計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書太陽(yáng)能熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化自動(dòng)化 08010801 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 工作單位：工作單位： 自動(dòng)化學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院 題題 目目: : 太陽(yáng)能熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 初始條件：初始條件： 設(shè)計(jì)一個(gè)太陽(yáng)能熱水器溫度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水溫的自動(dòng)檢測(cè)及低于某一溫度時(shí)自動(dòng) 啟動(dòng)輔助加熱裝置。同時(shí)用戶可以自定義加熱溫度。 要求完成的主要任務(wù)要求完成的主要任務(wù): : （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書撰寫等具體要 求） 1. 構(gòu)建計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件、軟件框架，并詳細(xì)說(shuō)明理由及思路； 2. 顯示水溫，電加熱水溫可任

2、意設(shè)定； 3. 設(shè)置溫度參數(shù)后，自動(dòng)啟動(dòng)電輔助設(shè)備加熱； 4.說(shuō)明書撰寫格式應(yīng)符合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書統(tǒng)一書寫格式 。 時(shí)間安排：時(shí)間安排： 1.系統(tǒng)框架、控制方案設(shè)計(jì)，2 天； 2.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，3 天； 3.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，3 天； 4.編寫設(shè)計(jì)報(bào)告，3 天。 指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 年年 月月 日日 系主任（或責(zé)任教師）簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年年 月月 日日 摘要摘要 在太陽(yáng)能熱利用技術(shù)中，太陽(yáng)能熱水器是技術(shù)上比較成熟、造價(jià)比較低廉的產(chǎn)品，同在太陽(yáng)能熱利用技術(shù)中，太陽(yáng)能熱水器是技術(shù)上比較成熟、造價(jià)比較低廉的產(chǎn)品，同在太陽(yáng)能熱利用技術(shù)中，太陽(yáng)能熱水器是技術(shù)上比較成熟、造價(jià)比較低廉

3、的產(chǎn)品，同 時(shí)給人們提供不耗能源、保護(hù)環(huán)境、絕對(duì)安全的熱水而受到人們的歡迎。時(shí)給人們提供不耗能源、保護(hù)環(huán)境、絕對(duì)安全的熱水而受到人們的歡迎。時(shí)給人們提供不耗能源、保護(hù)環(huán)境、絕對(duì)安全的熱水而受到人們的歡迎。 目前目前目前, , ,太陽(yáng)能熱水器控制器還一直處于研究與開發(fā)階段太陽(yáng)能熱水器控制器還一直處于研究與開發(fā)階段太陽(yáng)能熱水器控制器還一直處于研究與開發(fā)階段, , ,市面在售的控制器絕大部分市面在售的控制器絕大部分市面在售的控制器絕大部分 只具備溫度和水位顯示功能只具備溫度和水位顯示功能只具備溫度和水位顯示功能, , ,不具備溫度水位的自動(dòng)控制功能。雖然有的控制器配有電加不具備溫度水位的自動(dòng)控制功能

4、。雖然有的控制器配有電加不具備溫度水位的自動(dòng)控制功能。雖然有的控制器配有電加 熱輔助裝置熱輔助裝置熱輔助裝置, , ,但都不是全智能型的但都不是全智能型的但都不是全智能型的, , ,給用戶使用帶來(lái)許多不便。單片機(jī)控制系統(tǒng)是對(duì)其水給用戶使用帶來(lái)許多不便。單片機(jī)控制系統(tǒng)是對(duì)其水給用戶使用帶來(lái)許多不便。單片機(jī)控制系統(tǒng)是對(duì)其水 溫與水位的不同進(jìn)行檢測(cè)和控制。溫與水位的不同進(jìn)行檢測(cè)和控制。溫與水位的不同進(jìn)行檢測(cè)和控制。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于集成溫度傳感器本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于集成溫度傳感器本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于集成溫度傳感器 ad590ad590ad590 的溫度測(cè)試儀設(shè)計(jì)（的溫度測(cè)試儀設(shè)計(jì)（的溫度測(cè)試儀設(shè)計(jì)（l

5、cdlcdlcd） ，它的主要功，它的主要功，它的主要功 能是利用集成溫度傳感器能是利用集成溫度傳感器能是利用集成溫度傳感器 ad590ad590ad590 作為傳感元件，集成放大器作為放大電路，作為傳感元件，集成放大器作為放大電路，作為傳感元件，集成放大器作為放大電路，a/da/da/d 轉(zhuǎn)換器作轉(zhuǎn)換器作轉(zhuǎn)換器作 為數(shù)據(jù)采集器件，單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理器件，數(shù)碼管作為顯示器件。設(shè)計(jì)最終目的為了為數(shù)據(jù)采集器件，單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理器件，數(shù)碼管作為顯示器件。設(shè)計(jì)最終目的為了為數(shù)據(jù)采集器件，單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理器件，數(shù)碼管作為顯示器件。設(shè)計(jì)最終目的為了 要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能對(duì)重量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理及顯示，

6、并可用鍵盤設(shè)定閾值。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能對(duì)重量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理及顯示，并可用鍵盤設(shè)定閾值。要實(shí)現(xiàn)一個(gè)能對(duì)重量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理及顯示，并可用鍵盤設(shè)定閾值。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器 溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng) 目錄目錄 摘要摘要.ii 引言引言 .1 1 1 設(shè)計(jì)目的與要求設(shè)計(jì)目的與要求 .2 1.1 設(shè)計(jì)目的.2 1.2 設(shè)計(jì)要求.2 2 2 設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路 .3 3 3 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) .4 3.1 傳感器的選擇.4 3.2 放大電路.4 3.3 數(shù)據(jù)采集電路.5 3.4 顯示電路.6 3.5 按鍵部分.8 3.6 加熱部

7、分.9 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì).10 4.1 總程序流程設(shè)計(jì).10 4.2 監(jiān)控子程序的設(shè)計(jì).11 4.3 顯示子程序的設(shè)計(jì).11 4.4 鍵盤掃描子程序的設(shè)計(jì).12 總結(jié)體會(huì)總結(jié)體會(huì).13 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).14 附錄附錄 1 1：總電路圖：總電路圖 .15 附錄附錄 2 2：本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表：本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 .16 引言引言 在世界范圍內(nèi)，太陽(yáng)能熱水器技術(shù)已很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不 斷地沖擊電熱水器市場(chǎng)和燃?xì)鉄崴魇袌?chǎng)。2000 年太陽(yáng)能熱水器取代 47000 套家用電熱 水器；2000 年日本太陽(yáng)能熱水器的擁有量將翻一番；以色列更是明文規(guī)定，所有新建房

8、 屋必須配備太陽(yáng)能熱水器。目前，我國(guó)是世界上太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)量和銷售量最大的國(guó) 家。 然而，目前市場(chǎng)上太陽(yáng)能熱水器的控制系統(tǒng)大多存在功能單一、操作復(fù)雜、控制不 方便等問(wèn)題，很多控制器具有溫度和水位顯示功能，卻不具有溫度控制功能，致使熱水 器陰天的時(shí)候不能方便使用。即使熱水器具有輔助加熱功能，也可能由于加熱時(shí)間不能 控制而產(chǎn)生過(guò)燒，從而浪費(fèi)電能。 目前市場(chǎng)上存在三種樣式的熱水器：電熱水器、燃?xì)鉄崴骱吞?yáng)能熱水器。近年 來(lái)，在一氧化碳中毒事故中，由燃?xì)鉄崴髟斐傻募s占 1/3；電熱水器的大規(guī)模用電，并 不能給人們的正常生活帶來(lái)便利，作為后來(lái)者的太陽(yáng)能熱水器，因其安全性好、節(jié)能、 綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，

9、近幾年呈現(xiàn)出爆發(fā)式的發(fā)展趨勢(shì)。 選擇太陽(yáng)能熱水器這個(gè)課題，可以讓我更好的認(rèn)知可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題，看清目前的能 源現(xiàn)狀，以及各國(guó)在節(jié)約能源上的措施，在太陽(yáng)能革新上運(yùn)用的新技術(shù)。 太陽(yáng)能熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 1 設(shè)計(jì)目的與要求設(shè)計(jì)目的與要求 1.1 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)生初步了解計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用領(lǐng)域，了解 如何將計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，并設(shè)計(jì)出所需要的計(jì)算機(jī)控制 系統(tǒng)。這是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基本功的綜合訓(xùn)練。本課程設(shè)計(jì)以太陽(yáng)能熱 水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用課程所學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行一次計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)演

10、 習(xí)，使學(xué)生具備一定的開發(fā)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的能力。 設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)涉及到一些檢測(cè)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理顯示等模塊，如何選擇元器件 以及熟練掌握這些器件的使用也是課程設(shè)計(jì)的一個(gè)目的。 1.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 本課題設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的太陽(yáng)能熱水器在軟件程序的控制下完成溫度實(shí)時(shí)顯示功 能，并能完成溫度設(shè)定等功能，具體實(shí)現(xiàn)的功能目標(biāo)為： （1） 顯示水溫，電加熱水溫可任意設(shè)定； （2） 設(shè)置溫度參數(shù)后，自動(dòng)控制電輔助設(shè)備加熱。 2 2 設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)思路 為保證一天 24 小時(shí)都能提供熱水，系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如下：當(dāng)日照條件比較好的時(shí)候由 太陽(yáng)能對(duì)水進(jìn)行加熱，水自動(dòng)升溫，當(dāng)用戶用水時(shí)發(fā)現(xiàn)水溫過(guò)高時(shí)可以利用冷熱水出

11、水 閥來(lái)調(diào)節(jié)從而降低水溫到適宜溫度；若日照條件比較差（比如夜晚或者陰雨天）時(shí)，cpu 根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)現(xiàn)水溫低于 30 時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)電加熱并通過(guò)自動(dòng)控制 使水溫恒定。如果當(dāng)用戶用水時(shí)覺(jué)得 30 不理想，想要更高的水溫，這時(shí)可以啟動(dòng)手動(dòng) 加熱，設(shè)定需要的溫度,系統(tǒng)啟動(dòng)電加熱裝置加熱到設(shè)定溫度并保持恒定。設(shè)定溫度的范 圍控制為在 30 至 65 。 數(shù)據(jù)處 理模塊 at89c52 數(shù)碼管 顯示模 塊 溫度采 集模塊 電加熱 模塊 鍵盤輸 入模塊 圖 2.1 系統(tǒng)框圖 其中水溫采集模塊用到 ad590 集成溫度傳感器； 電加熱模塊用電阻絲加熱，通過(guò)繼電器控制器開通與關(guān)斷； 水溫由兩個(gè)

12、 led 數(shù)碼管顯示，水溫有效值最多可顯示為 99。 3 3 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì) 3.1 傳感器的選擇傳感器的選擇 本此次課設(shè)選用的傳感器型號(hào)是 ad590 溫度傳感器。ad590 是單片集成兩端感溫電 流源。它的主要特性有： 1、ad590 的輸出電流 i=(273+t)a(t 為攝氏溫度)，因此量測(cè)的電壓 v 為(273+t) a 10k= (2.73+t/100)v，即流過(guò)器件的電流（ua）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度 （開爾文）度數(shù)。式中： i流過(guò)器件（ad590）的電流，單位為 ua； t熱力學(xué)溫度， 單位為 k； 2、ad590 的測(cè)溫范圍為-55+150； 3、ad590 的電源電

13、壓范圍為 4v30v。電源電壓可在 4v6v 范圍變化，電流變化 1ua，相當(dāng)于溫度變化 1k。ad590 可以承受 44v 正向電壓和 20v 反向電壓，因而器件反 接也不會(huì)被損壞。 3.2 放大電路放大電路 本設(shè)計(jì)利用集成溫度傳感器 ad590，因?yàn)槠漭敵鲭娏魇且越^對(duì)溫度零度（-273） 為基準(zhǔn)，每增加 1，它會(huì)增加 1a 輸出電流，因此在室溫 25時(shí)，其輸出電流 iout=（273+25）=298a。由于一般電源供應(yīng)教多器件之后，電源是帶雜波的，因此我 們使用齊納二極管作為穩(wěn)壓元件，再利用可變電阻分壓，其輸出電壓 v1 需調(diào)整至 2.73v，接下來(lái)我們使用差動(dòng)放大器其輸出 vo 為（10

14、0k/10k）（v2-v1）=t/10，如果 現(xiàn)在為攝氏 28，輸出電壓為 2.8v，輸出電壓接 ad 轉(zhuǎn)換器，那么 ad 轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)字 量就和攝氏溫度成線形比例關(guān)系。 溫度傳感器放大電路圖如圖 3.1。 圖 3.1 溫度傳感器的放大電路 3.3 數(shù)據(jù)采集電路數(shù)據(jù)采集電路 adc0809 是帶有 8 位 a/d 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 cmos 組件。它是逐次逼近式 a/d 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接接口。 adc0809 由一個(gè) 8 路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè) a/d 轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三 態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可選通 8 個(gè)模擬通道，允許 8 路模擬量

15、分時(shí)輸入，共用 a/d 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 a/d 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) oe 端為高電平時(shí)， 才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 在此實(shí)驗(yàn)中我們用 0 到 5v 變化的滑動(dòng)變阻器代替溫度傳感器的 0 到 5v 電壓。 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖 3.2 所示。 模擬的電信號(hào)由 adc0809 的 in0 口進(jìn)入，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到的 a/d 轉(zhuǎn)換結(jié)果 d 為： d=vo255/5 (3-1) 圖 3.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 3.4 顯示電路顯示電路 顯示部分為兩個(gè)八段數(shù)碼管，分時(shí)顯示當(dāng)前溫度和用戶設(shè)顯示部分為兩個(gè)八段數(shù)碼管，分時(shí)顯示當(dāng)前溫度和用戶設(shè)顯示部分為兩個(gè)八段數(shù)碼管，分時(shí)顯示當(dāng)前溫度

16、和用戶設(shè) 定的溫度值。當(dāng)用戶未設(shè)定溫度值時(shí)，數(shù)碼管不閃爍，始終顯定的溫度值。當(dāng)用戶未設(shè)定溫度值時(shí)，數(shù)碼管不閃爍，始終顯定的溫度值。當(dāng)用戶未設(shè)定溫度值時(shí)，數(shù)碼管不閃爍，始終顯 示當(dāng)前溫度，當(dāng)用戶設(shè)定了溫度值時(shí)，數(shù)碼管閃爍并分時(shí)顯示示當(dāng)前溫度，當(dāng)用戶設(shè)定了溫度值時(shí)，數(shù)碼管閃爍并分時(shí)顯示示當(dāng)前溫度，當(dāng)用戶設(shè)定了溫度值時(shí)，數(shù)碼管閃爍并分時(shí)顯示 當(dāng)前溫度值和設(shè)定的值。當(dāng)前溫度值和設(shè)定的值。當(dāng)前溫度值和設(shè)定的值。 ledledled 數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。數(shù)碼管由發(fā)光二極管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件。 右圖為右圖為右圖為 ledl

17、edled 數(shù)碼管外形和引腳圖，其中數(shù)碼管外形和引腳圖，其中數(shù)碼管外形和引腳圖，其中 7 7 7 只發(fā)光二極管分別對(duì)只發(fā)光二極管分別對(duì)只發(fā)光二極管分別對(duì) 圖 3.3 八段數(shù)碼 管 應(yīng)應(yīng)應(yīng) a-ga-ga-g 筆段，構(gòu)成筆段，構(gòu)成筆段，構(gòu)成“日日日”字形，另一只發(fā)光二極管字形，另一只發(fā)光二極管字形，另一只發(fā)光二極管 dpdpdp 作為小數(shù)點(diǎn)，因此這種作為小數(shù)點(diǎn)，因此這種作為小數(shù)點(diǎn)，因此這種 ledledled 顯示顯示顯示 器稱為八段數(shù)碼管。器稱為八段數(shù)碼管。器稱為八段數(shù)碼管。 （如圖（如圖（如圖 3.33.33.3 所示）所示）所示） 表表表 3.13.13.1 所示為共陰極所示為共陰極所示為

18、共陰極 ledledled 所顯示的不同字符的字段碼，測(cè)量范圍為所顯示的不同字符的字段碼，測(cè)量范圍為所顯示的不同字符的字段碼，測(cè)量范圍為 099099099 0c0c0c，當(dāng)溫度，當(dāng)溫度，當(dāng)溫度 超出范圍時(shí)，顯示器均顯示超出范圍時(shí)，顯示器均顯示超出范圍時(shí)，顯示器均顯示 f f f。 表表表 3.13.13.1 共陰極共陰極共陰極 ledledled 字符段碼字符段碼字符段碼 顯示字符共陰極字段碼 03fh 106h 25bh 34fh 466h 56dh 67dh 707h 87fh 96fh f71h 當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的當(dāng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的 ledledled 顯示器位

19、數(shù)較多時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路降低成本，本設(shè)計(jì)采顯示器位數(shù)較多時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路降低成本，本設(shè)計(jì)采顯示器位數(shù)較多時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路降低成本，本設(shè)計(jì)采 用動(dòng)態(tài)顯示的方式。其接線圖如圖用動(dòng)態(tài)顯示的方式。其接線圖如圖用動(dòng)態(tài)顯示的方式。其接線圖如圖 3.43.43.4。 動(dòng)態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一動(dòng)態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一動(dòng)態(tài)掃描顯示控制方式就是逐個(gè)地循環(huán)點(diǎn)亮各位顯示器，即在某一瞬間，只讓某一 位的位選線處于選通狀態(tài)（共陽(yáng)極的為高電平，共陰極的為低電平）其它各位的位選線位的位選線處于選通狀態(tài)（共陽(yáng)極的為高電平，共陰極的為低

20、電平）其它各位的位選線位的位選線處于選通狀態(tài)（共陽(yáng)極的為高電平，共陰極的為低電平）其它各位的位選線 處于段開狀態(tài)，同時(shí)段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼。這樣在每一個(gè)瞬間，處于段開狀態(tài)，同時(shí)段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼。這樣在每一個(gè)瞬間，處于段開狀態(tài)，同時(shí)段選線上輸出相應(yīng)位要顯示字符的字段碼。這樣在每一個(gè)瞬間，8 8 8 位位位 ledledled 中只有選通的那一位中只有選通的那一位中只有選通的那一位 ledledled 顯示出字符，而其它顯示出字符，而其它顯示出字符，而其它 7 7 7 位則是熄滅的。同樣，在下一瞬位則是熄滅的。同樣，在下一瞬位則是熄滅的。同樣，在下一瞬 間，只顯

21、示下間，只顯示下間，只顯示下 1 1 1 位位位 ledledled。如此繼續(xù)下去，等。如此繼續(xù)下去，等。如此繼續(xù)下去，等 8 8 8 位位位 ledledled 都顯示完畢后，在循環(huán)進(jìn)行。雖然都顯示完畢后，在循環(huán)進(jìn)行。雖然都顯示完畢后，在循環(huán)進(jìn)行。雖然 這些字符是在不同的瞬時(shí)輪流點(diǎn)亮的，但由于人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，看到的是這些字符是在不同的瞬時(shí)輪流點(diǎn)亮的，但由于人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，看到的是這些字符是在不同的瞬時(shí)輪流點(diǎn)亮的，但由于人眼的視覺(jué)殘留效應(yīng)，看到的是 8 8 8 位穩(wěn)定位穩(wěn)定位穩(wěn)定 顯示的字符，與靜態(tài)顯示的效果完全一樣。所以為了簡(jiǎn)化電路、降低成本，此系統(tǒng)中采顯示的字符，與靜態(tài)顯示的效果完

22、全一樣。所以為了簡(jiǎn)化電路、降低成本，此系統(tǒng)中采顯示的字符，與靜態(tài)顯示的效果完全一樣。所以為了簡(jiǎn)化電路、降低成本，此系統(tǒng)中采 用動(dòng)態(tài)顯示方式。用動(dòng)態(tài)顯示方式。用動(dòng)態(tài)顯示方式。 圖 3.4 數(shù)碼管顯示電路 3.5 按鍵部分按鍵部分 采用矩陣鍵盤方式輸入設(shè)計(jì)鍵盤控制電路部分，分別定義按鍵名稱為數(shù)字0到9，以及“設(shè)置” 、 “取消” 、 “確定” ，其鍵盤結(jié)構(gòu)圖3.5所示： 圖 3.5 矩陣鍵盤 3.6 加熱部分加熱部分 加熱部分采用三極管控制繼電器，通過(guò)繼電器控制電熱絲加熱。此加熱方式可以通過(guò)軟件設(shè)計(jì)控制 電熱絲的加熱時(shí)間。繼電器的選擇要考慮到電熱絲的功率。其電路原理如圖 3.6 所示： 圖 3.6

23、 加熱電路圖 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 4.1 總程序流程設(shè)計(jì)總程序流程設(shè)計(jì) 按下設(shè)定鍵？ 當(dāng)前 t30 啟動(dòng)電加熱 斷開電加熱 當(dāng)前 t30 啟動(dòng)電加熱 斷開電加熱 當(dāng)前 t設(shè)定值 當(dāng)前 t設(shè)定值 中斷：按下取消設(shè)置 鍵 初始化 開始 圖 4.1 總流程圖 4.2 監(jiān)控子程序的設(shè)計(jì)監(jiān)控子程序的設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)采樣子程序是將調(diào)理過(guò)的傳感器采樣數(shù)據(jù)通過(guò) in0 通道把模擬量通過(guò) a/d 轉(zhuǎn)換 成數(shù)字量然后暫存起來(lái)。 采樣的流程框圖如圖 4.2： 開啟轉(zhuǎn)換 延時(shí)等待 暫存結(jié)果 返回 圖 4.2 數(shù)據(jù)采樣的流程圖 4.3 顯示子程序的設(shè)計(jì)顯示子程序的設(shè)計(jì) 顯示部分主要是顯示當(dāng)前溫度值和用戶設(shè)定的溫度值。顯

24、示程序嵌入在主程序中，當(dāng)基本數(shù)值顯 示過(guò)程如圖 4.3： 圖 4.3 顯示子程序流程 送入單片機(jī)的數(shù) 字量溫度值 轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管中 相應(yīng)碼值 送顯示 4.4 鍵盤掃描子程序的設(shè)計(jì)鍵盤掃描子程序的設(shè)計(jì) 鍵盤掃描子程序是用與閾值的輸入和設(shè)定。開始設(shè)定閾值，按兩次數(shù)字鍵，輸入閾 值，如果輸入三次則重新輸入，輸入結(jié)束后按 d 鍵確定。 圖 4.4 鍵盤掃描的流程圖 按下設(shè)定？ 按鍵？ 判斷按鍵次數(shù) 超過(guò)兩次？ 鍵值處理 按下確定？ n y n y y n n n n y 開始 結(jié)束 總結(jié)體會(huì)總結(jié)體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合性運(yùn)用。其中包括對(duì)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù) 字電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)等知識(shí)的運(yùn)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)了自身知識(shí)的不足，也 發(fā)現(xiàn)我們必須具備專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，才能成功的設(shè)計(jì)出一件合格的東西。這次課程設(shè)計(jì)收 獲很多，體會(huì)也很深刻，并且對(duì)我們所學(xué)的東西也產(chǎn)生了濃厚的興趣。設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué) 到了很多新的東西，protel 軟件繪制電路原理圖，以及一些仿真軟件的應(yīng)用。當(dāng)然最重 要的是學(xué)到了關(guān)于基本電子設(shè)計(jì)的一些基本方法，同時(shí)也加深了對(duì)一些常用的電子元件 的理解及其基本用法的掌握。除此之外，我覺(jué)得在這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)精神 的重要性，很多時(shí)候一個(gè)人的力量是有