基于單片機(jī)的冷藏庫溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

摘要本設(shè)計我主要是異能用了以STC89S52型號的冷庫溫度自動測控系統(tǒng)作為主要的根底，其組成局部主要分為以下幾種，有溫度檢測電路、從掌握電路、電源、系統(tǒng)掌握電路、溫度顯示電路、執(zhí)行電路等其他部件。最開頭，當(dāng)冷STC89S52顯示出掌握信號，進(jìn)而實現(xiàn)完成提示功能，這時會有兩種狀況發(fā)生，分別為啟動或停頓執(zhí)行電路，會快速的使溫度到達(dá)預(yù)定的范圍之內(nèi)，冰箱溫度控制系統(tǒng)構(gòu)造是格外的簡潔并且掌握效果也是絕佳的。緒論冷藏庫是利用冷藏設(shè)施制造適宜的濕度和溫度條件的倉庫，又稱冷藏庫，是我國農(nóng)牧產(chǎn)品加工和儲存的場所。3000萬噸左10億元，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)?；M(jìn)展與保鮮、倉儲、流通進(jìn)展不協(xié)調(diào)，生產(chǎn)規(guī)模越大，損失越大，我國目前已接近1.350億人口及其糧食資源格外貴重，假設(shè)不快速轉(zhuǎn)變，我國的糧食工業(yè)不僅落后于興旺國家，而且大量資源將被鋪張[1]。DS18B20數(shù)字傳感器和STC89S52單片機(jī)進(jìn)展溫度檢測和掌握，具有溫度顯示和報警功能。-20臺℃占冷藏庫的80%以上，20世紀(jì)70年月以前，國外冰箱一般承受以氨為制冷劑的集中制冷系統(tǒng)，到70年月末，以R2280%以上的冰箱使用R717作為制冷劑[2]。分布式制冷系統(tǒng)在國外進(jìn)展快速，制冷設(shè)備漸漸由排氣管改為空氣冷卻器，近三分之一的冷藏水果儲存在受控氣氛中，在冷藏庫建設(shè)中，承受空氣冷卻器代替排氣管。民用冷藏庫正朝著預(yù)制、裝配方向進(jìn)展，自動化程度高。其中HE-3倉面板承受無氟聚氨酯保溫板，鍍鋅鋼板兩層，重量輕，拆卸便利，施工周期短，氣密性好，空間利用率高。218國內(nèi)多家廠家專業(yè)從事制冷設(shè)備的生產(chǎn)和冷庫的建設(shè)，如開封空分集團(tuán)制冷工程公司是國內(nèi)第一家裝配式冰箱生產(chǎn)企業(yè)。從幾立方米的小型室內(nèi)冰箱到數(shù)萬立方米的大型室外冰箱；從高溫貯存、低溫貯存、冷凍貯存到綜合貯存；其制冷設(shè)備在制冷行業(yè)占有很大份額，天津森羅科技進(jìn)展承受雙面彩鋼保溫板建筑組合式冷庫。國家農(nóng)產(chǎn)品保鮮工程技術(shù)爭論中心(天津)開發(fā)的小型節(jié)能冷藏庫在我國農(nóng)村得到了廣泛的應(yīng)用。本文在以下三個方面對冷藏庫溫度掌握系統(tǒng)進(jìn)展設(shè)計。掌握器和溫度傳感器的選擇。冷藏庫溫度掌握系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計。冷藏庫溫度掌握器軟件的設(shè)計。第一章冷藏庫溫度掌握系統(tǒng)方案掌握系統(tǒng)設(shè)計要求溫度傳感器DS18B20檢測溫度并將測量的溫度發(fā)送至STC8S52單片機(jī)。經(jīng)單片機(jī)處理后，在顯示電路上實時顯示溫度，系統(tǒng)通過對冷庫內(nèi)多個點的溫度進(jìn)展測量，找到最正確的測量點。單片機(jī)掌握壓縮機(jī)、冷凝器電磁閥，形成可靠的冷庫溫度測控系統(tǒng)。使冷庫溫度分布均勻，提高產(chǎn)品冷庫質(zhì)量。溫度掌握范圍：-25°C級-5°C。掌握精度±5%。系統(tǒng)方案方案1：FPGA可編程規(guī)律器件的使用不受標(biāo)準(zhǔn)串行器件規(guī)律功能的限制。規(guī)律修改可以在系統(tǒng)設(shè)計和使用過程的任何階段進(jìn)展。只需對所使用的fpga器件進(jìn)展重編程即可，為系統(tǒng)設(shè)計供給了很大的敏捷性，與傳統(tǒng)方法相比，系統(tǒng)設(shè)計所需的時間更少。方案2：承受plc和plc作為掌握系統(tǒng)，信號處理時間短，速度快，實時性強(qiáng)，穩(wěn)定性高。方案3：STC89S52是一款低功耗、高性能的8位CM0S8微掌握器。該系統(tǒng)承受8K可編程閃存，本錢低廉，與傳統(tǒng)的8051單片機(jī)指令碼完全兼容，相對生疏，使用便利。與上述三種方案相比，方案3的設(shè)計考慮了可行性和本錢效益。所用芯片和器件均為通用器件，整個系統(tǒng)本錢低，應(yīng)用價值高，進(jìn)展前景好，故承受方案3。圖11冷藏庫溫度掌握系統(tǒng)功能框圖1.2.1核心掌握器件的選擇本設(shè)計基于STC89S52單片機(jī)，溫度傳感器DS18B20的檢測范圍為-55℃至125℃，STC89S52單片機(jī)。經(jīng)單片機(jī)處理后，溫度實時顯示在顯示電路上。系統(tǒng)顯1602個液晶模塊。[5]。單片機(jī)選擇方案1：fpga可編程規(guī)律器件的使用不受標(biāo)準(zhǔn)串行器件規(guī)律功能的限制。規(guī)律修改可以在系統(tǒng)設(shè)計和使用過程的任何階段進(jìn)展。只需重編程所使用的FPGA規(guī)律器件，為系統(tǒng)設(shè)計供給了很大的敏捷性，因此使用FPGA器件可以提高產(chǎn)品的競爭力。方案2：承受PLC和PLCI/O輸入和輸出信號均承受光隔離，使工業(yè)現(xiàn)場外電路與掌握器內(nèi)部電路電隔離；具有良好的自診斷功能，當(dāng)電源或其它軟硬件消滅故障時，處理器應(yīng)馬上實行有效措施防止故障擴(kuò)展。方案3：8K8051[6]。與上述三種方案相比，方案3的設(shè)計考慮了可行性和本錢效益。所用芯片和器件均為通用器件，整個系統(tǒng)本錢3。傳感器選擇方案1：承受模擬集成溫度傳感器，集成傳感器承受集成硅半導(dǎo)體工藝制造。它又稱硅傳感器或單片機(jī)集成溫度傳感器，是將溫度傳感器集成到芯片中，實現(xiàn)溫度測量和模擬信號輸出功能的專用集成電路。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一(僅測溫)，測溫誤差小，本錢低，響應(yīng)快，傳輸距離長。體積小，功耗低，適用于遠(yuǎn)程測溫順溫度掌握，無需非線性校正。簡潔的外圍電路。圖2-1是AD590用于熱力學(xué)溫度測量的根本應(yīng)用電路。由于流經(jīng)AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，因此AD590的增益和電阻存在誤差。調(diào)整方法如下：將AD590R2，使V=273.2mV(25)V=273.2+25=298.2(mV)。此設(shè)置僅保證在0℃或25℃時的高精度[7]。AD590將被測溫度轉(zhuǎn)換為電流，然后通過放大器和A/D轉(zhuǎn)換器將數(shù)字輸動身送到單片機(jī)進(jìn)展溫度掌握。圖1-1AD590測溫電路方案2：承受DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，DS18B20是達(dá)拉斯公司生產(chǎn)的一種前端數(shù)字式溫度傳感器，具有小型化、低功耗、低功耗等優(yōu)點。具有高性能的抗干擾力量和易于配置的處理器，溫度可在單片機(jī)上直接轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(93-92針封裝，測溫范圍為-55℉~+125℉，可編程實現(xiàn)9-12位A/D轉(zhuǎn)換精度，測溫區(qū)分率可達(dá)0.0625℉。承受符號擴(kuò)展的16位數(shù)字測量方法串行輸出DS18B20DS18B20通信，因此需要較少的微處理器端口，DS18B20[8]。2，芯片的理化性能格外穩(wěn)定，可作為工業(yè)測溫元件，具有良好的線性度，直接將數(shù)字信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上。便于單片機(jī)的處理和掌握。其次章溫度掌握系統(tǒng)硬件設(shè)計掌握系統(tǒng)硬件構(gòu)造設(shè)計系統(tǒng)主要由STC89S52[1]。由DS18B20組成的溫度檢測電路檢測冰箱的溫度，并將數(shù)據(jù)上傳到單片機(jī)上，單片機(jī)將檢測到的溫度與設(shè)定溫度1工作，驅(qū)動電機(jī)冷卻，黃燈亮，假設(shè)溫度低于設(shè)2工作。操作電機(jī)并進(jìn)展加熱。同樣，黃色指示燈將點亮以指示。假設(shè)檢測12864上顯示檢測到的溫度值。使人們能夠直接看到[2]。掌握系統(tǒng)構(gòu)造框圖如圖2-1所示：21溫度掌握系統(tǒng)構(gòu)造框圖STC89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)STC89S52單片機(jī)STC89S52是一種低功耗、高性能的8位CMOS微掌握器，它還具有8K系統(tǒng)可編程閃存。它承受宏基晶體技術(shù)的高89C51.片上閃存允許在系統(tǒng)中編程程序存儲器，這也適用于傳統(tǒng)的程序員。STC89S52在單個芯片上，系統(tǒng)承受8位智能處理器和可編程閃存，為很多嵌入式掌握應(yīng)用系統(tǒng)供給了高效的解決方案，STC89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)閃存、256字節(jié)RAM、32位I/O端口電纜、2個數(shù)據(jù)指針、4個、3個16位定時器/計數(shù)器、看門狗定時器、6矢量二級中斷構(gòu)造、LJ全雙工串行、片上晶體振蕩器和時鐘電路。單片機(jī)芯片如圖2-2所示。2–2單片機(jī)芯片圖[3]：①主電源引腳(2根)VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源；GND(Pin20)：接地線；②外接晶振引腳(2根)XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端；XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端；(4RST/VPD(9針)：RST復(fù)位，VPD為備用電源，此針為MCU的電源復(fù)位或失電保護(hù)端。當(dāng)VCCVPD(+5V)RAM供電，以保證RAM中的數(shù)據(jù)不喪失。ALE/P(30ALE(允許的地址鎖定信號)，以鎖定端口P0處的低電平信號。PSEN(29PESN每機(jī)器周期有效兩次，并通過數(shù)據(jù)總線端口重讀取指令或常數(shù)。當(dāng)您訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，PESN信號不會消滅。④可編程輸入/輸出引腳(32根)STC89C52單片機(jī)有四組8位可編程I/O端口，分別為P0、P2和P3，每組8位(8針)，共32個。P0口(Pin39~Pin32)：8位雙向I/OP0.0~P0.7P1(Pin1~Pin8)8I/O口線，名稱為P1.0~P1.7；P2(Pin21~Pin28)：8位準(zhǔn)雙向I/OP2.0~P2.7；P3(Pin10~Pin17)：8位準(zhǔn)雙向I/OP3.0~P3.7；STC89S52主要功能如表2-2所示。表2-1STC89S52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)32個雙向I/O口3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷2個串行中斷2個外部中斷源2個讀寫中斷口線低功耗空閑和掉電模式

8K可反復(fù)擦寫FlashROM256x8bit內(nèi)部RAM時鐘頻率0-24MHz可編程UART串行通道共6個中斷源3級加密位軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能時鐘電路STC89S52具有一個高增益反相放大器，用于形成振蕩器。RXD和TXD引腳分別是放大器的輸入和輸出。時鐘可以在內(nèi)部或外部產(chǎn)生。內(nèi)部時鐘電路如圖2-3(a)所示。同步元件與RXD和TXD引腳連接時產(chǎn)生自激振蕩，同步元件一般承受石英晶體和電容器組成的并聯(lián)諧振電路，晶體振蕩頻率可在1~2.5V2~12MHz，電容在5~30pF范圍內(nèi)，電容值可調(diào)頻。外部模式時鐘電路如圖2-3(b)所示，RXD接地，TXD與外部振蕩器相連，外部振蕩信號無特別要求，僅為脈沖寬度。通常承受頻率小于12mhz的方波信號，單片機(jī)時鐘發(fā)生器將振蕩頻率分成兩局部，產(chǎn)生兩相p1和p2時鐘，供單片機(jī)使用。(a)內(nèi)部方式時鐘電路(b)2-3時鐘電路復(fù)位及復(fù)位電路復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是將PC機(jī)初始化到0000h，使單片機(jī)能夠從0000h單元運行程序，除了進(jìn)入正常的系統(tǒng)初始化外，當(dāng)系統(tǒng)因程序錯誤或操作錯誤而進(jìn)入死鎖狀態(tài)時，要想擺脫逆境，必需按復(fù)位鍵重啟動。整個復(fù)位電路由內(nèi)部和外部兩局部組成，由外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(RST)被發(fā)送到施密特觸發(fā)器，然S5P2，然后獵取內(nèi)部復(fù)位操作所需的信號[4]。復(fù)位操作有上電自動復(fù)位相按鍵手動復(fù)位兩種方式。電源的自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容負(fù)載來實現(xiàn)的，如圖2-4(a)所示，因此只要VCC電源的上升時間小于1ms，就可以實現(xiàn)電源的自動復(fù)位。手動復(fù)位有兩種方式：電平模式和脈沖模式，復(fù)位端通過電阻連接到VCC電源，復(fù)位鍵電平，如圖2-4(b)；RC差動電路產(chǎn)生的正脈沖用于復(fù)位鑰匙脈沖，如圖2-4(c)看門狗電路的同步時間可由特定應(yīng)用程序的周期打算，該周期通常略長于系統(tǒng)正常運行的最大周期?？梢詫⒖撮T狗電源掌握添加到軟件的適當(dāng)位置，這樣看門狗的時鐘時間永久無法到達(dá)預(yù)定的時間，系統(tǒng)不會復(fù)位正常運行，當(dāng)系統(tǒng)運行時，程序無法通過軟件陷阱等其他方式捕獲時，看門狗的計時時間快速增加到預(yù)定時間，迫使系統(tǒng)復(fù)位。2-4(d)a)b)按鍵電平復(fù)位按鍵脈沖復(fù)位看門狗電路圖2-4復(fù)位電路6MHz2個機(jī)器周期。本系統(tǒng)的復(fù)位電路承受圖2-4(d)看門狗電路來更好地保護(hù)電路[5]。DS18B20溫度檢測電路每個DSL8B20ROM都有其唯一的48位序列號，該序列號在裝運前已寫入片上ROM。在進(jìn)入操作程序之前，主機(jī)必需使用READROM(33H)DSL8B20程序可以跳過ROM，啟動全部DSL8B20進(jìn)展溫度轉(zhuǎn)換，然后通過匹配ROM逐個讀取每個DSL8B20的溫度數(shù)據(jù)。DS18B20的測溫原理如圖2-5所示，低溫系數(shù)晶體振蕩器的振蕩頻率不受溫度的影響，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號，并隨溫度的變化發(fā)送到減法計數(shù)器1。溫度、高系數(shù)晶體振蕩器的振蕩頻率變化明顯，產(chǎn)生的信號作為減法計數(shù)器2的脈沖輸入，圖中還有計數(shù)門，當(dāng)計數(shù)門翻開時，DS18B20對低溫系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進(jìn)展計數(shù)，以完1和溫度存放器中分別設(shè)置與-55℃1和溫度存放器預(yù)設(shè)為與-55℃相對應(yīng)的基準(zhǔn)值。圖2-5中的斜率累加器用于補(bǔ)償和校正溫度測量過程中的非線性，其輸出用于校正減法計數(shù)器的預(yù)設(shè)值，直到計數(shù)門關(guān)閉，重復(fù)上述過程，直到溫度記錄值到達(dá)測量溫度。另外，由于DS18B20的單線通信功能是時分的，所以有嚴(yán)格的時隙概念，因此讀寫挨次格外重要，系統(tǒng)必需依據(jù)協(xié)議使用DS18B20，操作協(xié)議為：初始化DS18B20(發(fā)送復(fù)位脈沖)→發(fā)送ROM功能命令→發(fā)送內(nèi)存操作命令→過程數(shù)據(jù)。圖2-5DS18B20測溫原理圖2.2.512864液晶電路在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：LCD接收到信號后，各點的顏色和亮度保持不變，不需要像CRT那樣不斷刷亮點，因此LCD具有高圖像質(zhì)量，不閃耀。數(shù)字接口：液晶顯示屏是數(shù)字的，與單片機(jī)系統(tǒng)的接口更簡潔牢靠，操作更便利。體積小、重量輕：液晶顯示器通過顯示器的電極掌握液晶分子的狀態(tài)，到達(dá)顯示器的目的，比具有一樣顯示面積和重量的傳統(tǒng)顯示器輕得多。低功耗：相對而言，液晶顯示器的功耗主要集中在內(nèi)部電極和驅(qū)動集成電路上，因此功耗遠(yuǎn)低于其他顯示器。液晶顯示器的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓來掌握顯示區(qū)域。液晶顯示器厚度薄，適用于大規(guī)模集成pda移動通信工具等諸多領(lǐng)域。圖2-6DS18B20與單片機(jī)的硬件連接電路圖液晶顯示模塊為128×64矩陣漢字液晶顯示模塊，可顯示漢字和圖形，漢字8192字(16x16矩陣)，128個字符(8x16矩陣)和64x256矩陣顯示RAM(GDRAM)，可直接連接到CPU，并供給兩種接口連接微處理器：并行8位和串行LCD12864液晶模塊液晶顯示塊12864是點陣液晶顯示模塊，是由128*64個液晶顯示點組成的128列×64行的陣列，也稱為12864，每個顯示點對應(yīng)一個二進(jìn)制數(shù)，0表示關(guān)，1表示開。圖形或漢字的矩陣信息由我們自己設(shè)計。此時，關(guān)鍵問題是液晶顯示屏上顯示點的位置與存儲器中的地址之間的關(guān)系。帶有漢字庫的TS128x64(圖2-6)是一種4/8位串行并行多接口模式。2線或3線。PIN功能如圖2-2所示，可顯示8×4線16×16點陣漢字也可完成圖形顯示，電壓低、功耗低是另一顯著特點。12864液晶顯示電路實物圖如圖2-6：JM12864M中文圖形點陣液晶顯示模塊主要技術(shù)參數(shù)：規(guī)律工作電壓：4.5~5.5V，工作溫度：-10℃~60℃。圖2-612864液晶顯示電路實物圖12864液晶顯示電路如圖2-7所示：圖2-712864液晶顯示與單片機(jī)的連接電路芯片中有20個D0-D7引腳，為單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸引腳，R/W(SID)連接到單片機(jī)P10端口，選擇并行讀寫；e(sclk)與單片機(jī)p13口相連，負(fù)責(zé)并驅(qū)動電源信號；BLA+連接至VCCBLA+連接到GND背光源的負(fù)極，VCC和GND分別通過2K的滑動電阻連接到VCC和GND，12864屏幕的亮度通過轉(zhuǎn)變滑動變阻器的電阻來調(diào)整。電源設(shè)計圖2-8電源局部連線圖電氣接線圖如圖2-8所示。掌握系統(tǒng)主要局部需要5V和12V直流電源。電路如圖2-8所示。將RMS值為220V的50Hz單相溝通電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓5V和12V振幅穩(wěn)定。其主要原理是通過電力變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路將單相溝通電流轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定直流電流。由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，所需的直流電壓值與電網(wǎng)電壓的有效值相差很大。因此電力變壓器起到降壓的作用，溝通電壓在降壓后保持不變，需要整流電路將電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，由于整流電路整流后的電壓包含很大的電壓AC組件，穩(wěn)壓電路的作用是使直流輸出電壓不受電網(wǎng)電壓波動和直流電阻變化的影響。該電路承受嵌入式電壓調(diào)節(jié)器芯片7805和7812來解決電源電壓調(diào)整問題。單片機(jī)最小系統(tǒng)圖2-9單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖2-9所示：共有4個8位雙向并行I/O口，分別記錄為P0、P1，P2和P3。它們可用于數(shù)據(jù)輸出和輸入。端口P3具有向系統(tǒng)供給掌握信號的其次功能。時鐘電路用于生成單片機(jī)運行所需的時鐘掌握信號。內(nèi)部電路在嚴(yán)格遵守時鐘信號掌握下的時序掌握，在單片機(jī)中承受高增益反向放大器構(gòu)成振蕩器，高增益反向放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2。引腳分別與石英晶體振蕩器和補(bǔ)償電容器連接，形成穩(wěn)定的自激振蕩器，電路的調(diào)諧電容一般在30pF左右，影響頻率。振蕩器的穩(wěn)定性和啟動速度，晶體振蕩頻率為12MHz，當(dāng)EA引腳連接到高電平時，單片機(jī)訪問片上程序存儲器，但在讀取單片機(jī)內(nèi)部程序存儲器后，它自動切換到外部程序存儲器中的程序執(zhí)行，通過外部看門狗電路實現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位，承受看門狗電路更好地保護(hù)整個系統(tǒng)，實現(xiàn)了鑰匙的自動復(fù)位。在本設(shè)計中，時鐘頻率為12MHz。溫度檢測電路圖2-10溫度檢測電路DS18B20溫度傳感器電路如圖2-10所示，DS18B20溫度傳感器只有三條外線：DQ單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口，外部電源線VCC和公共GND。DS18B20有兩種電源模式：一種是數(shù)據(jù)線電源模式。VDD現(xiàn)在接地。空閑時，它通過內(nèi)部電容器I/O口用來拉DS18B20總線，另一個是外部電源模式(VDD接+5V)，測溫時間相對較短。本次設(shè)計承受了三組傳感器實現(xiàn)了多點測控，數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。在本設(shè)計中承受外部供電方式實現(xiàn)DS18B20傳感器與單片機(jī)的連接。冷藏庫溫度掌握系統(tǒng)原理圖如圖2-11所示。圖2-11冷藏庫溫度掌握系統(tǒng)原理圖執(zhí)行電路及提示電路執(zhí)行電路連接方法如圖2-12所示：2-12中的電機(jī)，當(dāng)溫度超過上限時，顯示冷[10]。當(dāng)溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)時，P1.6單片機(jī)發(fā)出高電平信號，光電開關(guān)不工作繼電器斷開，發(fā)動機(jī)不運轉(zhuǎn)。圖2-12執(zhí)行電路2-12中的電機(jī)，當(dāng)溫度超過上限時，顯示冷[10]。當(dāng)溫度保持在設(shè)定范圍內(nèi)時，P1.6單片機(jī)發(fā)出高電平信號，光電開關(guān)不工作，導(dǎo)致繼電器斷開，電機(jī)不運行。當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度的上限或下限時，P1.6單片機(jī)發(fā)出低電平信號，光電開關(guān)動作，閉合繼電器開關(guān)，使電機(jī)通電，到達(dá)冷卻和加熱的目的，當(dāng)溫度恢復(fù)到設(shè)定溫度范圍時，P1.6單片機(jī)發(fā)出高電平信號，電機(jī)停頓工作，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。繼電器電路中有一個三極保護(hù)電路，即三極管兩端的二極管反向，當(dāng)繼電器突然斷電時，會產(chǎn)生較大的反向電流，二極管用來分流反向電流。因此，通過晶體管的電流相對較低，從而保護(hù)三極管。串行通訊接口電路隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)展，通信功能越來越重要，通信不僅包括計算機(jī)與外部設(shè)備之間的信息交換，還包括計算機(jī)與外部設(shè)備之間的通信。由于串行通信通過傳輸線逐位傳輸信息，使用的傳輸線較少，可以通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸。它特別適用于遠(yuǎn)程傳輸，對于離計算機(jī)不遠(yuǎn)的人機(jī)交換設(shè)備和外部串行存儲設(shè)備，如終端、打印機(jī)、規(guī)律分析儀、磁盤等，串行數(shù)據(jù)交換也格外普遍。在實時掌握和治理領(lǐng)域，分層分布式掌握系統(tǒng)由多個微處理器組成。一般來說，通信是串行的，串行接口是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的通用接口，很多外圍設(shè)備和計算機(jī)都是串行通信，這里CPU和接口始終以并行模式運行。1.串行通信的概念“串行通信”是指在設(shè)備和計算機(jī)之間使用數(shù)據(jù)信號線(此外，還需要接地線和可能的掌握線)。數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)信號線逐位傳輸。而且每一個數(shù)據(jù)位都需要固定的時間，如下圖，這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線較少，節(jié)約了長途通信的通信本錢，固然比并行傳輸移動慢。由于CPU和接口是并行傳輸?shù)?，接口和外圍設(shè)備是串行傳輸?shù)模虼吮匦柙诖薪涌谥泄┙o接收站存放器(串行)和傳輸移位存放器(串行)。在數(shù)據(jù)輸入過程中，數(shù)據(jù)位從設(shè)備逐位輸入接口的“移位接收存放器”，當(dāng)接收移位存放器接收到字符的一位時，數(shù)據(jù)從接收移位存放器移到數(shù)據(jù)輸入存放器，處理器從數(shù)據(jù)輸入存放器讀取接收字符(并行讀取，即-dire:Lavitesse[19]。在數(shù)據(jù)輸出過程中，處理器將輸出的字符(并行)發(fā)送到數(shù)據(jù)輸出存放器，數(shù)據(jù)輸出存放器的內(nèi)容先發(fā)送到發(fā)送站存放器，再發(fā)送到發(fā)送站存放器，然后將數(shù)據(jù)逐位發(fā)送到設(shè)備。發(fā)送站存放器的移動速度由發(fā)送時鐘打算。接口“掌握存放器”用于存儲處理器發(fā)送給接口的各種掌握信息，確定接口的工作方式。狀態(tài)存放器中的每一位稱為狀態(tài)位，每個狀態(tài)位可用于表示數(shù)據(jù)傳輸過程中的狀態(tài)或某些錯誤，例如，狀態(tài)寄存器中的D5位用作“1”表示“數(shù)據(jù)輸出存放器”為空，位D0表示“數(shù)據(jù)輸入存放器已滿”，位D2表示“奇偶校驗錯誤”等。設(shè)計承受RS232通信接口，其原理圖如下圖。PC機(jī)可與單片機(jī)自由交換信息。圖2-13RS-232-C(EIA)開發(fā)的串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)，RS232是標(biāo)識號，C是修改號，RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)有25條信號線，包括正線和支線。RS-232標(biāo)準(zhǔn)，因此RS-232C是主要的爭論對象，RS-232C標(biāo)準(zhǔn)是由EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)和Bell等公司于1969年公布的一種通信協(xié)議，適用于數(shù)據(jù)傳輸速率在0-20230b/s之間。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了信號線的功能和串行通信接口的電氣特性。由于通用設(shè)備制造商生產(chǎn)的通信設(shè)備與RS-232C系統(tǒng)兼容，它被廣泛用作微機(jī)通信接口的標(biāo)準(zhǔn)。第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1主程序設(shè)計整個系統(tǒng)的功能