【正文】 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 5 控制器軟件設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的運(yùn)行程序?yàn)?C語(yǔ)言編寫(xiě)的，設(shè)計(jì)源程序時(shí)均采用模塊化設(shè)計(jì) ，一個(gè)個(gè)模塊設(shè)計(jì)有條理性，便于查出錯(cuò)誤的地方進(jìn)行更改，也更高效。其中 RL 即為電機(jī)負(fù)載。 電機(jī)控制模塊設(shè)計(jì) 電機(jī)模塊設(shè)計(jì)運(yùn)用了集光電隔離、過(guò)零雙向可控硅型光耦、過(guò)零檢測(cè)和過(guò)零觸發(fā)等功能于一身 ,避免了輸入輸出通道同時(shí)控制雙向可控硅觸發(fā)的缺陷 , 簡(jiǎn)化了輸出通道隔離 2 驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)。時(shí)， t=； 當(dāng) α 1=176。時(shí)， t=； 當(dāng) α 3=176。 解得： 當(dāng) α 5=0176。 代入響應(yīng)的數(shù)據(jù)求得 n5≤ 1555r/min, 我們?nèi)『?jiǎn)單利于運(yùn)用的 n5=1250 r/： %70%100 ??? 最高調(diào)速檔的轉(zhuǎn)速最低調(diào)速檔的轉(zhuǎn)速調(diào)速比 當(dāng)假設(shè)取 n1=875r/min。 D代表風(fēng)葉最大圓的直徑，單位為 mm。 電機(jī)在額定電壓和功率條件下，以最高功率運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，電風(fēng)扇的風(fēng)葉最大圓周上的線速度 =２１００ m/min。通過(guò)精準(zhǔn)的設(shè)定和調(diào)整數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的電機(jī)調(diào)速電路將實(shí)現(xiàn) 5 個(gè)檔位的電風(fēng)扇調(diào)速。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 42 DS18B20溫度計(jì)原理圖 電機(jī)調(diào)速電路 電機(jī)調(diào)速電路是整個(gè)控制裝置中的相當(dāng)重要的一方面。 電路圖如（圖 42）所示。 //讀暫存寄存器 tro=1。 write_byte(0xcc)。//復(fù)位脈沖 wait_ack()。 //開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換 } unsigned int read_temp(void)//讀溫度 { unsigned char tmphigh,tmplow。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 write_byte(0xcc)。//復(fù)位脈沖 wait_ack()。i++。 i++。 while(i0) i。 } else//寫(xiě) 0 { DQ=0。 DQ=1； i=16。i++。 //右移一位第二字節(jié)變最低位 BIT if(tmp) //如果為 1 { DQ=0。0x01。j8。 bit tmp。 } void write_byte(unsigned char b) //寫(xiě)一個(gè)字節(jié) { unsigned int i。 x=(j7)|(b1)。i8。 unsigned char x=0。 return (b)。 i=16。i++。//保持底至少 1US DQ=1； i++。 DQ=0。 //延時(shí)約 60US 來(lái)產(chǎn)生應(yīng)答脈沖 } bit read_bit() // 讀一個(gè) BIT { unsigned int i。 while(DQ) while(~DQ) //檢測(cè)到應(yīng)答 脈沖 i=8。 while(i0) i。 DQ=1。 } } void reset() //產(chǎn)生復(fù)位脈沖 { unsigned int i； DQ=0； //總線拉低 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 i=200。j230。 while (count ) { reset_dog。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 bit scan_fg=0。 unsigned int t=0。共 6 種內(nèi)存操作命令： 1： WRITE SCRATCHPAD 4EH 寫(xiě) TH， TL和配置寄存器三個(gè)字節(jié) 2： READ SCRATCHPAD BEH 讀暫存寄存器共 9個(gè)字節(jié) 3： COPY SCRATCHPAD 48H 將暫存器中內(nèi)容復(fù)制進(jìn) E2ROM 中 4： CONVERT T 44H 開(kāi)始溫度轉(zhuǎn)換操作。 表 41 部分溫度值與 DS18B20輸出的數(shù)字量對(duì)照表 溫度值 /℃ 數(shù)字輸出（二進(jìn)制） 數(shù)字輸出（十六進(jìn)制） +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0001 0191H + 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1111 0110 1110 FF5EH 1111 1111 0110 1111 FF6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H DS18B20 的 1WIRE 協(xié)議和命令 ROM 操作命令：一旦總線主機(jī)檢測(cè)到應(yīng)答脈沖，便可以發(fā)起 ROM 操作命令。非常適合單主機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 主機(jī)和從機(jī)互相之間的通訊有以下三部分構(gòu)成：初始化單線器件、識(shí)別單線器件和單線數(shù)據(jù)傳輸。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 單線（ 1— wire)技術(shù)： 單線技術(shù)簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)就是采用單根信號(hào)線 ，是一種簡(jiǎn)單的信號(hào)交換方式。它的測(cè)溫精確度高、更換時(shí)間短、等。由 DS18B20 讀出的信息和寫(xiě)入 DS18B20 的信息僅僅需要單線接口讀寫(xiě)便可完成。 DS18B20 的溫度處理方法 DS18B20 由 DALLAS 公司設(shè)計(jì)的一線式數(shù)字溫度傳感器。 溫度傳感器 DS18B20 運(yùn)用的單總線技術(shù)較為先進(jìn)，單片機(jī)的和溫度傳感器的連接變得相對(duì)簡(jiǎn)單便捷，而且擁有較強(qiáng)的抗干擾能力。因?yàn)?DS18B20 檢測(cè)溫度的原理和熱敏電阻檢測(cè)的原理并不相同， DS18B20 器件可以直接輸出所測(cè)得的溫度在內(nèi)部轉(zhuǎn)化成數(shù)字量，大大方便了系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。 XTAL1 和 XTAL2 ：用到這兩個(gè)引腳的時(shí)候有 2種情況，如果這兩個(gè)管腳接的是晶體和電容的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候用的是單片機(jī)內(nèi)部的時(shí)間系統(tǒng)，如果接的是外部輸入進(jìn)來(lái)信號(hào)，那么肯定是外部的時(shí)間系統(tǒng)了 本電路采用 STC89C52 作為控制的 CPU，因?yàn)槠淇墒褂玫囊_多，功耗先對(duì)較低，穩(wěn)定性較好，價(jià)格比較便宜，供應(yīng)的貨源也充足。 PSEN：該引腳主要是用來(lái)管理外部存儲(chǔ)設(shè)備的，當(dāng)該引腳輸出兩個(gè)有效的機(jī)器周期時(shí)候，就會(huì)向外部的程序里取命令來(lái)執(zhí)行。 RST：重置功能，當(dāng)芯片工作的時(shí)候，如果該端口收到了 2 個(gè)大于或等于機(jī)器周期的高電平的時(shí)候，就會(huì)發(fā)動(dòng)該功能，特殊寄存器最高位向前進(jìn)位溢出，讓本引腳的電位變成高電位輸出。 P2端口（ 2128 引腳）：和 P1端口的功能差不多，也可以做輸入輸出的 8 位端口，其內(nèi)部帶有上拉電阻，在作為輸出的時(shí)候可以帶動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門電路，在作為輸入端口的時(shí)候，主要用來(lái)接收高 8位的地址，但是它還 有一個(gè)獨(dú)特的功能就是當(dāng)做外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器使用時(shí)，可以作為地址總線使用。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 P1端口（ 18引腳）： P1 是唯一一 個(gè)只能做輸入輸出的 8位端口，但是其內(nèi)部帶有上拉電阻，在作為輸出的時(shí)候可以帶動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。在作為輸出口使用的時(shí)候，每一個(gè)引腳都能驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL 邏輯門電路。讓 STC89C52為 大部分 嵌入式 的 控制應(yīng)用系統(tǒng) ，做出 高 機(jī)動(dòng) 、 高效方便 的解決方案。 數(shù)字溫度傳感器 鍵盤(pán) 輸 入 單片機(jī) STC89C52 電機(jī)調(diào)速 輸出顯示 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 4 系統(tǒng)主要硬件電路 主控芯片 STC89C52 STC89C52 單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC89C52 是由 STC 公司 研發(fā)和 生產(chǎn) ，是 高性能 而又 低功耗 CMOS8 位 的 微控制器，具有 8K 字節(jié)大小的 可編程 Flash 存儲(chǔ)器。單片機(jī) STC89C52 依靠來(lái)自溫度傳感器 DS18B20對(duì)當(dāng)前環(huán)境溫度的監(jiān)控，再利用可控硅對(duì)電風(fēng)扇的電機(jī)馬達(dá)進(jìn)行檔位調(diào)節(jié)。我們的目標(biāo)是應(yīng)用于傳統(tǒng)的電風(fēng)扇中。 福建農(nóng)林大學(xué)東方學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 3 方案論證 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 圖 3