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正文內(nèi)容

室內(nèi)溫度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)課程設(shè)計-文庫吧資料

2025-06-09 22:43本頁面
  

【正文】 碼處理后,將其段碼送顯示緩沖區(qū),以備定時掃描服務(wù)程序處理。由于按鍵開關(guān)閉合和斷開瞬間都會產(chǎn)生 5~10ms 的抖動,對于單片機(jī)來說完全可以感應(yīng)到,因此采 用軟件消除抖動。采用獨(dú)立按鍵的結(jié)構(gòu)形式,每個按鍵相互獨(dú)立,分別與單片機(jī)的一根輸入線相連,配置靈活,軟件簡單,適用于按鍵較少的場合。 本次設(shè)計 的 系統(tǒng)采用的是 DAC 音頻輸出 語音電路如圖 11 所示 。PWM+/DAC 端做音頻輸出, PWM端騰空。如需采用此狀態(tài)外接功放,可用差分方式輸出到功放。供電:模塊在 5V 供電時,串兩個二極管到 VCC 端,模塊在 3V 供電時,可直接把電源接到 VCC 端。 圖 10 數(shù)據(jù)采集電路 語音電路 WT588D 模塊內(nèi)部包含了 FLASH 存儲器和相關(guān)的外圍電路,只需要在外部接上控制端、電源及揚(yáng)聲器,就能進(jìn)行工作。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括:寄生電源,溫度傳感器, 64 位激光 ROM 和單總線接口,存放中間數(shù)據(jù)的高速暫存器 RAM,用于存儲用戶設(shè)定溫度上下限值得 TH 和 TL 觸發(fā)器,存儲和邏輯控制, 8 位循環(huán)冗余碼發(fā)生器等七部分。 顯示電路 動態(tài)顯示電路使用 STC89C52RC的 LED的字段輸出口, 至 作為 LED 的位選控制口,采用 PNP 管 9012 驅(qū)動共陽 LED 顯示器的第 3 引腳公共極 COM,顯示器從最左邊的位開始點(diǎn)亮 LED。松手后,電源開始對電容器充電,此時,充電電源在電阻上,形成高電平送到 RST,仍然是復(fù)位狀態(tài),稍后充電結(jié)束,電流降為零, RST 降為低電平,開始正常工作。上電復(fù)位:當(dāng)上電時,電容相當(dāng)于短路,此時電阻上的電壓約等于 VCC,經(jīng)過一段時間后電阻電壓逐漸變小直至為零。 圖 7 晶振電路圖 圖 8 復(fù)位電路 9 復(fù)位電路 如圖 8 為復(fù)位電路,復(fù)位 主要作用 是使 CPU 和系統(tǒng)中其他功能部件都恢復(fù)到確定的初始狀態(tài),并從該狀態(tài)開始工作。由圖可知,當(dāng)數(shù)據(jù)線接上串口DB9時數(shù)據(jù)經(jīng)過3號引腳 送給MAX232的13號引腳,在經(jīng)過12號引腳輸出將電平轉(zhuǎn)換送往單片機(jī)芯片中,在經(jīng)過一系列單片機(jī)講信號送給11號引腳經(jīng)過芯片電平轉(zhuǎn)換由14號引腳送給串口的2號引腳,已達(dá)到電平轉(zhuǎn)換的作用。 8 圖 6 串口原理圖 串口電路是由一個MAX232芯片、。 串口電路 串口原理圖如圖 6 所示。 圖 5 總電源電路 通過 5V 變壓器, 上圖電路是 可以 為整個設(shè)計的 各個部分提供電源( +5V) ,由圖可知,電源部分由一個電源插槽 J7 和電源開關(guān) S一個發(fā)光二極管、一個1K 電阻和一個容值為 1UF 的穩(wěn)壓電容組成。 最小系統(tǒng)原理圖如圖 4 所示 [2]。在單芯片上,擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 FLASH,使得 STC89C52RC 為眾多嵌入式控制應(yīng) 用系統(tǒng)提供高靈活,超有效的解決方案。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 溫度 LSB 溫度 MSB TH 用戶字節(jié) 1 TL 用戶字節(jié) 2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC 6 2 硬件電路設(shè)計 單片機(jī) STC89C52RC 具有低電壓供電和體積小等特點(diǎn),四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要,很適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用系統(tǒng)可用二節(jié)電池供電。 減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù),當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時,溫度寄存器的值將加1,減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入,減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù),如此循環(huán)直到減法計數(shù)器計數(shù)到0時,停止溫度寄存器的累加,此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。器件中還有一個計數(shù)門,當(dāng)計數(shù)門打開時, DS18B20 就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)進(jìn)而完成溫度測量。主機(jī) ROM 的前 56 位來計算 CRC 值,并和存入 DS18B20 的 CRC 值作比較,以判斷主機(jī)收到的ROM 數(shù)據(jù)是否正確。因此,可用多只 DS18B20 同時測量溫度并進(jìn)行報警搜索。 如圖表 1, DS18B20 完成 溫度轉(zhuǎn)換后,就把測得的溫度值與 RAM 中的 TH、 TL字節(jié)內(nèi)容作比較。單片機(jī)可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù),讀數(shù)據(jù)時低位在先,高位在后,數(shù)據(jù)格式以 ℃/ LSB 形式表示。 當(dāng) DS18B20 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后,開始啟動轉(zhuǎn)換。 高速暫存RAM的第6、7、8字節(jié)保留未用,表現(xiàn)為全邏輯1。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下 [1]: a.獨(dú)特的單線接口僅需要一個端口引腳進(jìn)行通信; b.多個 DS18B20 可以并聯(lián)在惟一的三線上,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn) 組網(wǎng)功能; 4 圖 3 DS18B20的外部封裝圖 c.無須外部器件; d.可通過數(shù)據(jù)線供電,電壓范圍為 ~; e.零待機(jī)功耗; f.溫度以9或12位數(shù)字; g.用戶可定義報警設(shè)置; h.報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度(溫度報警條件)的器件; i.負(fù)電壓特性,電源極性接反時,溫度計不會因發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作; DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換的時間比較長,而且分辨率越高,所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。同時,接反也是導(dǎo)致該傳感器總是顯示 85℃的原因。 LCD 液晶顯示 因?yàn)?LCD1602 液晶顯示屏具有微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等特性,常用在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中,且 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行,每行 16 個字符液晶模塊(顯示字符和數(shù)字),所以選擇其進(jìn)行實(shí)時溫度顯示。用戶程序是用 ISP/IAP 機(jī)制寫入,一邊校驗(yàn)一邊寫,無讀出命令。其中單片機(jī)的 更輕,功 耗更低,如果相關(guān)新增功能沒有用到,則不需看相應(yīng)部分。同時, I/O口輸出功率小,一般器件都需要加驅(qū)動才能夠正常使用。 方案一:選用 AT89C51,該芯片能使用 C語言進(jìn)行程序的編寫,方便閱讀。 本文設(shè)計的室溫自動控制系統(tǒng)原理框圖如圖 1 所示。 所以采用溫度傳感器 DS18B20, 此傳感器,可以很容易直接讀取被測溫度值,進(jìn)行轉(zhuǎn)換,就可以滿足設(shè)計要求 。 方案一 由于本設(shè)計是測溫電路,可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng),在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來,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,在顯示電路上,就可以將被測溫度顯示出來,這種設(shè)計需要用到A/D 轉(zhuǎn)換電路,感溫電路比較麻煩。 2 1 總體方案設(shè)計 設(shè)計方案論證 針對本課題的設(shè)計任務(wù),進(jìn)行分析得到:本 次設(shè)計用溫度傳感器進(jìn)行溫度的測量,轉(zhuǎn)化了的溫度信號由傳感器直接得到了數(shù)字信號。如在日常生活中測量并記錄室內(nèi)的溫度,可以了解室內(nèi)溫度變化情況。 隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一,它所給人
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