溫度控制器實驗報告

目錄第1節(jié)引言 -2-1.1溫度控制器的概述 -..2...-1.2設(shè)計目的，任務(wù)及要求 -.2...-第2節(jié)系統(tǒng)硬件設(shè)計 -2-2.1芯片的選擇 -..2..-.2.2.系統(tǒng)工作原理 -..4...-..-.5...-.2.3系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能...-.5...-.2.3.1溫度控制器總體電路圖 .錯 誤..！未定義書簽。.錯 誤..！未定義書簽。第3節(jié)方案的設(shè)計之系統(tǒng)軟件設(shè)計 3.1系統(tǒng)主程序設(shè)計 -..5...-3.1.1主程序流程圖 -5-第4節(jié)性能測試和結(jié)果分析 4.1溫度校準 -..6..-.4.24.1溫度校準 -..6..-.4.2溫度報警及風機控制. 錯 誤...！未定義書簽。第5節(jié)實訓體會.參考文獻溫度控制器的設(shè)計第1節(jié)引言隨著對電器在節(jié)能、環(huán)保、舒適等方面的要求不斷提高，越來越多的智能控制技術(shù)引入到電器中。嵌入式智能家用電器也簡稱為智能家用電器。在這種家用電器中，人機界面友好方便，由單片機對家用電器的基本功能進行控制，同時還模擬人的智能活動過程。在控制過程中結(jié)合各種智能活動進行必要的處理，大大提高了家用電器的品質(zhì)和性能，產(chǎn)生了更加優(yōu)秀的控制效果，使人們得到更理想的服務(wù)。1.1帶時間顯示的溫度控制器的概述溫度控制器由單片機模塊，數(shù)碼管顯示模塊，按鍵模塊，DS18B20的溫度傳感模塊，風機控制及溫度報警五大模塊組成。可實現(xiàn)溫度實時檢測，超過溫度上下限報警并啟動風機冷卻等功能。其中可以通過各個按鈕控制設(shè)定各個數(shù)值（溫度上下限）。1.2本設(shè)計目的，任務(wù)及要求基本功能要求：完成溫度進行測量，測量范圍+20~+80度；將溫度測量值在六位LED數(shù)碼管顯示模塊顯示；可以通過按鍵進行溫度上下限報警設(shè)定；超過溫度上下限報警并啟動風機冷卻；系統(tǒng)掉電時記錄當前溫度并在下次啟動時顯示第2節(jié)系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1芯片的選擇在確定我們小組的主題任務(wù)后，我們小組進行了各個芯片的選擇工作。傳感器的選擇采用DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器）S18B20。測量溫度范圍為-55°C~+125°C,在40~+85°C范圍內(nèi)，精度為土0.5°C。單片機的選擇采用宏晶科技生產(chǎn)的STC89C52RC單片機作為控制器。2.1.3顯示器的選擇采用LED數(shù)碼管設(shè)備顯示常用電子元器件方案的確定：經(jīng)過我們小組4人的討論，考慮到功能，以及合理性等要求，我們最終決定本次設(shè)計使用到的元器件包括STC89C52芯片、數(shù)碼管顯示器、B18B20。其中STC89C52系統(tǒng)的核心，它主要負責控制各個部分的協(xié)調(diào)工作在其外圍接上復位電路，顯示器，上拉電阻，按鈕等。2.2工作原理2.2.1DS18B20簡介DS18B20特點1?單線結(jié)構(gòu)，只需一根信號線和CPU相連。不需要外部元件，直接輸出串行數(shù)據(jù)?？刹恍枰獠侩娫?，直接通過信號線供電，電源電壓范圍為3V?5V。測溫精度高，測溫范圍為：一55°C?+125°C,在-10°C?+85°C范圍內(nèi)，精度為±0.5°C。測溫分辨率高，當選用12位轉(zhuǎn)換位數(shù)時，溫度分辨率可達0.0625°C。數(shù)字量的轉(zhuǎn)換精度及轉(zhuǎn)換時間可通過簡單的編程來控制9：位精度的轉(zhuǎn)換時間為93.75ms：10位精度的轉(zhuǎn)換時間187.5ms：12位精度的轉(zhuǎn)換時間750ms。具有非易失性上、下限報警設(shè)定的功能，用戶可方便地通過編程修改上、下限的數(shù)值?？赏ㄟ^報警搜索命令識別哪片DS18820采集的溫度超越上、下限。DS18B20的讀寫操作介紹(一)ROM操作命令：1?讀命令(33H)：通過該命令主機可以讀出DS18820的ROM中的8位系列產(chǎn)品代碼、48位產(chǎn)品序列號和8位CRC校驗碼。該命令僅限于單個DS18B20在線的情況。選擇定位命令(55H)：當多片DS18820在線時，主機發(fā)出該命令和一個)4位數(shù)，DS18820內(nèi)部ROM與主機一致者，才響應(yīng)命令。該命令也可用于單個S18820的情況。查詢命令(0F0H)：該命令可查詢總線上DS18B20的數(shù)目及其64位序列號。跳過ROM序列號檢測命令OCCH)：該命令允許主機跳過ROM序列號檢測而直接對寄存器操作，該命令僅限于單個)S18820在線的情況。報警查詢命令(0ECH)：只有報警標志置位后,DS18B20才相應(yīng)該命令。存儲器操作命令：寫入命令(4EH):該命令可寫入寄存器的第2、3、4字節(jié)，即高低溫寄存器和配置寄存器。復位信號發(fā)出之前，三個字節(jié)必須寫完。2?讀出命令(0BEH):該命令可讀出寄存器中的內(nèi)容，復位命令可終止讀出。3.開始轉(zhuǎn)換命令44H)：該命令使DS18B20立即開始溫度轉(zhuǎn)換，當溫度轉(zhuǎn)換正在進行時，主機這時讀總線將收到0；當溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束時，主機這時讀總線將收到。若用信號線給DS18820供電，則主機發(fā)出轉(zhuǎn)換命令后，必須提供至少相應(yīng)于分辨率的溫度轉(zhuǎn)換時間的上拉電平。4?回調(diào)命令(088H):該命令把EEROM中的內(nèi)容寫到寄存器TH、TL及配置寄存器中。DS18820上電時能自動寫入。5?復制命令(48H)：該命令把寄存器TH、TL及配置寄存器中的內(nèi)容寫至【JEEROM中。6讀電源標志命令(084H)：主機發(fā)出該命令后,DS18B20將進行響應(yīng)，發(fā)送電源標志，信號線供電發(fā)0,外接電源發(fā)1。DS18820的復位及讀寫時序：1?復位：對DS18B20操作之前，首先要將它復位。復位時序為：主機將信號線置為低電平，時間為180?960》S。主機將信號線置為高電平，時間為5?60》S。DS18B20發(fā)出60?240》S的低電平作為應(yīng)答信號。主機收到此信號后，才能對DS18820作其它操作。寫操作：主機將信號線從高電平拉至低電平，產(chǎn)生寫起始信號。從信號線的下降沿開始，在15?60》S的時間內(nèi)DS18820對信號線檢測，如信號線為高電平，則寫1，如信號線為0，則寫0，從而完成了一個寫周期。在開始另一個寫周期前，必須有1卩S以上的高電平恢復期。讀操作：主機將信號線從高電平拉低至低電平1卩S以上，再使數(shù)據(jù)線升為高電平，產(chǎn)生讀起始信號。從主機將信號線從高電平拉低至低電平起5?60弟的時間內(nèi),DS18820將數(shù)據(jù)放到信號線上，供主機讀取。從而完成了一個讀周期。在開始另一個讀周期前，必須有1卩S以上的高電平恢復期。2.2.2系統(tǒng)工作原理基于這個設(shè)計的上述要求，根據(jù)功能要求，必須有單片機控制模塊，風機控制及報警模塊，數(shù)碼管顯示模塊以及)S18B20的溫度傳感模塊。各個模塊都有其自己的功能。上電后，通過DS18B20可以檢測到溫度，并在顯示器上顯示，溫度的上下限可由Pl.4,P1.5,P1.6,P1.7口的三個按鈕調(diào)整設(shè)定。當超過上下限設(shè)定值時發(fā)光

二極管閃爍蜂鳴器響；當超過設(shè)定值3度開風扇，正負3度之間保持，低于設(shè)定值度關(guān)風扇。當系統(tǒng)掉電后存儲當前溫度值并在下次開啟時顯示按。下連接單片機9腳的RESET,可以實現(xiàn)整個電路的復位。2.3系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能帶時間顯示的溫度控制器總體電路圖圖2-3-1溫度控制器電路圖圖2-3-1溫度控制器電路圖圖為用protel畫的總體電路圖，可以實現(xiàn)各個功能要求,第3第3節(jié)方案的設(shè)計之系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1系統(tǒng)主程序設(shè)計主程序流程圖3.1.2DS18B20程序代碼（見附錄）

第4節(jié)性能測試和結(jié)果分析4.1溫度校準表1性能測試（溫度測試）標準值（溫度計）。c測量值（課程設(shè)計）c絕對誤差c相對誤差%30.029.40.62.030.330.60.30.931.531.10.41.332.132.30.20.633.433.60.20.633.834.10.30.934.735.00.30.935.535.90.41.136.336.60.30.837.437.70.30.8由上表可知，本溫度計的測量誤差可以控制在1%左右，基本滿足應(yīng)用要求第5節(jié)設(shè)計體會這次課程設(shè)計老師給我們安排了兩個星期的時間，可以說是比較充裕的，但也因為剛好是碰到考試周，所以又很多事要做。在本次課程設(shè)計,設(shè)中計的結(jié)果基本符合設(shè)計的要求，我們也加了一些自己的想法?；旧纤闶潜容^滿意的。在這次的設(shè)計的過程當我中學到了很多,對很多相關(guān)的知識有了更深一層的理解，特別的對單片機這塊。這次的設(shè)計，很好的將我們上學期學過的單片機進行復習并用于了實踐之中，是我們能更好的掌握其一般原理。另外，本次課程設(shè)計以小組的形式展開，這樣一來不但提高了我們的動手能力，也增進了同學間的了解，增強了團隊合作的意識?？偟膩碚f，本次課程設(shè)計對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學無止境的道理。我們每一個人永遠不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美