【正文】 能直接用于對外部存儲器的讀 /寫操作。 （ 2）在使用中不需要任何外圍元件。 （ 4）測溫范圍： 55 ~+125 ℃。 （ 5）通過編程可實(shí)現(xiàn) 9~12位的數(shù)字讀數(shù)方式。 （ 7）支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個 DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫。 根據(jù) DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制 DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：每一次讀寫之前都要對 DS18B20進(jìn)行復(fù)位，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 DS18B20 進(jìn)行預(yù)定的操作。 DS18B20的示意圖如 圖 22所示 ： 圖 22 DS18B20示意圖 第 節(jié) 光電耦合器 光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透 明絕緣體隔離。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。 結(jié)構(gòu)圖如圖 23 所示： 6 圖 23 光電耦合器 結(jié)構(gòu)圖 光電耦合器 基本工作特性 : 共模抑制比很高 在光電耦合器內(nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合電容很?。?2pF 以內(nèi)）所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響 很小，因而共模抑制比很高。當(dāng) IF0 時，在一定的 IF 作用下，所對應(yīng)的 IC基本上與 VCE 無關(guān)。其測試連線如圖 2，圖中 D、C、 E 三根線分別對應(yīng) B、 C、 E 極，接在儀器插座上。 在發(fā)光二極管上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。在傳輸脈沖信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延遲時間，不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器輸入、輸出延遲時間相差很大 。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。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。 7 第三章 系統(tǒng)硬件 電路 設(shè)計 分析 在本章下面的幾個小節(jié)中，我們根據(jù)附 錄 1所示的硬件設(shè)計圖，對各個主要的電路進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計和分析 。再根據(jù)其性質(zhì)對熱水器自動控制系統(tǒng)的電源進(jìn)行精心設(shè)計。在其輸出端加接電容 C7,C8,目的是為了改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)、防止自激振蕩和減少高頻噪聲。 RLC越大，輸出電壓的脈動就越小。 第 節(jié) 溫度傳感電路的 設(shè)計與 分析 經(jīng)過上 章對溫度傳感器 DS18B20 的 分析，對 一些初步情況有了一定的了解。 圖 32 DS1820與單片機(jī)的接口電路設(shè)計圖 第 節(jié) 水位采集 和按鈕電路的 設(shè)計與 分析 在水位采集模塊中，我們通過高低電平來判斷水位。接口設(shè)計圖如圖 33?？紤]到實(shí)際中的運(yùn)用，我們把水位分為兩個檔位，當(dāng)?shù)陀诘谝粋€水位時，有提示報警作用；當(dāng)?shù)陀诘诙€水位時，熱水器就會停止加熱。 數(shù)碼管可以實(shí)時顯示當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度。我們所設(shè)計的電路原理圖如 圖 34所示 ： 圖 34溫度顯示 電路 設(shè)計 圖 第 節(jié) 繼電器和蜂鳴器電路的設(shè)計 與分析 22 腳所接為蜂鳴器，當(dāng)水位低于第一個水位時起報警 提示 作用，并且蜂鳴器響的時間為 10秒， 10秒過后停止報警。 其電路設(shè)計圖如圖 35所示： 圖 35 繼電器及報警電路原 理圖 第 節(jié) 遙控 電路的設(shè)計 與分析 遙控 電路的設(shè)計是本系統(tǒng)的一個特色，遙控使得本系統(tǒng)操作更方便、更人性化。 在遙控電路中我們利用 AT89C51的 。 其電路設(shè)計圖如 36所示： 圖 36 搖控電路原理圖 10 第 四 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 第 節(jié) 系統(tǒng)程序設(shè)計流程圖 主流程圖： 顯示子函數(shù) 流程圖 ： 選中第一個數(shù)碼管顯示采集溫度低位 選中第二個數(shù)碼管顯示采集溫度高位 選中第三個數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度低位 選中第四個數(shù)碼管顯示高定溫度高位 初始化 開機(jī)溫度先轉(zhuǎn)換一次 循環(huán)執(zhí)行報警、溫度處理、鍵盤、水位、遙控按鍵指令等操作 11 水位檢測子程序 流程圖 ： 水位檢測子程序如下： void shuiwei() { if(H1==1amp。H2==1) { Flag=1。 BEEP=0。amp。 BEEP=0。 =1,=1 繼電器關(guān)閉 =0, =0 且設(shè)定溫度大于采集溫度 繼電器開啟 =1,=0 繼電器開啟 Y N N Y Y N 12 } } if(H1==1amp。H2==0) { if(TTH) { JDQ=0。 if(key1==0) Key1 鍵按下 設(shè)定溫度值加1 Key2 鍵按下 設(shè)定溫度值減1 采集到溫度比設(shè)定溫度大 繼電器停止加熱 Y Y Y N N N 13 { TH++。 if(key2==0) { TH。 if (TTH) { JDQ=1。發(fā)送：當(dāng)遙控器按鍵按下，設(shè)置標(biāo)志位，并通過動態(tài)掃描方式讀 取鍵號，之后按標(biāo)志位及鍵號利用輸出比較進(jìn)行編碼發(fā)送。 遙控子 程序 ： void timeint(void) interrupt 1 using 2//定時器 0中斷處理 { TH0=0xFc。TL0=0XE0。TL0=0X1E。 // 設(shè)定時值為 800us 500:FE0C if (IRCON3) { if (IRCON28) //每中斷一次讀一次遙控接收頭的狀態(tài) ,每二次為遙控編碼中的一個位 { IRCON2++。 //每讀一次放入變量中的二進(jìn)制的一個位，每次左移一位 IRCode[IRCON]=IRCode[IRCON] | P3_2。 //填滿一個字節(jié)，指向下一個變量 判斷接收頭接收到按鍵值 接收到數(shù)字 1 鍵的值 設(shè) 定溫度值加1 接收到數(shù)字 2 鍵的值 設(shè)定溫度值減1 接收到開關(guān)鍵的值 繼電器停止加熱 Y05國貿(mào)（1）班 Y Y N 15 IRCON2=0。 //關(guān)閉定時器 ET0 = 0。amp。 DT = 1。 case 0xAC: // 溫度減 1按鍵 { TH。 } break。 DT = 1。 default : break。 溫度值取補(bǔ)碼置“ ”標(biāo)志 開始 溫度零下？ 置“ +”標(biāo)志 計算小數(shù)位溫度 BCD 值 計算整數(shù)位溫度 BCD 值 結(jié)束 N YT 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 結(jié)束 17 讀出溫度子程序流程圖 ： 讀出溫度子 程序的主要功能是讀 RAM中的 9字節(jié)。 第 節(jié) 系統(tǒng)總的程序 如下： （見附 錄三 ） 讀取操作， CRC校驗(yàn) 發(fā) DS18B20 復(fù)位命令 發(fā)跳過 ROM 命令 發(fā)讀取溫度命令 移入溫度暫存器 9 字節(jié)完？ CRC 校驗(yàn)正確？ 結(jié)束 Y N N Y 18 第 五 章 產(chǎn)品的制作 與調(diào)試 第 節(jié) PCB 板圖的及產(chǎn)品的制作 電路圖的繪制 (1)、在 Protel中先新建一個文檔，把所需要的元件載入到文檔里面。 (3)、通過電氣檢查如果沒有錯誤，那么系統(tǒng)的電路圖就繪制完成。常用的線路板制作方法為：腐蝕法、光刻法和雕刻法。 第 節(jié) 元件安裝焊接 元件安裝的基本要求與原則 制造電子產(chǎn)品，可靠性與安全是二個重要因素 ,而零件的安裝對于保證產(chǎn)品的安全可靠是至關(guān)重要的。元件安裝時我們要保證導(dǎo)通與絕緣的電器性能、保證機(jī)械強(qiáng)度、抱著那個傳熱的要求和安裝時接地與屏蔽要充分利用。 ⑴ 元件安裝的基本要求 ① 保證導(dǎo)通與絕緣的電氣特性，電氣連接的通與斷是安裝的核心這里所說的通與斷，不僅是安裝后簡單的使用萬用表測試的結(jié)果，而且要考慮在振動，長期工作，濕度等自然條件變化的環(huán)境中，都能保證通者恒通，斷者恒斷。 ③ 保證傳熱的要求，在安裝中，必須考慮某些零部件在傳熱，電磁方面的要求。 ⑵ 安裝元件時應(yīng)注意以下原則： ① 為避免因元器件發(fā)熱而減弱銅箔對基板的附著力，并防止元器件的裸露部分同印制導(dǎo)線短路，安裝時元器件應(yīng)離開面板約 1～ 2mm。 ③ 各種元器件的安裝 ,應(yīng)該使它們的標(biāo)記 (用色碼或字符標(biāo)注的數(shù)值 ,精度等 )朝上面或易于是辨認(rèn)的方向 ,并注意標(biāo)記的讀書方向一致 (從左到右或 從上到下 )。 焊接注意的基本事項(xiàng) 在電子制作過程中，焊接工作是必不可少的。一般電烙鐵的功率有 20W、 25W、 30W、 35W、50W 等等。電烙鐵經(jīng)過長時間使用后，烙鐵頭 19 部會生成一層氧化物，這時它就不容易吃錫，這時可以用銼刀銼掉氧化層，將烙鐵通電后等烙鐵頭部