基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線瀏覽
2025-08-14 19:29本頁面
【正文】 □□□□3□□□a1H10H□□□4□□□□24H20H□□5□□□□□04H40H□6□□□□□□aaH80H7□□□□□□□本論文中使用了3個(gè)數(shù)碼管，其中前兩位使用動態(tài)掃描顯示實(shí)測溫度，在設(shè)置加熱溫度的時(shí)候，兩個(gè)數(shù)碼管是閃爍，以提示目前處在溫度設(shè)置狀態(tài)。（2）運(yùn)行指示燈說明本熱水器溫度控制系統(tǒng)中共使用到3個(gè)LED指示燈和3個(gè)數(shù)碼管。 圖3－3 LED數(shù)碼管顯示電路圖 溫度采集電路（1） DS18B20介紹Dallas最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡介新的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念?！?。2℃。其DS18B20的管腳配置和封裝結(jié)構(gòu)如圖34所示。 （2）DS18B20的單線（1－wire bus）系統(tǒng)單線總線結(jié)構(gòu)是DS18B20的突出特點(diǎn)，也是理解和編程的難點(diǎn)。第二，DS18B20的輸出口是漏級開路輸出，這里給出一個(gè)微控制器和DS18B20連接原理圖。顯然，總線上的器件與（wired AND）關(guān)系。之所以提出這點(diǎn)，是因?yàn)橄喈?dāng)多的文獻(xiàn)資料上認(rèn)為，微控制器在讀取總線上數(shù)據(jù)之前的I/O口的置1操作是為了給DS18B20一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)的信號。如果當(dāng)前DS18b20發(fā)送0，即使微控制器I/O口置1，總線狀態(tài)還是0。（2）除了DS18B20發(fā)送0的時(shí)間段，其他時(shí)間其輸出口自動截止。2時(shí)，確保微控制器在寫1的時(shí)候DS18B20可以正確讀入。① DS18B20的復(fù)位時(shí)序，如圖35 圖35 DS18B20的復(fù)位時(shí)序圖② DS18B20的讀時(shí)序?qū)τ贒S18B20的讀時(shí)序分為讀0時(shí)序和讀1時(shí)序兩個(gè)過程。DS18B20在完成一個(gè)讀時(shí)序過程，至少需要60us才能完成。圖36 DS18B20的讀時(shí)序③ DS18B20的寫時(shí)序?qū)τ贒S18B20的寫時(shí)序仍然分為寫0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)過程。如圖37所示。當(dāng)DQ或VDD引腳為高電平時(shí)，這個(gè)電路便“取”的電源。為了使DS18B20能完成準(zhǔn)確的溫度變換，當(dāng)溫度變換發(fā)生時(shí)，DQ線上必須提供足夠的功率。第一種方法是發(fā)生溫度變換時(shí)，在 DQ 線上提供一強(qiáng)的上拉，這期間單總線上不能有其它的動作發(fā)生。 圖38 DS18B20供電方式1另一種方法是 DS18B20 工作在外部電源工作方式，如圖 39 所示。此外，在單總線上可以并聯(lián)多個(gè) DS18B20，而且如果它們?nèi)坎捎猛獠侩娫垂ぷ鞣绞?，那么通過發(fā)出相應(yīng)的命令便可以同時(shí)完成溫度變換。因此， 在對DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。當(dāng)1Wire上所掛DS18B20超過8個(gè)時(shí)，就需要考慮微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。實(shí)際應(yīng)用中，測溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對線接地線與信號線，另一組接VCC 和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。事實(shí)上，基于1Wire總線的產(chǎn)品還有很多種，如1Wire總線的E2PROM、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、電子標(biāo)簽等。本設(shè)計(jì)將溫度傳感器DS18B20與單片機(jī)TXD引腳相連，讀取溫度傳感器的數(shù)值。圖310 DS18B20與單片機(jī)連接圖 電源電路采用L7805穩(wěn)壓塊，輸出為5V。7805穩(wěn)壓管把高電壓轉(zhuǎn)換到低電壓，7805穩(wěn)壓管具有保護(hù)單片機(jī)的作用。本設(shè)計(jì)采用兩種供電方式，一種為DC7~18V直流穩(wěn)壓電源變換成5V的直流電；另一種為四節(jié)干電池共6V經(jīng)二極管加壓后得到將近5V的直流電源，電源配以開關(guān)和指示燈，以方便使用。圖311 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)圖同時(shí)可以在系統(tǒng)里設(shè)定溫度上限值，由于加熱停止后，加熱管還有余熱當(dāng)采集到的外界溫度高于當(dāng)前所設(shè)定溫度上限值時(shí)，程序就會進(jìn)入報(bào)警子程序，觸發(fā)蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。圖312 報(bào)警電路圖圖中的三極管8550的作用是增加驅(qū)動能力，比9012的驅(qū)動電流還大些，因此選用8550。繼電器是常用的輸出控制接口，可以做交直流信號的輸出切換。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。輸出控制接點(diǎn)的共同接點(diǎn)。以Com為共同點(diǎn)，NC與COM在平時(shí)是呈導(dǎo)通狀態(tài)的。NO與COM在平時(shí)是呈開路狀態(tài)的，當(dāng)繼電器動作時(shí)，NO與COM導(dǎo)通，NC與COM則呈開路狀態(tài)。圖313 單片機(jī)控制繼電器電路圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用的是循環(huán)查詢方式，來顯示和控制溫度的。圖 41 主程序流程圖由于DS18B20采用的是一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對AT89S52單片機(jī)來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來完成對DS18B20芯片的訪問。因此系統(tǒng)對DS18B20的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行。由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。該協(xié)議定義了幾種信號的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。 （2）對于DS18B20的讀時(shí)隙是從主機(jī)把單總線拉低之后，在15秒之內(nèi)就得釋放單總線,以讓DS18B20把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€上。DS18B20的寫時(shí)序：（1）對于DS18B20的寫時(shí)序仍然分為寫0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)過程。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主要包括三部分：讀出溫度子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、顯示溫度子程序。讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值 LCALL INIT_1820 。判斷DS1820是否存在?若DS
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