基于單片機的電阻爐溫控制系統設計畢業論文設計(留存版)

　　

【正文】 溫度 讀取子程序 初始化 DS18b20 跳過讀序列號操作 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統軟件設計 27 保護現場 num=200? flag_pid=1？ N Y N Y N Y Y 圖 46 溫度讀程序流程圖 中斷服務函數 該中斷服務函數屬于定時中斷，當定時時間到則賦標志位。在寫數據時序的前 15us 總線需要是被控制器拉為低電平，而后則將是芯片對總線數據的采樣時間，采樣時間在 1560us，采樣時間內如果控制器將總線拉高則表示寫 “1”，如果控制器將總線拉低則表示寫“0”。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接多少個 DS18B20并做 出處理。具 體能顯示預設溫度值、預設溫控時間、當前的溫度值。您可將文本框放置在文檔中的任何位置。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。觸發電路的作用是給輸出器件提供觸發信號。 ④ 功耗低，典型供電電流 5mA。但 是 目前它又被借來用于計算機與終端或外設之間的近端連接標準。 E：使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶 模塊執行命令。 2)判斷閉合鍵所在的位置 。 Vin 是輸入端， Vout 輸出端。 ③ DS18B20可以 支持多點組網功能 ,多個 DS18B20能 并聯在唯一的三線上 ,實現組網多點測溫 等 。 電容 C1 與 C2 盡可能的安裝在單片機芯片附近，以減少寄生電容，保證振蕩器穩定可靠的工作 性 。 方案二： VC 是 Visual C 或 Visual C++的縮寫，也是微軟公司推出的，支持 C和 C++語言。 DS18B20 數字傳感器無需其他外加電路，直接 就可 輸出數字量。該方案電路稍復雜，需使用光耦合驅動芯片以及變壓器等器件。根據設定的算法計算出控制量，根據控制量通過控制固態繼電器的導通和關閉從而控制電阻絲的導通時間，以實現 對爐溫的控制 [3]。控制系統 按功能分主要包括溫度傳感器模塊、溫度顯示 /設定模塊、單片機與上位機通信模塊。 畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明 基于單片機電阻爐爐溫控制系統的設計 原創性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。系統可通過鍵盤對電阻爐水溫以及恒溫時間長短進行預設，單片機根據當前爐內溫度和預設溫度，根據設定的算法計算出控制量，根據控制量通過 PWM 控制固態繼電器的導通和關閉從而控制電阻絲的導通時間，以實現對爐溫的控制。 機電工程學院畢業論文設計 系統方案選擇和工作 原理 2 2 系統方案選擇和工作原理 系統綜述 本文所要研究的課題是基于單片機控制的 水爐溫度 控制系統，主要是介紹了對水箱溫度的 測控 ， 實現了溫度的實時顯示及控制。但該方案可以實現功率的連續調節，因此反應速度快，控制精度高?？芍苯优c單片機通信，讀取測溫數據。也 就是在 VC 環境下，可以用 C/C++編寫代碼，然后編譯、運行、調試，并最終生成可運行的 EXE 文件及相關配置。 晶振 電路 如圖 31所示 圖 31 晶振電路 復位電路 電路正常工作需要供電電源為 5V177。 溫度 采集 模塊的硬件設計 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統硬件設計 8 當 DS18B20 正在執行溫度轉換或從高速暫存器 EPPROM 傳送數據時，工作電流可達 ， 這個電流可能會引起連接單總線的弱上拉電阻的不可接受的壓降，這需要更大的電流，而此時 Cpp（寄生電源儲能電容）無法提供，為了保證DS18B20 有充足的供電，當進行 溫度轉換或拷貝數據到 EEPROM 操作時，必須給單總線一個上拉電阻，一般為 的上拉電阻， 根據 距離遠 近 可以適當 調節 阻值 ，距離近時 減小 阻值 ，但不能低于 ， 否則 DS18B20將無法復位。經穩壓器 LM7805 穩壓后， 輸 出端輸出穩定的 +5V 直流電壓。 在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。 LCD1602 控制指令如表 32所示： 表 32 LCD1602 控制指令 指令 功能 清屏 清 DDRAM 和 AC 值 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統硬件設計 13 輸入方式設置 設置光標、畫面移動方式 顯示開關控制 設置顯示、光標及閃爍開、關 光標、畫面位移 光標、畫面移動，不影響 DDRAM 功能設置 工作方式設置（初始化指令） CGRAM 地址設置 設置 CGRAM 地址。顯然， 它 和計算機系統是不一致的，甚至是相矛盾的。 ⑤ 內部集成 2 個 RS232C 驅動器 。 固態繼電器原理 ： 固態繼電器是一種由固態電子組件組成的新型無觸點開關，利用電子組件的開關特 點 ，達到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的，因此又被稱為 “無觸點開關 ”。] Y Y要。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。液晶工作流程如 圖 42： 開始計時 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統軟件設計 22 圖 42 液晶顯示流程圖 溫度模塊軟件設計 DS18B20 測溫數據的讀取 程序設計 對爐內溫度的檢測通過數字溫度傳感器 DS18B20 實現的，在溫度模塊硬件電路的設計中已經對的硬件電路做了設計，現在設計 DS18B20 的軟件部分。一般只掛一個 DS18B20時可以跳過 ROM指令。每一位的發送都應該至少 15us 的低電平起始位，隨后的數據 “0”或 “1”應該在45us 內完成。當 flag_get=1 時進行溫度采集；當 flag_get1=1 時進行溫度比較、時間比較；當 second=5 時進行上位機通信 ；當 flag_pid=1 時進行 pid 溫控。 寫時序圖如圖 45所示。第 2 個字節是溫度轉換后的數值信息， 4 個字節是用戶 E2PROM(常用于溫度報警值存儲 )的鏡像，在上電復位時旗幟被刷新。 64 位光刻的 ROM 排列是 :開始 8 位 (24H)是產品類型標號 , 接著的液晶驅動函數 寫命令函數 寫數據函數 液晶管腳定義 溫度讀取顯示子函數 河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統軟件設計 23 48 位是該 DS18B20 自身的序列號 , 最后 8 位是前面 56 位的循環冗余校驗碼(CRC=X8+X5+X4+1)。您可將文本框放置在文檔中的任何位置。請使用“繪圖工具”選項卡更改引言文本框的格式。這些特點使 SSR 在軍事、各種工業民用電控設備中 都 有廣泛應用。 引腳號 符號 方向 功能 1 DCD 輸入 載波檢測 2 RXD 輸入 接收數據 3 TXD 輸出 發送數據 4 DTR 輸出 數據終端就緒 5 GND 信號地 6 DSR 輸入 數據裝置就緒 7 RTS 輸出 請 求發送 8 CTS 輸入 清除發送 9 RI 輸入 振鈴指示 123456789...河南城建學院本科畢業設計（論文） 系統硬件設計 17 串口硬件連接圖 串口硬件連接圖如 314 所示 : 圖 314 串口硬件連接 圖 繼電器驅動電路 設計 固態繼電器的分類與工作原理 固態繼電器是一種無觸點電子開關，由分立元器件、膜固定電阻網絡和芯片組成 ，采用混合工藝組裝來實現控制回路 和 負載回路的電隔離，由固態器件實現負載的通斷切換功能，內部 沒有 任何可動部件。它只 可以 提供異步通信的 9 個信號。其中： D 表示顯示開關：D=1 為開， D=0 為關； C 表示光標開關： C=1 為開， C=0 為關； B 表示閃爍開關：B=1 為開， B=0 為關。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態。穩壓器 LM7805電源電路設計如圖 37所示。硬件 電路如圖 35 所示 。 因為 微機電路是時序數字電路，它需要穩定的時鐘信號， 所以 在電源上電時，只有 VCC 超過 且 低于 以及晶體振蕩器穩定工作時，復位信號才 可以 被撤除，微機電路 才能 開始正常工作。 系統各模塊的最終方案 根據以上分析，結合器件和設備等因素， 采取以下 方案： ① 采用 STC89C51 單片機作為控制器，分別對溫度采集、 LCD 顯示、溫度設定、加熱裝置、上位機通信 進行控制 。 比較以上方案， DS18B20 傳感器直接輸出數字信號，結構簡單性能可靠 ， 測溫范圍 和測溫精度 滿足設計要求， 而且比方案一成本低 ，所以選擇方案三。 電磁繼電器是種電子 控制器件，它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流 、 較低的電壓去控制較大電流 、較高的電壓 ?？刂破魇怯?STC89C52 單片機，根據設定的算法計算出控制量，根據控制量通過控制固態繼電器的導通和關閉從而控制電阻絲的導通時間，以實現對爐溫的控制。 關鍵詞 :電阻爐、 LED、 PID、溫度、單片機 機電工程學院畢業論文設計 IV Abstract The project is mainly about designing a water temperature monitoring system to control the water temperature in the boiler, and choosing proper control rules to make water temperature in the boiler change within the predetermined path, with the function of alerting temperature rising limit. Through the keyboard and display, we can set the goal temp. and other parameters. Control system, according to the functions, includes temperature sensor module, the temperature display / setting module, a temperature control module, MCU and host puter munication module. System can preset the resistance furnace temperature and heating time through the keyboard. Singlechip microputer, according to the furnace temperature and preset temperature and the set of algorithms, calculates the volume control, and according to the control volume, using the PWM control solid state relay to switch on and off so as to control the resistance wire conduction time in order to achieve temperature control. In addition through the serial port of MCU and host puter munication, through the PC software, the device can fulfill the realtime display of current temperature and temperature hi