基于單片機(jī)的電阻爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 缺點(diǎn) ： 無法抑制那種周期性的 對它 干擾，平滑度差。此外， 8155 的定時器在計(jì)數(shù)過程里計(jì)數(shù)器 的值并不是直接表示外部輸入的脈沖，計(jì)數(shù)器終值是 2，初值是 2～ 3FFFH 之間。定時器的低 8 位、高 6 位計(jì)數(shù)器和定時輸出方式由 04H、 05H 口寄存器進(jìn)行確定的。 所以 ， P0 口輸出的低 8 位地址信號 都 不需外接 鎖存器 IO/M ： 8155 RAM 存儲器 或 者 I/O 口選擇線。所以，單片機(jī)的P0 端口輸出的低 8 位地址信號不需要外接鎖存器。此外，該 引腳 會被微 微 拉高， 單片機(jī) 在 執(zhí)行外部程序時，應(yīng) 該 設(shè)置 ALE 禁止位無 作用 。 RST 復(fù)位輸入 端 。 在訪問外部 程序存儲器 或 者 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時， P2 端 口送出高 8 位 的 地址數(shù)據(jù)。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 26 在 讀取 外部數(shù)據(jù) 存儲器 或 者 程序存儲器 時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位） 與數(shù)據(jù)總線 復(fù)用，在訪問期間 會 激活內(nèi)部上拉電阻。 AT89C52的說明 AT89C52具有以下一些標(biāo)準(zhǔn)特征：有 8K 字節(jié)的閃速內(nèi)存，有 256 字節(jié) RAM，有 I/O線 32 個，有 16 位定時器 /計(jì)數(shù)器 3 個，有兩級中斷源結(jié)構(gòu) 8個，全雙工串行口一個，有片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。 Chr(10) 39。在 Picture1 上 (x， y)位置用 RGB 顏色（ 255， 0 ,0）顏色畫點(diǎn) (X 1, y0)(X, Y), RGB(255, 0, 0) 39。啟動 Timer1 定時器 End Sub Private Sub Command2_Click() End End Sub Private Sub Command3_Click() = Fase = RGB(255, 0, 0) End Sub 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 23 Private Sub Command4_Click() = True = RGB(0, 255, 0) 39。這里串口上位機(jī)的設(shè)置一定要和下位機(jī)一致 = 0 39。我利用 VB 寫出了一個用于數(shù)據(jù)采集的串口上位機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和實(shí)時繪圖。 DS18B20 僅在主機(jī)發(fā)出讀時序時才產(chǎn)生向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，所以當(dāng)主機(jī)向 DS18B20 發(fā)出度數(shù)據(jù)命令后。 寫時序圖如圖 45 所示。操作指令同樣為 8 位，共 6 條，見江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 18 表 43。第 2 個字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)值信息， 4 個字節(jié)是用戶 E2PROM(常用于溫度報警值存儲 )的鏡像，在上電復(fù)位時旗幟被刷新。主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答脈沖后，說明有單總線器件在線，通信雙方達(dá)成基本協(xié)議。 64 位光刻的 ROM 排列是 :開始 8 位 (24H)是產(chǎn)品類型標(biāo)號 , 接著的 48 位是該 DS18B20自身的序列號 , 最后 8 位是前面 56 位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼 (CRC=X8+X5+X4+1)。當(dāng)我們控制系統(tǒng)時，需要精確的測量數(shù)據(jù)，以達(dá)到對溫度優(yōu)越的控制 。這些特點(diǎn)使 它 在軍事、各種工業(yè)民用電控設(shè)備中廣泛應(yīng)用。 固態(tài)繼電器的驅(qū)動電路包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。圖中極性電容 C C8 被 用于儲備功率，當(dāng)電源開關(guān)時也能起到緩沖 的效果 。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 光標(biāo)、畫面位移指令如表 311 所示： 表 311 光標(biāo)、畫面位移指令 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 光標(biāo)、畫面位移指令功能：光標(biāo)、畫面移動，不影響 DDRAM。 本系統(tǒng)采用 LCD1602 液晶顯示模塊，它可以顯示江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 9 兩行，每行 16 個字符，采用單 +5V 電源供電，外圍電路配置簡單，價格便宜，具有很高的性價比。 若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 8 ① 行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常 見 的按鍵識別方法，介紹過程如下 ： 1)判斷鍵盤中有無鍵按下 。 圖 36 電源電路圖 按鍵 電路設(shè)計(jì) 在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。經(jīng)過橋式整流電路把交流電轉(zhuǎn)變成直流電。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 6 圖 34 DS18B20 接線圖 在外部電源供電方式下 , DS18B20 工作電源由 VCC 引腳接人 , 不存在電源電流不足的問題 , 可以保證轉(zhuǎn)換 的 精度 , 同時在總線上理論可以掛接多個 DS18B20 傳感器 , 組成多點(diǎn)測溫 系統(tǒng)。 DQ 為數(shù)字信號輸入∕輸出端； GND 為電源地；VCC 為外接供電電源 [5]。 復(fù)位電路第二功能是 手動 復(fù)位 。本設(shè)計(jì)中采用內(nèi)部時鐘產(chǎn)生方式。 該器件采用 ATEML 非易失內(nèi)存的技術(shù)制造，可以和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 80C51和 80C52 指令集、輸出管腳相兼容。 而且還要以單片機(jī)為主機(jī)，使溫度傳感器通過一根口線與單片機(jī)相連接 ，再結(jié)合 上位機(jī)通信部分 來共同實(shí)現(xiàn)溫度的監(jiān)測與控制。根據(jù)設(shè)定的算法計(jì)算出控制量，根據(jù)控制量通過控制固態(tài)繼電器的導(dǎo)通和關(guān)閉從而 控制電阻絲的導(dǎo)通時間，以實(shí)現(xiàn)對爐溫的控制 [3]。為適應(yīng)以上現(xiàn)實(shí)需要有必要設(shè)計(jì)一個 基于單片機(jī)的 性能良好、 操作方便的溫度控制系統(tǒng)。溫度傳感器采用了數(shù)字溫度傳感器，將采樣的結(jié)果由模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 設(shè)計(jì)題目名稱 ： 基于單片機(jī)的電阻爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位 論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。單片機(jī)根據(jù)當(dāng)前的爐內(nèi)溫度進(jìn)行計(jì)算，控制 PWM方波，由此來控制可控硅的通與斷來調(diào)節(jié)電熱絲的加熱功率，從而可以讓水的溫度迅速達(dá)到預(yù)定值并且保持不變。 主要性能指標(biāo) 根據(jù) 生活 環(huán)境，設(shè)計(jì)本產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)為： ① 測溫范圍： 0℃ —— +℃ 。 2 系統(tǒng)方案選擇和工作原理 系統(tǒng)綜述 本文所要研究的課題是基于單片機(jī)控制的 水爐溫度 控制系統(tǒng)，主要是介紹了對水箱溫度的 測控 ， 實(shí)現(xiàn)了溫度的實(shí)時顯示及控制。 工作原理 一個反饋系統(tǒng)，在干擾的情況下，被控量偏離給定值。因?yàn)榘讯喙δ?8位 CPU 與閃速內(nèi)存組合在單個芯片中， 所以 AT89C52 是一種高效的微控制器，為許多嵌入式控制系統(tǒng)創(chuàng)造了一種靈活性高的方式。在 XTAL0江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 4 和 XTAL1 兩端跨接晶振， 和 內(nèi)部的反相器構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。 手動 復(fù)位需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平 ， 一般采用的辦法是在 RST 端和正電源 Vcc 之間接一個按鈕。 64 位R O W和一線端口存儲和控制邏輯高速暫存器8 位 CRC 生成器溫度傳感器高溫觸發(fā)器 TH低溫觸發(fā)器 TL配置寄存器供電方式選擇V C CDQ 圖 33 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 DS18B20 中的溫度傳感器 可以 完成對溫度的測量，用 十六 位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /lsb 形式表達(dá)，其中 S 為符號位。 報警電路設(shè)計(jì) 報警電路的功能是 指 在 AT89C52 單片機(jī)的控制下 達(dá)到 聲光報警或解除報警 的目的 。 然 后的電流經(jīng)過穩(wěn)壓器 LM7805 輸出穩(wěn)定的 +5V 電壓。 在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。 將全部行線置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。 ② 高低電平翻轉(zhuǎn)法 首先讓 P1口高四位為 1，低四位為 0,。 LCD1602 實(shí)物圖 如 38 所示： 圖 38 LCD1602 實(shí)物 圖 LCD1602管腳功能介紹 主要管腳介紹： V0：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度 是 最弱 的 ，接地電源時對比度 是 最高 的 ，對比度過高時會產(chǎn)生 影響 ， 所以 可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度。其中： S/C=1：畫面平移一個字符位； S/C=0：光標(biāo)平移一個字符位； R/L=1：右移； R/L=0：左移。此處為 P0 口輸出，因?yàn)?P0 口的電壓過于微弱，所以添加上拉電阻使其能夠驅(qū)動 LCD 液晶顯示屏。 C11 與 C12 用于濾波，在這基礎(chǔ)上，還可 以增加二極管 D5 和 D6，分別連接在 7805的 1 端 與 3 端，與此 形成反饋，當(dāng)電路中出現(xiàn)短路 德 情況時，能對電路起到保護(hù)作用。隔離耦合電路，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種電路形式。固態(tài)繼電器的控制信號所要 的功率 很 低， 所以 可以用弱信號控制強(qiáng)電流。 主程序的設(shè)計(jì) STC89C52 單片機(jī)上電復(fù)位后，即進(jìn)入歡迎界面顯示程序，顯示“ dian zu lu wen kong zhi xi tong” ,按切換鍵可以進(jìn)行溫控 溫控 1 時間、溫控 溫控 2 時間及報警溫度的設(shè)置，按運(yùn)行鍵啟動溫控。光刻 ROM 的作用是使每一個 DS18B20都各不相同 , 這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個 DS18B20的目的。復(fù)位時序如圖 43 所示。第五個字節(jié)則是用戶第三個 E2PROM 的鏡像。 表 43 RAM 指令表 指令代碼 功能說明 溫度變換 0x44 啟動溫度轉(zhuǎn)換， 12位轉(zhuǎn)換最長 750ms 讀溫度寄存器 0xBE 讀取溫度寄存器的溫度值 寫溫度寄存器 0x4E 發(fā)出內(nèi)部 RAM的 4字節(jié)寫上下限溫度 數(shù)據(jù)命令，在該命令后緊跟兩個字節(jié)數(shù)據(jù) 復(fù)制溫度寄存器 0x4B 將 RAM中的 4字節(jié)數(shù)據(jù)復(fù)制到 E2PROM中 重調(diào) E2PROM 0xB8 將 E2PROM中的數(shù)據(jù)拷貝到溫度寄存器中 讀供電方式 0xB4 寄生供電時， DS18B20發(fā)送 “0” ； 外接電源供電時， DS18B20發(fā)送 “1” 4)數(shù)據(jù)處理： DS18B20 要求嚴(yán)格的時序來保證數(shù)據(jù)的完整性。 江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)技術(shù)報告 19 單 片 機(jī)寫 ” 0 ”單 片 機(jī) 寫 “ 1 ”3 0 u s1 5 u s1 5 u s1 5 u s1 5 u s3 0 u s 1 u sD S 1 8 B 2 0 采 樣 D S 1 8 B 2 0 采 樣 圖 45 寫時序圖 讀時序：該時序也是必須有主機(jī)產(chǎn)生 1us 的低電平，表示該時間的起始。必須馬上產(chǎn)生時序，以便 DS18B20 傳輸數(shù)據(jù)。 為了方便設(shè)計(jì)，通訊協(xié)議中將采用字符型數(shù)據(jù)（遵循 ASCII 字符集）進(jìn)行傳輸，一共5 個字節(jié)數(shù)據(jù)，下位機(jī)按照從第一字節(jié)到第五字節(jié)的順序以字符型形式發(fā)送數(shù)據(jù)，第一個字節(jié)是符號符，第二，三，四字節(jié)分別是百位，十位，和個位數(shù)字，第五個字節(jié)是結(jié)束符。接收文本型數(shù)據(jù)，如果設(shè)置為 1 則以二進(jìn)制的形式取回傳入的數(shù)據(jù) = True 39。將指示燈調(diào)整為綠色 End Sub Private Sub Timer1_Timer() Dim buf$ 39。在上次數(shù)據(jù) (x1， y1)和這次數(shù)據(jù)（ x， y)之間用 RGB 顏色（ 255， 0 ,0）顏色連線 X = X + 1 39。Text2 中的數(shù)據(jù)等于原先的數(shù)據(jù)加上數(shù)據(jù)編號加上數(shù)據(jù)的值以及 Chr(13) amp。此外，AT89C52 不含有穩(wěn)態(tài)邏輯，可在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，可支持 2 種軟件可選的省電模式。 在 Flash 編程 時， P0 口 會 接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn) 的時候 ，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求上拉電阻 外接 。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù) 存儲器 （如執(zhí)行 MOVXRI 指令）時， P2 端 口輸出 P2 鎖存器 的內(nèi)容。當(dāng)振蕩器 運(yùn)行 時， RST 引腳 會 出現(xiàn)兩個 機(jī)器周期 以上高電平 會使得 單片機(jī)復(fù)位。 P SEN 程序儲存允許（ PSEN）輸出是 指 外部程序 存儲器 的讀選 通信號，當(dāng) AT89C52 在 外部程序存儲器 取指令 和數(shù)據(jù) 時，每個 機(jī)器 會有 周期 兩次 PSEN 有效， 就是 輸出兩個脈沖。 IO/M 是 RAM/IO 口選擇線。當(dāng) IO/M 是 0時，就