【正文】 育出版社 1999 [10]杜膚生， 數(shù)字集成電路應(yīng)用精粹 ,北京：人民郵電出版社 2021 [11]陳大欽，電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) (第二版 ),北京：高等教育出版社 2021 [12]全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì) ,第五界全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編 .2021．北京理工大學(xué)出版社， 2021 [13]中國(guó)計(jì)量出版社組編，新編電子電路大全 , 北京：中國(guó)計(jì)量出版社， [14]葛汝明，《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)》 ,山東： 山東大學(xué)出版社 2021 [15]周永金，《 模擬電子技術(shù)及應(yīng)用 》 ,西安：陜 西國(guó)防學(xué)院電子教研室 2021 [16]吳瑋瑋， PROTEL 99簡(jiǎn)明應(yīng)用教程 ,西安：陜西國(guó)防學(xué)院電子教研室 2021 [17]任元，吳勇，《 常用電子元器件簡(jiǎn)明手冊(cè) 》 ,北京：工業(yè)出版社 2021 [18]程路，鄭毅，向先波， PROTEL 99SE 電路板設(shè)計(jì)與制作 ,人民郵電出版社 2021 致謝 這次的設(shè)計(jì)和論文 是在 各位老師 的悉心指導(dǎo)下完成的。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做凡事要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，也練就了我們的耐心和細(xì)心，做什么事都要認(rèn)真仔細(xì) ,因?yàn)榧?xì)節(jié)決定成敗。通過(guò)這一次的經(jīng)驗(yàn)我意識(shí)到了對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，而且要認(rèn)真仔細(xì)的檢查各個(gè)功能模塊的具體情況 ,確保不遺留什么元件 ,才做出美觀、大方的電路板。較好的完成了作品，達(dá)到了預(yù)期的目的，完了最初的設(shè)想。解決的方法是在相應(yīng)數(shù)據(jù)更該時(shí)，才開(kāi)始刷新數(shù)碼管內(nèi)容。解決的方法是在讀取溫度判斷時(shí)加延時(shí)，并且多次判斷，防止跳變。我采取的是第二種方法。 （ 2） 雙向可控硅 BTA12600B 高壓部分電 路，加 104 電容時(shí)，發(fā)生擊穿現(xiàn)象，正 文 12 導(dǎo)致光耦控制部分電路癱瘓，原因是耐壓值不夠。 下圖 12 是 DS18B20 的初始化和讀寫時(shí)序： 正 文 11 圖 12 DS18B20 讀寫時(shí)序 5 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試 硬件調(diào)試 在本溫度控制電路的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到了很多的問(wèn)題。 讀供電方式 OB4H 讀 DS1820 的供電模式。 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部 RAM 的 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。結(jié)果存入內(nèi)部 9 字節(jié) RAM 中。 告警搜索命令 OECH 執(zhí)行后只有溫度超過(guò)設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng)。 跳過(guò) ROM OCCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。 搜索 ROM OFOH 用于確定掛接在同一總線上 DS1820的個(gè)數(shù)和識(shí)別 64位ROM 地址。如圖 8 所示： 圖 8 按鍵原理圖 正 文 8 系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu) 正 文 9 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 總體軟件框圖（如圖 9） 圖 9 總體軟件框圖 各模塊程序設(shè)計(jì) 溫度數(shù)據(jù)采集 ： 根據(jù) DS18B20 的通訊協(xié)議，單片機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì) DS18B20 進(jìn)行復(fù)位操作，復(fù)位成功后發(fā)送一條 ROM指令，最后發(fā)送 RAM 指令，這樣才能對(duì) DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作，復(fù)位要求單 片機(jī)將數(shù)據(jù)線下拉 50 微秒，然后釋放，當(dāng) DS18B20 受到信號(hào)后等待 16～ 60 微秒左右，然后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。連接原理圖如圖 7 所示： 正 文 7 圖 7 數(shù)碼管顯示數(shù)碼管 1602 原理圖 按鍵模塊 我在本設(shè)計(jì)中加入了 3 個(gè)按鍵， 其中 S1 為模式鍵，按一次，選擇顯示當(dāng)前溫度模式 ,按第二次 ,選擇設(shè)置上下限溫度模式 ,按第三次 ,復(fù)位模式。它是由四位數(shù)碼管位組成的，數(shù)碼管右下角有一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，這樣就起到了小數(shù)的顯示，確保精確的顯示。在這種外部供電的方式下， DS18B20 的GND 腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是 80 oC。在這種外部電源供電方式下，DS18B20 工作電源由 VDD 引腳接入，因?yàn)橛?VDD 接入電源不存在電源電流不足的問(wèn)題，可以保證轉(zhuǎn)換精度。 ℃； 可編程的分辨率為 9～ 12 位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、℃和 ℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫； 在 9 位分辨率時(shí)最多在 內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字， 12 位分辨率時(shí)最多在750ms 內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快； 測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以 一線總線 串行傳送給 CPU，同時(shí)可傳送 CRC 校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力； 負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作[249256]。便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在 EEPROM 中，掉電后依然保存。同時(shí) DS18B20 的測(cè)量溫度范圍為 55 0C～ +125 0C,在 10～ +85 0C 范圍內(nèi)，精度為 + 0C。 31 引腳接電源端 [911]，如圖 4 所示： 圖 4 單片機(jī)電路 溫度采集模塊 DS18B20 支持“一線總線”，故可以大大提高系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣的環(huán)境溫度測(cè)量。 單片機(jī)的最小系統(tǒng)如下圖所示 ,18引腳和 19引腳接時(shí)鐘電路 ,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端 ,在片內(nèi)它是振 蕩器倒相放大器的輸入 ,XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端 ,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 總體電路框圖 本設(shè)計(jì)以 STC89C52RC 單片機(jī)為主控核心設(shè)計(jì)的一個(gè)溫度控制系統(tǒng)，低溫 時(shí)可控制加熱設(shè)備，高溫時(shí)控制風(fēng)扇，超出設(shè)定最高溫度值時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲響報(bào)警。這樣設(shè)計(jì)就可以不使用 A/D轉(zhuǎn)換器，從而使系統(tǒng)的精度得以提高，也能夠大大節(jié)省單片機(jī)得系統(tǒng)資源， 所以我又加了 DS1302 時(shí)鐘模塊電路，使時(shí)間能夠?qū)崟r(shí)顯示。方案組成方框圖如圖 1 所示： 圖 1 方案一組成方框圖 方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器 DS18B20，它能夠?qū)囟戎苯愚D(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，可以通過(guò)一根數(shù)據(jù)線與單片機(jī)進(jìn)行通信，而且它不需要外部元件，在 100C～850C 范圍內(nèi)可以精確到 +。 方案比較與論證 方案比較與論證 方案一：?jiǎn)纹瑱C(jī)按照一定的控制算法對(duì)采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到控制量，以控制電機(jī)的功率，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制。 通過(guò)時(shí)鐘芯片 DS1302 自動(dòng)控制電機(jī) ,使其在某個(gè)時(shí)間段不工作。 2 方案比較與論證 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 當(dāng)傳感器檢測(cè)出的環(huán)境溫度偏低時(shí) ,控制繼電器 ,實(shí)現(xiàn)電暖爐的開(kāi)與關(guān)的狀態(tài)。 功能介紹 按設(shè)定鍵可切換設(shè)置模式，數(shù)碼管顯示相應(yīng)模式頁(yè)面。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重 視 ， 其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控正 文 2 以防止發(fā)生意 外 。 意義 基于單片機(jī) 溫度 控制的 測(cè)試控制系 統(tǒng) ， 控制對(duì)象是溫 度 。其中水溫測(cè)控溫度控制系統(tǒng)的功能可以實(shí)現(xiàn)從常溫開(kāi)始對(duì)自來(lái)水加溫，加熱到人工設(shè)定的溫度的恒溫控制。 隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣 ， 各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制器應(yīng) 運(yùn)而生。 可見(jiàn) ， 溫度的測(cè)量和控制是非常重要的 。 沒(méi)有合適的溫度環(huán)境 ，許多電子設(shè)備就不能正常工作 ， 糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€ ， 酒類的品質(zhì)就沒(méi)有保障 。 在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中 ， 像電力 ， 化工 ， 石油 ， 冶金 ， 航空航天 ， 機(jī)械制造 ， 糧食存儲(chǔ) ， 酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi) ， 溫度常常是表征對(duì)象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一 。 特別是近年來(lái) ， 溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面 ， 設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系 統(tǒng) ， 具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義 。 關(guān)鍵詞 ： STC89C52RC； 單片機(jī)； 數(shù)碼管； 溫度控制； Based on singlechip microputer temperature control circuit design and production Abstract： This design with STC89C52RC microcontroller as control core, by real time clock chip DS1302 and digital temperature sensor DS18B20 constitute a high temperature and low temperature respectively on the corresponding device to control system. Introduced the whole systems hardware structure, working principle and system software program design in detail, expounds the clock module, display module,