【正文】 ，則選中與該位相連成都學院學士學位論文（設(shè)計） 的數(shù)碼管。用于顯示溫度傳感器實時檢測采集到的溫度，可精確到 1 攝氏度，顯示范圍為 0~99 攝氏度。圖 32 為復位和晶振電路。本設(shè)計中開關(guān)復位與晶振電路如下圖所示，當按下按鍵開 關(guān) S1 時，系統(tǒng)復位一次。 硬件電路設(shè)計 開關(guān)復位與晶振電路 在單片機應用系統(tǒng)中，除單片機本身需要復位以外，外部擴展 I/O 接口電路也需要復位，因此需要一個包括上電和按鈕復位在內(nèi)的系統(tǒng)同步復位電路。 對于方案二，相對于其他用硬件或者軟硬件相結(jié)合的方法實現(xiàn)對電機進行調(diào)速而成都學院學士學位論文（設(shè)計） 言，采用 PWM 用純軟件的方法來實現(xiàn)調(diào)速過程，具有更大的靈活性，并可大大降低成本，能夠充分發(fā)揮單片機的功能，對于簡單速度控制系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一種有效的途徑。在 STC12 系列單片機中自身帶有 PWM控制器，但本系統(tǒng)所用到得 STC89 系列單片機無此功能。在本設(shè)計中應用了此方法。 (2) 利用定時器。用單片機 I/O 口輸出PWM 信號時，有如下三種方法： (1) 利用軟件延時。占空比是指高電平持續(xù)時間在一個周期時間內(nèi)的百分比。 方案二：采用單片機軟件編程實現(xiàn) PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)速的方法。但是液晶顯示模塊的元件價格昂貴 ，顯示驅(qū)動程序的編寫也較復雜，從簡單實用的原則考慮，本系統(tǒng)采用方案一。但不足的地方是它采用動態(tài)掃描的顯示方式，各個 LED 數(shù)碼管是逐個點亮的，因此會產(chǎn)生閃爍，但由于人眼的視覺暫留時間為 20MS，故當數(shù)碼管掃描周期小于這個時間時人眼不會感覺到閃爍，因此只要描頻率設(shè)置得當即可采用該方案。 方案二：采用 LCD 液晶顯示屏顯示 溫度。 STC89C51RC 單片機工作電壓低，性能高，片內(nèi)含 8k 字節(jié)的只讀程序存儲器 ROM 和 512 字節(jié)的隨機數(shù)據(jù)存儲器 RAM，它兼容標準的 MCS51 指令系統(tǒng)，性價比高，適合本設(shè)計系統(tǒng)。圖 31 為紅外溫度傳感器 TN901 的最小單元模塊。s TNm 產(chǎn)品誤差僅僅是 ℃ ，僅需要 7 分鐘的穩(wěn)定時間 .TNm 產(chǎn)品只需要 3 伏電源供電，而多數(shù)其他紅外溫度計需要 9 伏電壓供電 ZyTemp 保證溫度標準溯源倒 NIST 或者國際測 量實驗室 . 所有的 TNm 產(chǎn)品經(jīng)過溯源 的紅外溫度標準源校準，校準的數(shù)據(jù)和產(chǎn)品的序列號保存在模塊上 EEPROM 內(nèi)。我們的產(chǎn)品擅長在寬范圍溫度變化環(huán)境中保 持精度。 ZyTemp39。 ZyTemp 開發(fā)出獨有的集成了所有硬件的集成電 路的組成了紅外片上系統(tǒng)。 成都學院學士學位論文（設(shè)計） 對于方案四，特點 TNm 紅外溫度計模塊采用高靈敏度、高精度、的功耗的設(shè)計，保證了采用的優(yōu)良特性 。 對于方案三，雖然數(shù)字式集成溫度傳感器 DS18B20 的高度集成化，通過串口可以采集到數(shù)字量數(shù)據(jù)，但如果將 DS18B20 應用在高精端儀器的溫度采集，并且對溫度調(diào)節(jié)的實時性較高的系統(tǒng)中， DS18B20 溫度傳感器的性能就無法達到設(shè)計的要求。并且由于 LM35 對溫度變化產(chǎn)生的電壓變化較小，系統(tǒng)易受干擾。故該方案不適合本系統(tǒng)。 方案三：采用溫度傳感器 DS18B20 作為溫度采集的核心器件，通過單片機與其進行串口通信可采集數(shù)字溫度數(shù)據(jù) 方案四：采用紅外溫度傳感器 TN901,通過串口通信可以采集溫度數(shù)據(jù)。 成都學院學士學位論文（設(shè)計） 第三章 系統(tǒng)硬件簡介 系統(tǒng)硬件設(shè)計規(guī)劃 溫度傳感器的選擇 在本設(shè)計中，溫度傳感器的選擇有以下四種方案： 方案一：將熱敏電阻作為溫度檢測的核心，熱敏電阻的阻值會隨著物體溫度的變化而變化，在經(jīng)過信號通過功率放大器電路將信號放大，進而可產(chǎn)生較大的電壓信號最后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 將電壓 信號模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入單片機處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示。同時采用 PWM 脈寬調(diào)制方式來改變直流風扇電機的轉(zhuǎn)速。 第五章為系統(tǒng)調(diào)試運行結(jié)果，主要展示了系統(tǒng)實現(xiàn)的整體功能。 第四章為系統(tǒng)軟件設(shè)計 ,這是本文最重要的部分。 第二章為系統(tǒng)的總體方案設(shè)計，介紹了系統(tǒng)應該完成的功能，概括了系統(tǒng)的設(shè)計思想，并給出系統(tǒng)的總體方案設(shè)計。 本文實現(xiàn)的技術(shù) 指 標和功能 溫度測量及調(diào)控系統(tǒng)，利用紅外溫度傳感器測量環(huán)境溫度，將溫度采集采集到控制系統(tǒng)內(nèi)，控制器處理信息 數(shù)據(jù)， LED 顯示溫度，控制電機速度來進行降溫，通過按鍵進行溫度設(shè)定，進行智能溫度控制。 溫度調(diào)控技術(shù)目前根據(jù)控制目標標準可以分為兩類：動態(tài)溫度跟蹤 與恒值溫度控制。但同時這種方法也不是完美的，它也有一些缺點，此種測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復雜，并且價格昂貴。但是由于傳感器器件的熱慣性的影響，測量溫度時的響應時間長，對于一些熱容量較小的物體，接觸式難以測得精準溫度，并且如果測量物體帶有腐蝕性，或物體溫度過高，或物體的移動速度過快，使用接觸式都難以準確的測量物體溫度。 溫度的調(diào)控技術(shù)主要包括溫度的采集技術(shù)和溫度的控制技術(shù)。 在本次的設(shè)計中，我們綜合實際的設(shè)計需求，采用 STC 公司的 51 單片機 作為本系統(tǒng)的控制核心，使用溫度檢測系統(tǒng)來檢測環(huán)境溫度，同時為了采集者的方便觀察，將數(shù)據(jù)通過 LED 進行顯示，我們使用鍵盤作為輸入系統(tǒng)，可以輸入我們的理想目標溫度，根據(jù)目標設(shè)定溫度，控制器控制風扇電機使之達到目標溫度，當目標溫度達到以后，控制器將停止電機轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)自動化控制，同時可減少電源浪費。 風扇是一個十分常見的商品， 它無論在工業(yè)制造中還是日常生活中，它都擁有著不可替代的地位，例如在日常生活中，隨處可見人們使用風扇進行降溫，在大大型的工業(yè)制造中廠商采用大型風扇給機器設(shè)備進行降溫，同時我們也可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的筆記本個人電腦也廣泛采取風扇降溫策略。在當今競爭激烈的市場上溫度檢測調(diào)控產(chǎn)品已經(jīng)非常普遍，同時應用的范圍也相當廣泛。Fan Motor 成都學院學士學位論文（設(shè)計） 目錄 第一章 緒論 ........................................................................................................................ 3 本文的研究背景及意義 ............................................................................................. 3 溫度控制技術(shù) 的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 ........................................................................... 3 本文實現(xiàn)的技術(shù) 指 標和功能 ................................................................................... 4 本文的章節(jié)安排 ....................................................................................................... 4 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 .................................................................................................. 6 虛擬信號發(fā)生器 功能簡介 ....................................................................................... 6 虛擬信號發(fā)生器 的總體方案設(shè)計 ........................................................................... 6 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 6 第三章 系統(tǒng)硬件簡介 ........................................................................................................ 8 系統(tǒng)硬件設(shè)計規(guī)劃 ................................................................................................... 8 溫度傳感器的選擇 ........................................................................................... 8 控制核心的選擇 ............................................................................................... 9 溫度顯示器件的選擇 ........................................................................................ 9 調(diào)速方式的選擇 ..............................................................................................10 硬件電路設(shè)計 ......................................................................................................... 11 開關(guān)復位與晶振電路 ........................................................................................11 數(shù)碼管顯示電路 ............................................................................