基于單片機的熱水器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院〔2023屆〕畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計〔論文〕基于單片機的熱水器溫度控制系統(tǒng)設(shè)計系別：專業(yè)：姓名：班級：學(xué)號：指導(dǎo)老師姓名：職稱：最終評定成績：2023年5月摘要溫度是一種最根本的環(huán)境參數(shù)，人們生活與環(huán)境溫度息息相關(guān)；在工業(yè)生產(chǎn)中也離不開溫度的檢測和控制。隨著國民經(jīng)濟的開展，人們需要對各種加熱器、熱處理爐、反響爐和鍋爐的溫度進行檢測和精確控制。因此研究溫度的檢測和控制具有重要的意義。本論文介紹了一種基于AT89S52單片機為主要控制器件，以DS18B20為溫度傳感器的熱水器溫度控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)通過DS18B20實時檢測電熱棒所加熱的水溫溫度，由單片機從DS18B20讀取出所測量出的溫度數(shù)值，然后通過軟件程序進行判斷，控制固態(tài)繼電器SSR的通斷，再控制加熱棒是否加熱，從而實現(xiàn)實時檢測并精準(zhǔn)控制水溫的目的。利用軟件編程和外圍電路，結(jié)合智能溫度傳感器DS18B20，通過按鍵能夠任意設(shè)置溫度上下限報警。顯示電路采用四位LED共陰數(shù)碼管來顯示檢測的水溫數(shù)值。本系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)溫度的檢測控制和顯示，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等特點，適用于我們的日常生活和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度檢測控制領(lǐng)域。同時，也可以當(dāng)作溫度處理模塊，嵌入到其他系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴展。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，適合在惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場溫度檢測控制，具有廣泛的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：AT89S52DS18B20溫度控制固態(tài)繼電器AbstractTemperatureisoneofthemostfundamentalenvironmentalparameters,people'slivesandiscloselyrelatedtotheambienttemperature;temperaturedetectionandcontrolinindustrialproductionisalsoinseparable.Withthedevelopmentofthenationaleconomy,peopleneedtodetectandpreciselycontrolthetemperatureofthevariousheaters,heattreatmentfurnaces,reactorsandboilers.Therefore,thetemperaturedetectionandcontrolofthestudyhasimportantsignificance.ThispaperdescribesthewaterheatertemperaturecontrolsystembasedonAT89S52microcontrollerasthemaincontroldevice,DS18B20asthetemperaturesensor.ThewatertemperatureisthetemperatureofthesystemthroughthetheDS18B20real-timedetectionofelectricheatingrodsareheatedbythemicrocontrollerfromtheDS18B20readoutthemeasuredtemperaturevalues??,andthenbejudgedbyasoftwareprogram,on-offcontrolSolidStateRelay(SSR),tocontrolwhethertheheatingrodsheating,inordertoachievereal-timedetectionandprecisewatertemperaturecontrolpurposes.Softwareprogrammingandperipheralcircuits,combinedwithintelligenttemperaturesensorDS18B20wereabletosetupperandlowertemperaturealarmbutton.CommoncathodecircuitusesfourLEDdigitaltubetodetectthewatertemperaturevalueisdisplayed.Thesystemcanfacilitatethedetectionoftemperaturecontrolanddisplay,withhighaccuracy,widerange,highsensitivity,smallsize,lowpowerconsumption,appliestoourdailylifeandwork,thetemperatureintheagriculturalproductioninthefieldofdetectionandcontrol.Meanwhile,itisalsocanbeusedasthetemperatureoftheprocessingmodule,embeddedintoothersystems,astheauxiliaryexpansionofotherprimarysystem.Thesystemstructureissimple,stronganti-jammingcapability,suitableforuseinharshenvironments,thescenetemperaturedetectioncontrol,hasabroadapplicationprospects.Keywords:AT89S52DS18B20temperaturecontrolsolidstaterelay目錄TOC\o"1-4"\h\z\u目錄4第1章緒論61.1課題研究背景61.2溫度控制系統(tǒng)的開展現(xiàn)狀71.3系統(tǒng)設(shè)計要求8第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計與論證92.1系統(tǒng)微處理器方案的選擇與論證92.2溫度檢測模塊電路方案的選擇與論證92.3溫度控制模塊電路方案的選擇與論證102.4溫度設(shè)置模塊電路方案的選擇與論證112.5溫度顯示模塊電路方案的選擇與論證122.6加熱器方案的選擇與論證13第3章系統(tǒng)總體框圖設(shè)計133.1系統(tǒng)硬件框圖設(shè)計13第4章系統(tǒng)硬件模塊電路設(shè)計144.1系統(tǒng)電源模塊電路設(shè)計144.2單片機最小系統(tǒng)模塊電路設(shè)計144.3溫度檢測模塊電路設(shè)計16溫度傳感器DS18B20的介紹164.4溫度控制模塊電路設(shè)計184.5溫度設(shè)置模塊電路設(shè)計184.6溫度報警模塊電路設(shè)計194.7溫度顯示模塊電路設(shè)計20第5章系統(tǒng)軟件設(shè)計205.1系統(tǒng)軟件主程序設(shè)計205.2溫度讀取子程序設(shè)計225.3溫度計算子程序設(shè)計235.4溫度轉(zhuǎn)換命令子程序設(shè)計235.5顯示數(shù)據(jù)刷新子程序設(shè)計245.6按鍵掃描處理子程序設(shè)計25第6章系統(tǒng)仿真調(diào)試266.1仿真軟件Proteus簡介266.2系統(tǒng)仿真調(diào)試過程276.3系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果29設(shè)計總結(jié)30致謝31參考文獻33附錄1原理圖與PCB圖34附錄2元器件清單36附錄3參考程序37第1章緒論引言：溫度是生活及生產(chǎn)中最根本的物理量，它表征的是物體的冷熱程度。自然界中任何物理、化學(xué)過程都緊密的與溫度相聯(lián)系。在很多生產(chǎn)過程中，溫度的測量控制都直接和平安生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等重大技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)相聯(lián)系。因此，溫度的測量與控制在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中均受到了相當(dāng)程度的重視?，F(xiàn)在，溫度控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于社會生活的各個領(lǐng)域。在日常生活中，電飯煲、電烤箱、微波爐、電熱水器、烘干箱等電器需要進行溫度檢測與控制。在冶金、食品加工、化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反響爐等，也都要求對溫度進行嚴格控制。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和熱電阻。而熱電偶和熱電阻測出的一般是電壓，再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度，需要比擬多的外部硬件支持，硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜，制作本錢高。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差。隨著經(jīng)濟的高速開展，在日常生活和現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們對溫度的檢測和控制提出了更高的要求。如今，傳統(tǒng)的溫度控制方式已經(jīng)無法滿足高精度、高速度的控制要求。而借助微處理器單片機來檢測控制溫度無疑是更好的選擇。采用單片機對溫度進行檢測控制，不僅能夠精確高速的實現(xiàn)溫度采集和數(shù)據(jù)處理，還具有控制簡單方便和靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標(biāo)。1.1課題研究背景隨著國民經(jīng)濟的開展，現(xiàn)代社會各個領(lǐng)域的日益需求，溫控系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。在工業(yè)生產(chǎn)中,如何提高溫度控制對象的運行性能,一直以來都是控制人員和現(xiàn)場技術(shù)人員努力解決的問題。這類控制對象慣性大,滯后現(xiàn)象嚴重,存在很多不確定的因素,難以建立精確的數(shù)學(xué)模型,從而導(dǎo)致控制系統(tǒng)性能不佳,甚至出現(xiàn)控制不穩(wěn)定、失控現(xiàn)象。傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路雖簡單實用,但由于繼電器動作頻繁,經(jīng)常會因觸點不良而影響正常工作。現(xiàn)在，控制領(lǐng)域大多是采用PID控制方式,但PID控制也有缺點，在實際應(yīng)用中，PID控制對象的模型難以建立,并且當(dāng)擾動因素不明確時,參數(shù)調(diào)整不便仍是普遍存在的問題。然而隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)與應(yīng)用，近年來單片機開展十分迅速，一個以微機應(yīng)用為主的新技術(shù)革命浪潮正在蓬勃興起，溫度的檢測控制也更加趨向精準(zhǔn)化、智能化。由此一種自動控制溫度的方式也應(yīng)時而生，即用軟件編程從DS18B20中讀取溫度數(shù)據(jù)，通過單片機發(fā)出的控制信號來控制固態(tài)繼電器的通斷，繼而實現(xiàn)對溫度的控制。在溫度控制系統(tǒng)中，檢測溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向開展。在測溫電路中，可以使用熱敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng)，將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，先進行A/D轉(zhuǎn)換，然后用單片機進行數(shù)據(jù)處理，最后將溫度值讀取顯示出來。這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，因此溫控電路的設(shè)計比擬復(fù)雜。而采用智能溫度傳感器DS18B20，可以很好的解決上述問題。因其內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器，使得電路結(jié)構(gòu)更加簡單，而且減少了溫度測量轉(zhuǎn)換時的精度損失，使得測量溫度更加精確，其精度可達0.0625。DS18B20是單總線型器件，只用一個引腳即可與單片機進行通信，大大簡化了硬件電路，使其更具擴展性。由于DS18B20高度集成小型化，可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，可將DS18B20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實用性。同時，可以在單片機I/O口的一條總線上掛接多個DS18B20進行更大范圍的溫度檢測控制。1.2溫度控制系統(tǒng)的開展現(xiàn)狀近年來，溫度的檢測在理論上開展比擬成熟，但在實際測量和控制中，如何保證快速實時地對溫度進行采樣，確保數(shù)據(jù)的正確傳輸，并能對所測溫度場進行較精確的控制，仍然是目前需要解決的問題。溫度控制技術(shù)按照控制目標(biāo)的不同可分為兩類：動態(tài)溫度跟蹤與恒值溫度控制。動態(tài)溫度跟蹤實現(xiàn)的控制目標(biāo)是使被控對象的溫度值按預(yù)先設(shè)定好的曲線進行變化。在工業(yè)生產(chǎn)中很多場合需要實現(xiàn)這一控制目標(biāo)，如在發(fā)酵過程控制，化工生產(chǎn)中的化學(xué)反響溫度控制，冶金工廠中燃燒爐中的溫度控制等；恒值溫度控制的目的是使被控對象的溫度恒定在某一給定數(shù)值上，且要求其波動幅度〔即穩(wěn)態(tài)誤差〕不能超過某允許值。本文所討論的基于單片機的熱水器溫度控制系統(tǒng)是要實現(xiàn)對水的恒值溫度控制，故以下僅對恒值溫度控制進行討論。從工業(yè)控制器的開展過程來看，溫度控制技術(shù)大致可分以下幾種：1.定值開關(guān)控溫法所謂定值開關(guān)控溫法，就是通過硬件電路或軟件計算判別當(dāng)前溫度值與設(shè)定目標(biāo)溫度值之間的關(guān)系，進而對系統(tǒng)加熱裝置〔或冷卻裝置〕進行通斷控制。假設(shè)當(dāng)前溫度值比設(shè)定溫度值高，那么關(guān)斷加熱器，或者開動制冷裝置；假設(shè)當(dāng)前溫度值比設(shè)定溫度值低，那么開啟加熱器并同時關(guān)斷制冷器。這種開關(guān)控溫方法比擬簡單，在沒有計算機參與的情況下，用很簡單的模擬電路就能夠?qū)崿F(xiàn)。目前，采用這種控制方法的溫度控制器在我國許多工廠的老式工業(yè)電爐中仍被使用。由于這種控制方式是當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至設(shè)定點時關(guān)斷電源，當(dāng)系統(tǒng)溫度下降至設(shè)定點時開通電源，因而無法克服溫度變化過程的滯后性，致使被控對象溫度波動較大，控制精度低，完全不適用于高精度的溫度控制。2.PID線性控溫法這種控溫方法是基于經(jīng)典控制理論中的PID調(diào)節(jié)器控制原理，PID控制是最早開展起來的控制策略之一，由于其算法簡單、魯棒性好、可靠性高等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用工業(yè)過程控制中，尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型確實定性控制系統(tǒng)。由于PID調(diào)節(jié)器模型中考慮了系統(tǒng)的誤差、誤差變化及誤差積累三個因素，因此，其控制性能大大地優(yōu)越于定值開關(guān)控溫。其具體控制電路可以采用模擬電路或計算機軟件方法來實現(xiàn)PID調(diào)節(jié)功能。前者稱為模擬PID控制器，后者稱為數(shù)字PID控制器。其中數(shù)字PID控制器的參數(shù)可以在現(xiàn)場實現(xiàn)在線整定，因此具有較大的靈活性，可以得到較好的控制效果。采用這種方法實現(xiàn)的溫度控制器，其控制品質(zhì)的好壞主要取決于三個PID參數(shù)〔比例值、積分值、微分值〕。只要PID參數(shù)選取的正確，對于一個確定的受控系統(tǒng)來說，其控制精度是比擬令人滿意的。但是，它的缺乏也恰恰在于此，當(dāng)對象特性一旦發(fā)生改變，三個控制參數(shù)也必須相應(yīng)地跟著改變，否那么其控制品質(zhì)就難以得到保證。3.智能溫度控制法為了克服PID線性控溫法的弱點，人們相繼提出了一系列自動調(diào)整PID參數(shù)的方法，PID參數(shù)的自學(xué)習(xí)，自整定等等。并通過將智能控制與PID控制相結(jié)合，從而實現(xiàn)溫度的智能控制。智能控溫法以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊數(shù)學(xué)為理論根底，并適當(dāng)加以專家系統(tǒng)來實現(xiàn)智能化。其中應(yīng)用較多的有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及專家系統(tǒng)等。尤其是模糊控溫法在實際工程技術(shù)中得到了極為廣泛的應(yīng)用。目前已出現(xiàn)一種高精度模糊控制器，可以很好的模擬人的操作經(jīng)驗來改善控制性能，從理論上講，可以完全消除穩(wěn)態(tài)誤差。所謂第三代智能溫控儀表，就是指基于智能控溫技術(shù)而研制的具有自適應(yīng)PID算法的溫度控制儀表。目前國內(nèi)溫控儀表的開展，相對國外而言在性能方面還存在一定的差距，它們之間最大的差異主要還是在控制算法方面，具體表現(xiàn)為國內(nèi)溫控儀在全量程范圍內(nèi)溫度控制精度比擬低，自適應(yīng)性較差。這種缺乏的原因是多方面造成的，如針對不同的被控對象，由于控制算法的缺乏而導(dǎo)致控制精度不穩(wěn)定。因此，溫度檢測控制仍然是一個值得我們?nèi)ヌ骄康恼n題。1.3系統(tǒng)設(shè)計要求(1)系統(tǒng)具有溫度檢測與控制功能，能實現(xiàn)-55℃~1(2)系統(tǒng)具有恒溫功能。(3)按鍵設(shè)置控制水溫，設(shè)定值與實際測量值之間誤差為±0.5℃(4)溫度到達所設(shè)定的值時，蜂鳴器報警提示。(5)用數(shù)碼管顯示實際測量水溫參數(shù)。(6)可以任意設(shè)置溫度上下限報警。第2章系統(tǒng)總體方案設(shè)計與論證2.1系統(tǒng)微處理器方案的選擇與論證方案一：采用凌陽單片機凌陽16位單片機的CPU內(nèi)核采用凌陽最新推出的μ’nSP?〔MicrocontrollerandSignalProcessor〕16位微處理器芯片〔以下簡稱μ’nSP?〕。圍繞μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列單片機〔以下簡稱μ’nSP?家族〕采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以μ’nSP?內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設(shè)接口部件。μ’nSP?內(nèi)核是一個通用的核結(jié)構(gòu)。除此之外的其它功能模塊均為可選結(jié)構(gòu)，亦即這種結(jié)構(gòu)可大可小或可有可無。借助這種通用結(jié)構(gòu)附加可選結(jié)構(gòu)的積木式的構(gòu)成，便可形成各種不同系列派生產(chǎn)品，以適合不同的應(yīng)用場合。雖然，凌陽單片機有優(yōu)勢的硬件性能，抗干擾能力強，但凌陽單片機我們沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，這對于剛接觸單片機的人來說不容易上手，其價格也要比89S52昂貴一些，因此本系統(tǒng)不將其作為首選。方案二：采用AT89S52單片機AT89S52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元，32個I/O，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，3個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。功能強大的AT89C52單片機適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。AT89S52的高性能、本錢低，使得其在實際應(yīng)用中頗受青睞。綜合比擬上述兩種方案，本系統(tǒng)選擇方案二。2.2溫度檢測模塊電路方案的選擇與論證方案一：采用熱電偶溫差電路測溫，溫度檢測局部可以使用低溫?zé)崤迹瑹犭娕加蓛蓚€焊接在一起的異金屬導(dǎo)線所組成，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢由兩種金屬的接觸電勢和單一導(dǎo)體的溫差電勢組成。通過將參考結(jié)點保持在溫度并測量該電壓，便可推斷出檢測結(jié)點的溫度。數(shù)據(jù)采集局部那么使用帶有AD通道的單片機，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進行AD轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來。熱電偶的優(yōu)點是工作溫度范圍非常寬，且體積小，但是它們也存在著輸出電壓小、容易遭受來自導(dǎo)線環(huán)路的噪聲影響以及漂移較高的缺點，并且這種設(shè)計需要用到AD轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比擬麻煩。方案二：采用數(shù)字溫度芯片DS18B20測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。便于單片機處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。在0—100℃時，最大線形偏差小于1℃。DS18B20的最大特點是采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計DS18B20和微控制器AT89S52構(gòu)成的溫度測量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號,可直接與計算機連接。這樣,測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比擬簡單,體積也不大。采用51單片機控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。既可以單獨對多DS18B20控制工作，還可以與PC機通信上傳數(shù)據(jù)，另外綜合上述兩種方案，雖然方案一的測溫裝置可測溫度范圍寬、體積小，但是線性誤差較大。方案二的測溫裝置電路簡單、精確度較高、實現(xiàn)方便、軟件設(shè)計也比擬簡單，故本次設(shè)計選擇方案二。2.3溫度控制模塊電路方案的選擇與論證方案一：采用PID控制PID溫度控制結(jié)構(gòu)如下圖2.3.1由圖可知PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器是將設(shè)定值w與實際輸出值y進行比擬構(gòu)成偏差圖2.3.1并將其比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量。其動態(tài)方程為：〔1〕其中為調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù)為積分時間常數(shù)為微分時間常數(shù)PID調(diào)節(jié)器的離散化表達式為其增量表達形式為：其中T為采樣周期。可見溫度PID調(diào)節(jié)器有三個可設(shè)定參數(shù)，即比例放大系數(shù)、積分時間常數(shù)、微分時間常數(shù)。比例調(diào)節(jié)的作用是使調(diào)節(jié)過程趨于穩(wěn)定，但會產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差;積分作用可消除被調(diào)量的穩(wěn)態(tài)誤差，但可能會使系統(tǒng)振蕩甚至使系統(tǒng)不穩(wěn)定；微分作用能有效的減小動態(tài)偏差。在實際使用中,在滿足生產(chǎn)過程需要的前提下,應(yīng)盡量選擇簡單的調(diào)節(jié)器,這樣,既節(jié)省投資,又便于維護。常規(guī)PID控制調(diào)節(jié)器是一種應(yīng)用廣泛技術(shù)成熟的控制方法，它能滿足一般工業(yè)控制的要求，其優(yōu)點是原理簡單、使用方便、適應(yīng)性廣。采用PID控制，控制效果的好壞很大程度上取決于PID三個控制參數(shù)確實定。方案二：采用自動控制由單片機從DS18B20讀取出所測量出的溫度數(shù)值，然后通過軟件程序進行判斷，控制固態(tài)繼電器SSR的通斷，再控制加熱棒是否加熱，從而實現(xiàn)實時檢測并精準(zhǔn)控制溫度的目的。而且，固態(tài)繼電器具有可靠性高、靈敏度高、轉(zhuǎn)換速度快、本錢低等特點。綜上所述，PID控制雖然簡單實用、應(yīng)用廣泛，但其參數(shù)一旦出現(xiàn)變化，其控制精度和質(zhì)量便無法保證。因此，本系統(tǒng)選擇方案二。2.4溫度設(shè)置模塊電路方案的選擇與論證方案一：采用矩陣鍵盤矩陣式鍵盤又叫行列式鍵盤。用I/O口線組成行列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交叉點上。一個4x4的行、列可以構(gòu)成一個含有16個按鍵的鍵盤，在按鍵較多時，矩陣式鍵盤可以節(jié)省I/O口。其結(jié)構(gòu)如下列圖所示。方案二：采用獨立式按鍵每個按鍵的電路都是獨立的，占用一條數(shù)據(jù)線，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。當(dāng)其中任意一鍵按下時，它所對應(yīng)的數(shù)據(jù)線的電平就變成低電平，假設(shè)無鍵按下，那么所有數(shù)據(jù)線就是高電平。這種鍵盤電路配置靈活，占用I/O口多，適合少量按鍵的情況。其結(jié)構(gòu)如下列圖所示。綜上所述，本系統(tǒng)只需要三個按鍵，應(yīng)選擇方案二。2.5溫度顯示模塊電路方案的選擇與論證方案一：采用LCD液晶顯示液晶顯示器是一種被動式的顯示器，即液晶本身并不發(fā)光，而是利用液晶經(jīng)過處理后能改變光線通過方向的特性，而到達白底黑字或黑底白字顯示的目的。LCD液晶的像素單元是整合在同一塊液晶版當(dāng)中分隔出來的小方格。通過數(shù)碼控制這些極小的方格進行顯像。顯示非常細膩，但相對來說，本錢也較高。方案二：采用LED數(shù)碼管LED數(shù)碼顯示中每一個像素單元就是一個發(fā)光二極管，單色數(shù)碼管一般是紅色發(fā)光二級管。彩色數(shù)碼管，一般是三個三原色小二極管組成的一個大二級管。這些二級管組成的矩陣由數(shù)碼控制實時顯示文字或者圖像，造價相對低廉，組成的顯像面積大。綜上所述，考慮到本系統(tǒng)只需要對溫度進行顯示，應(yīng)選擇方案二。2.6加熱器方案的選擇與論證方案一：采用熱得快采用現(xiàn)在市場上常見的加熱器〔俗稱熱得快〕，功率大約在1000~2000Ｗ左右，這種加熱器功率大，加熱速度比擬快，但是也正是因為如此，使得其溫度難以控制。方案二：采用加熱棒另一種方案是采用加熱棒，功率在250W左右，這種加熱棒的功率不大，加熱速度雖然相比大功率的加熱器要慢一些，但是其溫度更容易控制，適合簡易實用的熱水器溫度控制系統(tǒng)。綜上所述，本系統(tǒng)考慮到希望能對水溫盡可能的實現(xiàn)更為精準(zhǔn)的控制，應(yīng)選擇方案二。第3章系統(tǒng)總體框圖設(shè)計3.1系統(tǒng)硬件框圖設(shè)計此次設(shè)計旨在開發(fā)一種簡單實用、性能穩(wěn)定可靠的熱水器溫度控制系統(tǒng)，控制對象為250W左右的加熱棒。其根本工作原理是系統(tǒng)通過DS18B20實時檢測電熱棒所加熱的水溫溫度，由單片機AT89S52從DS18B20讀取出所測量出的溫度數(shù)值，然后通過軟件程序進行判斷，控制固態(tài)繼電器SSR的通斷，再控制加熱棒是否加熱，從而實現(xiàn)實時檢測并精準(zhǔn)控制水溫的目的。利用軟件編程和外圍電路，結(jié)合智能溫度傳感器DS18B20，通過按鍵能夠任意設(shè)置溫度上下限報警，當(dāng)溫度低于所設(shè)置的下限溫度值時，LED發(fā)光、蜂鳴器發(fā)聲報警；當(dāng)溫度高于所設(shè)置的上限溫度值時，LED發(fā)光、蜂鳴器發(fā)聲報警。同時，顯示電路采用四位LED共陰數(shù)碼管來顯示檢測的水溫數(shù)值。 本系統(tǒng)主要分七大模塊：微處理器模塊、溫度檢測模塊、溫度控制模塊、顯示模塊、按鍵模塊、電源模塊、報警模塊，電路整體框圖如下圖3.1CPUCPUAT89S52時鐘電路復(fù)位電路SSR固態(tài)繼電器電源電路報警電路DS18B20溫度傳感器LED數(shù)碼管按鍵輸入250W加熱棒圖3.1.1系統(tǒng)硬件第4章系統(tǒng)硬件模塊電路設(shè)計4.1系統(tǒng)電源模塊電路設(shè)計系統(tǒng)的各個模塊電路都需要外部電源，經(jīng)過分析，單片機系統(tǒng)模塊、溫度控制模塊、溫度檢測模塊、溫度設(shè)置模塊、溫度顯示模塊、蜂鳴報警模塊，都需要用DC+5V電源方能正常工作。故電源模塊需設(shè)計一個能夠滿足整個系統(tǒng)需要的穩(wěn)定的DC+5V電源。整個電源模塊電路的工作原理是：AC220V通過6V變壓器變壓之后從IN端輸入，經(jīng)過D1、D2、D3、D4組成的橋式整流，把交流電變成脈動直流電，再經(jīng)C5濾波，得到比擬平緩的9V直流電，再經(jīng)過直流穩(wěn)壓模塊LM7805后，得到一個比擬穩(wěn)定的DC+5V電壓，給整個系統(tǒng)的各模塊電路供電。其電路原理圖如下圖。圖2.7電源模塊4.2單片機最小系統(tǒng)模塊電路設(shè)計AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。單片機最小系統(tǒng)由AT89S52、時鐘電路和復(fù)位電路組成。其電路原理圖如下圖。圖4.2.1單片機最小系統(tǒng)4.3溫度檢測模塊電路設(shè)計系統(tǒng)采用DS18B20溫度傳感器作為溫度數(shù)據(jù)采集工具，因為在傳統(tǒng)的模擬信號遠距離溫度測量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題、各種信號干擾問題、以及放大器零點漂移誤差問題，才能到達較高的測量精度。因此，在溫度測量中采用抗干擾能力較強的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問題的最正確方案，改良型智能溫度傳感器DS18B20具有體積小、精度高、使用電壓寬、采用一線總線、可以組網(wǎng)等優(yōu)點。溫度檢測模塊電路如圖4.3所示。圖4.3溫度檢測模塊電路4.3.1溫度傳感器DS18B20的介紹DS18B20是美國Dallas半導(dǎo)體單總線溫度傳感器，是世界上第一片支持“一線總線〞接口的溫度傳感器，全部傳感與元件以及轉(zhuǎn)換電路都集成在形如一只三級管的集成電路內(nèi)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四局部組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置存放器，DS18B20管腳排序如下圖4.3.圖4.3DS18B20引腳定義：①GND為電源地端；②DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端；③VDD為外接供電電源輸入端〔在寄生電源接線方式下接地〕。DS18B20的主要特性：〔1〕適應(yīng)電壓范圍寬，電壓范圍：3.0～5.5V，在寄生電源方式下可以由數(shù)據(jù)線供電?！?〕單線線接口方式，DS18B20與微處理器連接時僅需要一天接口就可以實現(xiàn)與微處理器之間的雙向通訊?！?〕無需外圍元件，全部傳感元件以及轉(zhuǎn)換電路都集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。〔4〕支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫。〔5〕溫度測量范圍-55℃～+125℃，在-10℃～+85℃〔6〕可編程分辨率為9～12位，對應(yīng)的可分辨率溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃〔7〕溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化快，在9分辨率是最多在93075ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12分辨率是最多在75ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)化為數(shù)字。〔8〕抗干擾能力強，測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以“一線總線〞串行傳9送給微處理器，同時可以傳送CRC校正驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力?！?〕負電壓特性，電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。4.4溫度控制模塊電路設(shè)計單片機通過軟件程序控制三極管的導(dǎo)通來控制繼電器的通斷，最終實現(xiàn)控制電熱棒的目的。當(dāng)溫度未到達要求時，單片機發(fā)送高電平信號使三極管飽和導(dǎo)通，繼電器使電源與電熱棒接通，電熱棒加熱，溫度隨之慢慢升高。當(dāng)溫度上升到預(yù)設(shè)溫度上限時，單片機發(fā)送低電平信號三極管進入截止?fàn)顟B(tài)，繼電器的彈片打到另一側(cè)，使電熱棒與電源斷開，電熱棒停止加熱。溫度控制模塊電路原理圖如下圖。圖溫度控制模塊電路與繼電器線圈并聯(lián)的二極管D5是用來保護三極管的。其原理是：當(dāng)繼電器突然斷電時，繼電器產(chǎn)生很大的反向電流。二極管的作用是將反向電流分流，使流過三級管8050的電流比擬小，到達保護三極管8050的作用。4.5溫度設(shè)置模塊電路設(shè)計溫度設(shè)置模塊電路由三個獨立式按鍵和三個上電阻構(gòu)成。三個按鍵分別為溫度設(shè)置鍵、溫度加鍵和溫度減鍵，溫度設(shè)置鍵用于切換溫度顯示/調(diào)整溫度上下限值，溫度加鍵用于加大溫度上限報警值，溫度減鍵用于減小溫度下限報警值。R8、R9、R10為上拉電阻。溫度設(shè)置模塊電路如下圖。圖溫度設(shè)置模塊電路4.6溫度報警模塊電路設(shè)計報警模塊電路由發(fā)聲和發(fā)光報警提示。發(fā)聲報警電路由三極管8550組成的驅(qū)動電路和蜂鳴器組成。發(fā)光報警電路由LED發(fā)光二極管和限流電阻組成。當(dāng)溫度低于所設(shè)置的下限溫度值或高于所設(shè)置的上限溫度值時，單片機將發(fā)出指令使得蜂鳴器和發(fā)光二極管分別發(fā)聲和發(fā)光報警提示。三極管8550在電路中起驅(qū)動作用，R4、R5為三極管8550的偏置電阻。溫度報警模塊電路如下圖。圖4.64.7溫度顯示模塊電路設(shè)計溫度顯示模塊電路采用四位共陰LED數(shù)碼管，單片機的P0口外接上拉電阻來提高驅(qū)動能力。同時，作為段碼輸出和數(shù)碼管的驅(qū)動。P2口的低四位為數(shù)碼管的位選端。采用動態(tài)掃描的方式顯示。溫度顯示模塊電路如下圖。圖溫度顯示模塊電路第5章系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)硬件電路確定之后，測控系統(tǒng)的主要功能將依賴于軟件實現(xiàn)。軟件的設(shè)計應(yīng)遵循結(jié)構(gòu)化設(shè)計原那么，在總體概況設(shè)計的根底上進行具體的詳細設(shè)計，功能分解，模塊劃分，細化軟件層次，優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)，以到達模塊功能的獨立性，執(zhí)行的高效性。總之，設(shè)計的程序應(yīng)該具有可讀性、可理解性、可維護性、有效性和可修改性。系統(tǒng)程序主要有：系統(tǒng)主程序、溫度讀取子程序、溫度計算子程序、溫度轉(zhuǎn)換命令子程序、溫度顯示數(shù)據(jù)子程序和按鍵掃描處理子程序。5.1系統(tǒng)軟件主程序設(shè)計系統(tǒng)主程序的功能是使各模塊子程序能夠協(xié)調(diào)執(zhí)行，各司其職。本系統(tǒng)中，主要是將DS18B20所測量的水溫讀取出來，給單片機AT89S52進行計算、轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理，判斷并控制報警電路和固態(tài)繼電器的通斷，到達控制加熱棒來控制水溫的目的。最后，再將水溫值發(fā)送給LED數(shù)碼管顯示出來。系統(tǒng)主程序流程圖如下圖。NNY不報警，加熱棒加熱溫度顯示報警，加熱棒加熱報警，加熱棒不加熱SET按鍵是否按下設(shè)置溫度報警初始化判斷溫度是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)開始讀取溫度溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束低于下限溫度值時高于上低于下限溫度值時高于上限溫度值時圖系統(tǒng)主程序流程圖5.2溫度讀取子程序設(shè)計溫度讀取子程序的功能是讀出DS18B20的RAM中的9字節(jié)，在讀出時需進行CRC效驗。溫度讀取子程序流程圖如下圖。YY結(jié)束移入溫度暫存器發(fā)DS18B20復(fù)位命令9字節(jié)讀取完？發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC效驗CRC效驗正？YNN圖溫度讀取子程序流程圖5.3溫度計算子程序設(shè)計N開始溫度零下？溫度值取補碼置N開始溫度零下？溫度值取補碼置“1〞標(biāo)志計算小數(shù)位溫度BCD值計算整數(shù)位溫度BCD值結(jié)束置“0〞標(biāo)志Y圖溫度計算子程序流程圖5.4溫度轉(zhuǎn)換命令子程序設(shè)計溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令，當(dāng)采用12為分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為750ms，在本程序設(shè)計中采用1s顯示程序嚴肅法等待轉(zhuǎn)換的完成。溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖如下圖。結(jié)束結(jié)束發(fā)跳過ROM命令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令發(fā)DS18B20復(fù)位命令圖溫度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖5.5顯示數(shù)據(jù)刷新子程序設(shè)計溫度數(shù)據(jù)移入顯示存放器標(biāo)志位為1？結(jié)束別離顯示溫度最高位顯示別離出的數(shù)據(jù)最高位顯示“溫度數(shù)據(jù)移入顯示存放器標(biāo)志位為1？結(jié)束別離顯示溫度最高位顯示別離出的數(shù)據(jù)最高位顯示“-〞YYN圖顯示數(shù)據(jù)刷新子程序流程圖5.6按鍵掃描處理子程序設(shè)計按鍵采用掃描查詢方式，設(shè)置標(biāo)志位。當(dāng)標(biāo)志位為1時，顯示設(shè)置溫度，否那么顯示當(dāng)前溫度。按鍵掃描處理子程序如下圖。NNNYNYY調(diào)用顯示子程序報警溫度減1SET鍵按下顯示切換標(biāo)志位是否為“0〞報警溫度加1ADD鍵是否按下DEC鍵是否按下圖按鍵掃描處理子程序流程圖第6章系統(tǒng)仿真調(diào)試6.1仿真軟件Proteus簡介Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2023年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。該軟件的特點是：1.實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合，具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、各種單片機(51系列、AVR、PIG等常用的MCU)及其外圍電路(如LCD、RAM、ROM、鍵盤、LED、A/D、D/A……)組成的系統(tǒng)仿真。2.提供了多種虛擬儀器。如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。3.提供軟件調(diào)試功能，同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil等軟件。4.具有強大的原理圖繪制功能。Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機存放器和存儲器內(nèi)容的改變,而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗．從某種意義上講，是彌補了．實驗和工程應(yīng)用閹脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。同時，當(dāng)硬件調(diào)試成功后，利用ProteusARES軟件，很容易獲得其PCB圖，為今后的制造提供了方便。6.2系統(tǒng)仿真調(diào)試過程系統(tǒng)最重要的兩個局部就是軟件局部和硬件局部。硬件各模塊電路和軟件各模塊程序設(shè)計完成后，就可以進行軟件仿真調(diào)試了。當(dāng)?shù)谝淮伟聪耂ET鍵時，進入溫度報警上限調(diào)節(jié)，可按ADD或DEC分別對報警溫度進行加一或減一；當(dāng)?shù)诙伟聪耂ET鍵時，進入溫度報警下限調(diào)節(jié)，可按ADD或DEC分別對報警溫度進行加一或減一；當(dāng)?shù)谌伟聪耂ET鍵時，退出溫度值報警設(shè)置，數(shù)碼管顯示當(dāng)前溫度值。以下系統(tǒng)仿真調(diào)試設(shè)置溫度下限值為10℃，溫度上限值為901、當(dāng)實際水溫溫度小于或等于所設(shè)置的下限溫度值時，D1發(fā)光報警，蜂鳴器發(fā)聲報警，繼電器SSR閉合，加熱棒開始加熱。其仿真調(diào)試如下圖。圖2、當(dāng)實際水溫溫度大于所設(shè)置的下限溫度值10℃，小于所設(shè)置的上限溫度值90℃時，D1不發(fā)光報警，蜂鳴器不發(fā)聲報警，繼電器SSR閉合，加熱棒開始加熱。其仿真調(diào)試如圖圖圖3、當(dāng)實際水溫溫度大于所設(shè)置的上限溫度值90℃時，D1發(fā)光報警，蜂鳴器發(fā)聲報警，繼電器SSR斷開，加熱棒停止加熱。其仿真調(diào)試如下圖。圖6.3系統(tǒng)仿真調(diào)試結(jié)果經(jīng)過Proteus仿真軟件的屢次調(diào)試,結(jié)果說明系統(tǒng)能夠較好的測量和控制水溫的溫度。實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計要求中的功能，溫度測量范圍為-55℃~125℃，具有恒溫功能，可以任意設(shè)置溫度上下限報警，到達了此次設(shè)計設(shè)計總結(jié)在完成此次設(shè)計的過程中，我花費了不少的時間和精力，其中也遇到過不少困難和問題。每當(dāng)遇到困難時，我就查閱資料，或是自己冥思苦想，或是求助于老師和同學(xué)，然后自己不斷的進行實驗驗證，結(jié)果遇到的所有問題都被一一解決。最終“皇天不負有心人〞，憑借著老師同學(xué)的幫助和自己的努力，我順利的完成了基于單片機的熱水器溫度控制系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。本次設(shè)計完成了采用AT89S52單片機作為主控芯片的熱水器溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)。系統(tǒng)通過DS18B20實時檢測電熱棒所加熱的水溫溫度，由單片機AT89S52從DS18B20讀取出所測量出的溫度數(shù)值，然后通過軟件程序進行判斷來控制固態(tài)繼電器SSR的通斷，再控制加熱棒是否加熱，從而實現(xiàn)實時檢測并精準(zhǔn)控制水溫的目的。利用軟件編程和硬件外圍電路，結(jié)合智能溫度傳感器DS18B20，通過按鍵能夠任意設(shè)置溫度上下限報警。采用四位LED共陰數(shù)碼管來顯示檢測的水溫數(shù)值，效果明顯，經(jīng)濟實用。本系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)溫度的檢測控制和顯示，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等特點，適用于我們的日常生活和工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度檢測控制領(lǐng)域。同時，也可以當(dāng)作溫度處理模塊，嵌入到其他系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴展。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強，適合在惡劣環(huán)境下進行現(xiàn)場溫度檢測控制，具有廣泛的應(yīng)用前景。這次畢業(yè)設(shè)計根本完成了課題的設(shè)計任務(wù)和要求，實現(xiàn)了對熱水器溫度的檢測和控制。通過測試說明，系統(tǒng)的設(shè)計是正確的，可行的。但是由于我的設(shè)計經(jīng)驗和專業(yè)知識水平有限，系統(tǒng)還存在許多缺乏和缺陷。在此，懇請老師批評指正。致謝三年的大學(xué)生涯，在這個季節(jié)即將劃上一個句號，這份畢業(yè)設(shè)計是我交上的最后一份作業(yè)了。現(xiàn)在再回想自己大學(xué)三年的時光時，心中感慨萬千，真的是“光陰似箭，歲月如梭〞，時間過得實在太快了。一直以來，我就是一個電子愛好者。步入大學(xué)之前，我就讀于職業(yè)高中，所學(xué)專業(yè)為電子電器。帶著美好的憧憬步入大學(xué)后，我仍然熱衷于電子方面的興趣愛好。于是，我進入了學(xué)院唯一一個電子科技實踐性的社團——電子協(xié)會，在這個電子愛好者集結(jié)地，跟一群志同道合的同學(xué)相互交流、溝通，談?wù)撊松屠硐?，大家各抒己見，談笑風(fēng)生。討論專業(yè)知識和技能，相互學(xué)習(xí)、促進，提升自身專業(yè)技能。在這里，享受著各自思想碰撞所產(chǎn)生的火花，真的是其樂無窮。這樣的場面現(xiàn)在回想起來仍然歷歷在目，記憶猶新。步入大學(xué)之初，我就希望自己的專業(yè)技能能夠有所超越，到達一個比擬高的層次。大學(xué)三年，我也一直在有方案的學(xué)習(xí)。但是，由于自身的懶惰，并沒有到達自己理想的高度。以至于我快畢業(yè)了，有些專業(yè)知識我并沒有學(xué)得很好，有些專業(yè)工程還沒有做過。這是我的問題，我的錯，我要檢討。但值得慶幸的是，我的大學(xué)時光并沒有在渾渾噩噩中度過。大學(xué)三年中，我組織并參與了電子協(xié)會舉辦的三次大型義務(wù)維修，參加了電子系舉辦學(xué)院第二屆電子產(chǎn)品設(shè)計制作大賽和2023年全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽的培訓(xùn)班等活動。參加這些活動，并非說自己已經(jīng)學(xué)得怎么好，只是大學(xué)三年過后，自己在專業(yè)方面的努力，還是有了回報，學(xué)有所得，至少有能夠向別人展示的專業(yè)技能。三年的大學(xué)時光，最重要的是大學(xué)改變了我的思維方式，改變了我思考問題的方法?，F(xiàn)在，我已不再恐懼遇到問題，而是慢慢地學(xué)會了發(fā)現(xiàn)問題后，如何更好的去分析問題，解決問題。在我看來，大學(xué)是走向社會之前一個很好的平臺，在這個平臺能夠很好的鍛煉和提升自身的綜合素質(zhì)和能力，為未來走向社會打下堅實的根底。大學(xué)所賦予的東西，將讓我受益終生。如今，在社會上，當(dāng)聽到某些人說，讀大學(xué)根本沒有什么用時，我對他付之一笑。因為，我心里知道，一個真正用心讀過大學(xué)的人跟一個沒有步入過大學(xué)的人，在認知上就已經(jīng)有了差距。大學(xué)三年的求學(xué)生涯中，老師和同學(xué)給予我很多的關(guān)心、支持、幫助和照顧。在此，一一表示感謝。感謝學(xué)校給予我一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，置身于學(xué)校良好的文化熏陶之中，耳濡目染，潛移默化，讓我心懷理想、崇尚榮譽、積極向上。感謝父母，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，恩重如山；感謝XXX、XXX、XXX、XX和XX等老師在專業(yè)上的指導(dǎo)，當(dāng)我遇到困難時，是你們讓我有種撥云見日的欣喜；感謝XXX、XX、XXX和XX學(xué)長，在學(xué)習(xí)、社團工作和生活中，給我的大力支持和幫助，是你們的引導(dǎo)，讓我在大學(xué)中很快找到了自己的航向，沒有把電腦當(dāng)成玩具而渾渾噩噩的度過大學(xué)時光；感謝XXX、XXX和XXX同學(xué)在社團工作中的幫助和支持，是你們的支持和幫助，讓我很好的完成了社團的工作，鍛煉了自身的交流、協(xié)調(diào)和組織能力；感謝XXX、XX、XXX和XXXX同學(xué)在生活中的關(guān)心和幫助，是你們的關(guān)心和幫助，讓我感受到了濃濃的室友之情和大學(xué)生活的其樂融融。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，三年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中，有很多可敬的師長和同學(xué)給了我無言的幫助，在這里請接受我最誠摯謝意！最后，再一次真誠的感謝所有在大學(xué)生涯中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)，以及在此次設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者。參考文獻[1]王文海，周歡喜，彭可。《單片機應(yīng)用與實踐工程化教程》，化學(xué)工業(yè)出版社，2023〔6〕[2]梁森，王侃夫，黃杭美。《自動檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》，機械工業(yè)出版社，2005〔1〕[3]馬忠梅，籍順心，張凱等?！秵纹瑱C的C語言應(yīng)用程序設(shè)計》，北京航空航天大學(xué)出版社，2003〔11〕[4]汪德彪，郭杰，王玉松等?！禡CS—51單片機接口技術(shù)》，電子工業(yè)出版社，2003〔8〕[5]向華，楊焰等。《C語言程序設(shè)計》，清華大學(xué)出版社，2023〔6〕[6]譚浩強。《C程序設(shè)計》，清華大學(xué)出版社[7]郭天祥?！妒鞂W(xué)會單片機和C語言編程》[8]張毅剛，劉杰?！秵纹瑱C原理及應(yīng)用》，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004[9]周慈航。《單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)》，北京航空航天大學(xué)出版社，2002〔1〕[10]陳兆梅。《ProtelDXP2004SP2印制電路板設(shè)計實用教程》，機械工業(yè)出版社，2023〔2〕附錄1原理圖與PCB圖PCB圖：原理圖：附錄2元器件清單元器件名稱型號/大小個數(shù)單片機AT89S521石英晶振11.0592M1瓷片電容15pF2電解電容10uF1電阻2W/10K4排阻5101兩孔插座220V/10A3電源開關(guān)220V/10A1整流二極管1N40074瓷片電容22nF4瓷片電容100nF3電解電容2200uF/50V1電解電容47uF/25V1電阻2W/4701發(fā)光二極管紅色1穩(wěn)壓模塊LM78051電阻2W/1K1三極管80501二極管1N41481固態(tài)繼電器220V/5A1輕觸開關(guān)3LED數(shù)碼管四位共陰極1溫度傳感器DS18B201電阻2W/4K71電阻2W/5101電阻2W/5K11電阻2W/2K1三極管85501蜂鳴器1發(fā)光二極管綠色1附錄3參考程序//*****宏定義*****//#include<reg52.h>#include<intrins.h>//_nop_();延時函數(shù)#definedmP0#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar//******定義端口******//sbitDQ=P1^0;//定義DS18B20總線IOsbitbeep=P1^1;//蜂鳴器sbitLED=P1^2;//LEDsbitJDQ=P1^3;//SSR繼電器sbitw0=P2^0;//數(shù)碼管位碼端口定義sbitw1=P2^1;sbitw2=P2^2;sbitw3=P2^3;sbitSET=P3^0;//溫度設(shè)置切換sbitADD=P3^1;//溫度加sbitDEC=P3^2;//溫度減inttemp1=0;uinth,temp;ucharhigh=90,low=10;ucharr,sign,q=0,tt=0,scale;//************段碼顯示*************//ucharcodeditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04, 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