特率加倍。串行口對外有兩條獨立的收發(fā)信號線 RXD（）、TXD（），因此可以同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全雙工。二、相關(guān)的寄存器SBUF 是兩個在物理上獨立的接收、發(fā)送緩沖器，可同時發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。CPU 響應(yīng)中斷，用一條指令（MOV A，SBUF）把接收緩沖器 SBUF（收）的內(nèi)容讀入累加器。串行口的接收與否受制于允許接收位 REN 的狀態(tài)，當(dāng) REN 被軟件置“1”后，允許接收器接收。MCS51 串行口的發(fā)送和接收時鐘可由兩種方式產(chǎn)生，一種是由主機頻率 fosc 經(jīng)分頻后產(chǎn)生，另一種方式是由內(nèi)部定時器 T1 或T2 的溢出率經(jīng) 16 分頻后提供。該接口電路不僅能同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，也可作為一個同步移位寄存器使用。所以 RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從TTL電平到RS232電平再返回TTL電平。圖29 RS232引腳圖收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地，如從DTE設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25連接器時是2腳相對7腳（信號地）的電平，DB25各引腳定義參見圖29。RS232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個位的狀態(tài)，有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。如果是奇校驗，校驗位位 1，這樣就有 3 個邏輯高位。對于偶和奇校驗的情況，串口會設(shè)置校驗位（數(shù)據(jù)位后面的一位） ，用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇?zhèn)€邏輯高位。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時也越慢。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時的，并且每一個設(shè)備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。 基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計20c，停止位：用于表示單個包的最后一位。每個包是指一個字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。擴展的 ASCII 碼是 0～255（8 位） 。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。 b，數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。波特率可以遠遠大于這些值，但是波特率和距離成反比。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。例如300 波特表示每秒鐘發(fā)送 300 個 bit。對于兩個進行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配： a，波特率：這是一個衡量通信速度的參數(shù)。其他線用于握手，但是不是必須的。通信使用 3 根線完成：（1）地線， （2）發(fā)送，（3）接收。比如 IEEE488 定義并行通行狀態(tài)時，規(guī)定設(shè)備線總常不得超過 20 米，并且任意兩個設(shè)備間的長度不得超過 2 米；而對于串口而言，長度可達 1200 米（RS485） 。盡管比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)。吸收電路是為防止從電源中傳來的尖峰、浪涌(電壓)對開關(guān)器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動作)而設(shè)計的，一般是用“RC”串聯(lián)吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)。所謂“過零”是指，當(dāng)加入控制信號，交流電壓過零時，SSR 即為通態(tài)；而當(dāng)斷開控制信號后，SSR 要等待交流電的正半周與負半周的交界點(零電位)時，SSR 才為斷態(tài)。工作時只要在 A、B 上加上一定的控制信號，就可以控制 C、D 兩端之間的“通”和“斷” ，實現(xiàn)“開關(guān)”的功能，其中耦合電路的功能是為 A、B 端輸入的控制信號提供一個輸入/輸出端之間的通道，但又在電氣上斷開 SSR 中輸入端和輸出端之間的(電)聯(lián)系，以防止輸出端對輸入端的影響，耦合電路用的元件是“光耦合器” ，它動作靈敏、響應(yīng)速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高；由于輸入端的負載是發(fā)光二極管，這使 SSR 的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配，在使用時可直接與計算機輸出接口相接，即受“1”與“0”的邏輯電平控制。圖 28 交流 SSR 工作原理框圖交流型 SSR 的工作原理框圖如圖 28 所示，圖中的部件①~④構(gòu)成交流 SSR 的主體。因此 SSR 作為自動控制的執(zhí)行部件得到越來越廣泛的應(yīng)用。它在通、斷時沒有火花和電弧，有利于防爆，干擾?。ㄌ貏e對微弱信號回路） 。與普通繼電器一樣，它的輸入側(cè)與輸出側(cè)之間是電絕緣的。因此，在本系統(tǒng)中采用通斷控制的方式來進行功率調(diào)節(jié)。但通斷控制也存在抗電源干擾能力弱等缺點。輸出的線性范圍窄而線性度又不好，只能靠反饋來改善。基于單片機與 PC 機的溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計18圖 27 功率調(diào)節(jié)方式比較通過比較發(fā)現(xiàn)：相位控制的電壓波形不“規(guī)整” ，但正負半周對稱，無直流成分，可直接用于電感負載。就觸發(fā)方式而言，前者為移相觸發(fā)，后者為過零觸發(fā)。由晶閘管實現(xiàn)交流功率調(diào)節(jié)的途徑有兩條：一種是通過改變交流電壓每周期內(nèi)電壓波形的導(dǎo)通角，使得負載端電壓有效值得以調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)電功率調(diào)節(jié)。 輸出通道設(shè)計（1）電阻爐的功率調(diào)節(jié)方式電阻爐的溫度控制是通過調(diào)節(jié)電阻爐的輸入電功率來實現(xiàn)的。這一點在進行 DS18B20 硬件連接和