【正文】 功能的不同我們可將其分為兩大類：一種是電源復(fù)位，另一種是按鍵復(fù)位。時(shí)鐘電路 的作用是 產(chǎn)生單片機(jī) 穩(wěn)定 工作 需要 的時(shí)鐘信號(hào)。它是由單片機(jī)內(nèi)部的 高增益反相放大器構(gòu)成 的 。 通過在兩個(gè)端口的兩端介入一個(gè)合適的晶振還有兩個(gè)電容就組成了一個(gè)可以單片機(jī)運(yùn)行所需的 自激式振蕩電路 。振蕩頻率的選擇范圍為 ～ 12MHz，本設(shè)計(jì)選擇 12MHZ，時(shí)鐘周期為 (1/12)μ s。 單片機(jī)所需的時(shí)鐘脈沖信號(hào)是需要將 時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖 通過 觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后 產(chǎn)生的脈沖。假 如 不設(shè) 上拉電阻， 單片機(jī)無法在端口得到高電平，即使 17 單片機(jī) 通過鎖存器結(jié)合單片機(jī)輸出的 1 使場(chǎng)效應(yīng)管截止。如圖 下 35。它 能夠起到 高阻抗和恒流調(diào)節(jié)器 的工作作用 ，但前提條件是電源 的 電壓必須 是 在 4 V30 V 之內(nèi) 。A/K。 C時(shí)輸出 181。 AD590 的應(yīng)用范圍比較廣，就現(xiàn)在而言傳統(tǒng)電氣溫度傳感器的所有溫度檢測(cè)都在他的應(yīng)用范圍之內(nèi)。C以下。 AD590 在應(yīng)用時(shí)，不需要線性化電路以及電壓放大器還有電阻測(cè)量電路和冷結(jié)補(bǔ)償。 AD590 能夠以 裸片 的 形式 在工作中被應(yīng)用，但前提天驕就是它必須在受保護(hù)的環(huán)境中。 它能夠輸出高阻抗電流，并且對(duì)有些壓降不敏感例如長(zhǎng)線上的。就是這樣的輸出特點(diǎn)讓 它 容易 完成 多路復(fù)用：輸 送出 來 的電流可以穿 過一個(gè)多路復(fù)用器或者電源電壓通過邏輯輸出切換。 ℃， 它的誤差是可以達(dá)到177。它是電流型傳感器 ，它的電流會(huì)隨著溫度的變化而變化，如果溫度變化 1℃ 電流就變化 1uA，在溫度是 35℃ 電流輸出是 ，如果溫度在 95℃ 時(shí)，輸出電流是。由于 OP07 在很 多的實(shí)際應(yīng)用中不用單獨(dú)的進(jìn)行調(diào)零，原因是它的輸入失調(diào)電壓非常小，最大時(shí)僅為 25μ V。因?yàn)檫@么多優(yōu)越的特點(diǎn)，使得它更適合應(yīng)用在放大微弱的傳感器信號(hào)的應(yīng)用中。一般 ADC0804 這種類型的 A/D 轉(zhuǎn)換器在實(shí)際中應(yīng)用的比較多，它是逐次比較型的。它有很多的 特點(diǎn) ，分別是 ： 模數(shù)變化的時(shí) 間一般為 100us； 容易與 TTL或 CMOS 接口 接入 ； 不僅能夠?qū)崿F(xiàn) 差分電壓輸入 ，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)參考電壓輸入的功能。 ADC0804 設(shè)計(jì)的比較早，所以應(yīng)用范圍也比較廣泛。 1LSB； 參考電壓： ； （ 2） .各個(gè)引 腳名稱及作用： Vin（ +）和 Vin（ ）管腳：模擬信號(hào)的接入端口，單極性以及雙極性還有差模輸入信號(hào)都可以被識(shí)別。 CLKIN 管腳：時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 CS 管腳：是 一個(gè)信號(hào)輸入端，它的特點(diǎn)是在低電平觸發(fā)。 RD 管腳： 是讀的電平輸入端。 VREF/2：參考電平輸入。 AGND:模擬電源地線。 （ 3） ADC0804 典型接法 ADC0804 是一個(gè)逐次逼近式特點(diǎn)的 A/D轉(zhuǎn)換器，這種轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度非?？欤曳直媛室膊坏?，最重要的是價(jià)格低，因?yàn)檫@些絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，他們被廣泛應(yīng)用。 如圖36所示： 圖 36溫度采樣和轉(zhuǎn)換電路 （ 4）電路原理及參數(shù)計(jì)算 在我們?cè)O(shè)計(jì)的 溫度采樣電路 中，我們選擇溫度傳感器 AD590 作為溫度傳感器，因?yàn)?AD590 是電流型的，所以我們選用 OP07將溫度傳感器采集到的電流 21 信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后通過 ADC0804 型 A/D轉(zhuǎn)換器來講采集轉(zhuǎn)化后的溫度模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量的形式傳送給單片機(jī)，有單片機(jī)對(duì)數(shù)字量進(jìn)行相應(yīng)的處理。 如果輸入 電壓為零伏時(shí) ，輸出電壓 是 bU =12V， OP07的 2 腳處為 A點(diǎn)， cI 為 AD590 的轉(zhuǎn)換電流。 此時(shí)列出 A點(diǎn)的結(jié)點(diǎn)方程如下： 0b3 4 1 2UUR + R R + R CI?? 345V 3 0 8 . 2 u A 3 6 8 . 2 u AR + R ?? （ 3） 34R +R = 如果水溫達(dá)到 50℃ ，那么溫度傳感器的輸出電流就是 ， 由方程式（ 3）得 ： 3R + 4R = 于是選擇 3R =75k , 4R =10k 的電位器。 適用這三 個(gè)按鍵， 來設(shè)定理想溫度，通過溫度加減按鍵來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度設(shè)定溫度的調(diào)整 。 22 圖 37 按鍵電路 報(bào)警電路： 聲光報(bào)警裝置是一種應(yīng)用在危險(xiǎn)的場(chǎng)所，通過光和聲音來發(fā)出示警信號(hào)的一種報(bào)警裝置。防暴的產(chǎn)品需要符合 GB3836 系列標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)過國(guó)家指定的監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)鑒定，并且取得防暴的資格證。這個(gè)電路的設(shè)計(jì)使用了一個(gè)小功率的三極管做驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，如果單片機(jī)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)， 就會(huì)輸出高電平脈沖，使三極管的 bcU大于三極管的導(dǎo)通電壓，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出聲音，我們救護(hù)發(fā)覺危險(xiǎn)，并做相應(yīng)處理。 液晶屏幕的對(duì)比度是可以調(diào)整的，我們通過連接一個(gè) 10K的點(diǎn)位器在第 3引腳上來實(shí)現(xiàn)這一功能。我們?cè)谶m用的過程中可以設(shè)計(jì)相關(guān)的軟件還有搭配上 4 條數(shù)據(jù)連接線來實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶顯示器的控制作用。 如圖 39 所示。 如圖 310 所示， 我們通過變壓器把電壓從 220V 轉(zhuǎn)化成 24V，然后通過橋式整流電路把交流電轉(zhuǎn)化成直流電，再通過芯片 7805 把 24V 的直流電轉(zhuǎn)變成 5V的電壓。 兩個(gè)繼電器分開控制兩個(gè)不同的系統(tǒng)，一個(gè)控制溫度加熱系統(tǒng)，一個(gè)控制系統(tǒng)的降溫系統(tǒng)。為了保護(hù)繼電器，我們?cè)诶^電器的輸入端加上一個(gè)反向的二極管。 開始時(shí)加熱裝置是處于不工作的作態(tài)。這時(shí)溫度收集模塊不斷將實(shí)時(shí)溫度送到單片機(jī)內(nèi)并實(shí)時(shí)顯 示。當(dāng)環(huán)境溫度低于溫度下限時(shí)，單片機(jī)發(fā)出信號(hào)使加熱器繼續(xù)工作加熱，使環(huán)境溫度提升起來。根據(jù)不同的工業(yè)環(huán)境，我們隨時(shí)都可以改變?cè)O(shè)定溫度值，只需按下復(fù)位鍵，就可以重復(fù)以上步驟。第二，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度，并 根據(jù)單片機(jī)的調(diào)節(jié)是溫度恒定。所以，要想做完此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的程序設(shè)計(jì)，可以分以下幾個(gè)程序模塊：溫度收集模塊、按鍵輸入模塊、顯示模塊、控制模塊、溫度報(bào)警模塊、繼電器 控制程序設(shè)計(jì)。 26 圖 41 鍵盤輸入程序流程圖 當(dāng) 單片機(jī)復(fù)位后 ， 鍵盤輸入模塊就可以輸入數(shù)據(jù)了 ， 當(dāng)然 單片機(jī) 只能收到按鍵輸入信號(hào) 。現(xiàn)在要介紹一種方法： 軟件延時(shí)法 。這時(shí)我們就可以通過手動(dòng)輸入的方式把我們?cè)O(shè)定好的溫度值送到單片機(jī)內(nèi)部并和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度對(duì)比，與此同時(shí)調(diào)用報(bào)警程序判斷溫度是否在合理，如果環(huán)境溫度過高或過低，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。共三個(gè)按鍵。 27 KEY2（ ） : 設(shè)置溫度“ +”。 整個(gè)電路通電后 ， 幾位 數(shù)碼管 現(xiàn)實(shí)的數(shù)值全是 零， 數(shù)碼管會(huì)依據(jù)我們按下按鍵的次數(shù) 來顯示數(shù)值大小 ， 如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度和我們?cè)O(shè)定的值不符合我們的要求，那么我們可以通過按下 KEY KEY3 兩個(gè)按鍵來調(diào)節(jié)溫度的大小，知道符合我們當(dāng)時(shí)的要求。 根據(jù)我們的要求本模塊的功能是將數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換，即由二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換八進(jìn)制代碼，并分別以 百位、十位、個(gè)位 的形式存起來，利用單片機(jī)的串行口 進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，這時(shí)我們?cè)O(shè)定的溫度和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的溫度都可以顯示出來。 28 圖 42 控制電路程序流程圖 溫度 報(bào)警程序流程圖 43 如下 。 29 圖 43 溫度報(bào)警程序流程圖 主程序模塊 在這個(gè)系統(tǒng)軟件中為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期目的，我們首先將外部中斷 0通過設(shè)置鍵實(shí)現(xiàn)，然后在各個(gè)環(huán)節(jié)的工作過程中通過主程序來提取和使用其他主要子程序來對(duì)硬件的初始化和控制功能。它能夠時(shí)時(shí)刻刻顯示系統(tǒng)當(dāng)前的溫度值，我們用戶可以根據(jù)自己的需求做出調(diào)整。軟件設(shè)計(jì)更是采集了模塊化的設(shè)計(jì)思想，編程有條不紊，且易于其他讀者閱覽。 設(shè)計(jì)所達(dá)到的性能指標(biāo) 溫控系統(tǒng)的標(biāo)度誤差 現(xiàn) 在我們模擬一個(gè)試驗(yàn)，試驗(yàn)中 將溫度計(jì)和 溫度采集模塊放進(jìn)同一個(gè)溫度環(huán)境中 ， 隨機(jī)選擇幾個(gè)不同的溫度值作參考 ，記錄下 測(cè)溫系統(tǒng)所測(cè)得的溫度值和溫度測(cè)量器測(cè)得數(shù)值相對(duì)比 。其測(cè)量 數(shù)據(jù)如下表 3： 測(cè)量值與實(shí)際值對(duì)比表 （℃） 標(biāo)準(zhǔn)溫度 系統(tǒng)顯示值 差值 0 靜態(tài)誤差 ℃ 溫控系統(tǒng)的控制精度 我們?cè)O(shè)定幾個(gè)不同的溫度值，然后讓加熱器加熱，讀取系統(tǒng)穩(wěn)定的實(shí)時(shí)溫度值并記錄下來 。 自我總結(jié) 2020 年 3 月我開始我的這個(gè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，時(shí)至今日，已經(jīng)接近尾聲了。并且在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)的幫助下，確定了設(shè)計(jì)的主要方向： 醫(yī)用恒溫箱溫度監(jiān)控系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)。雖然其看似簡(jiǎn)單，落實(shí)起來卻有一定的難度，在這過程中有許多的收獲也有許多阻礙。 首先在軟件方面。所以整個(gè)設(shè)計(jì)的軟件部分的獲得一大部分都是通過查閱各種相關(guān)資料書。以此來設(shè)計(jì)單片機(jī)控制的、編程的，還有一部分是通過自己多次試驗(yàn)，再加上指導(dǎo)老師在相關(guān)知識(shí)方面的指導(dǎo)，以及同學(xué)的幫助下一步一步完成的。再具體方面還需要更多的數(shù)據(jù)來證明， 減小誤差。在某些細(xì)節(jié)方面需要及時(shí)的糾正，減少失誤。 然后是硬件方面，我的設(shè)計(jì)主要是涉及了有關(guān)溫度的測(cè)量、顯示和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的控制。最終提高產(chǎn)品專業(yè)化需求與市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)溫度 監(jiān)控 技術(shù)的進(jìn)步。而且監(jiān)測(cè)的溫度的精度其實(shí)相對(duì)來說是比較低的，感覺遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到 實(shí)際應(yīng)用 的要求。仿真雖然在某些時(shí)候結(jié)果是可行的，但是這畢竟是在特定環(huán)境特定條件下進(jìn)行的，仿真作為一種模擬的環(huán)境，其本身存在許多沒有考慮到的因素，因此在實(shí)物上運(yùn)行卻不一定能用，畢竟實(shí)物運(yùn)行中有某些其他無法預(yù)料的情況的發(fā)生。防范于未然，減少低級(jí)失誤，提高軟件的穩(wěn)定性與可行性。這個(gè)過程，對(duì)于我的動(dòng)手能力和理論知識(shí)這些方面都有了很大的提升。 整個(gè)設(shè)計(jì)完成了之后，雖然我設(shè)計(jì)出的程序能運(yùn)行，也能按照任務(wù)書的要求進(jìn)行監(jiān)測(cè)一定范圍內(nèi)的溫度 的 值。在軟件設(shè)計(jì)方面存在知識(shí)的短板。 溫度的控制這一目標(biāo)在當(dāng)下這個(gè)經(jīng)濟(jì)科技高速發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)廣泛引起人們的注意，國(guó)家相關(guān)部門開始加大對(duì)此方面的科技經(jīng)費(fèi)投入、人才 技術(shù)投入。智能化控制溫濕度的手段已經(jīng)發(fā)展成一種必然的趨勢(shì)。 有需求就會(huì)有發(fā)展，有發(fā)展就應(yīng)該有完善，溫度 監(jiān)控技術(shù) 的應(yīng)用應(yīng)該促進(jìn)溫度傳感器的發(fā)展也必須促進(jìn) 恒溫箱 的發(fā)展，而 醫(yī)用恒溫箱 作為其重要主城部分，更應(yīng)該在這一過程中快速的發(fā)展。恒溫箱 應(yīng)用于 醫(yī)學(xué)藥業(yè) 極為重要的一點(diǎn)是 溫度監(jiān)控 的 準(zhǔn)確度 ，在 箱 內(nèi)極為特殊的環(huán)境里 溫度大小 一直是 非常重要的事 。在論文的寫作過程中在寫到聲光報(bào)警器時(shí)，我就極為注意這個(gè)問題， 好的恒溫箱 能在具有危險(xiǎn)的情況時(shí)快速及時(shí)的給人們提供有效的信息，在避免安全事故這一方面起到重要作用，大大減少 不必要的損失 。所以還需要進(jìn)一步的完善和調(diào)整才能更加的符合實(shí)際生產(chǎn)情