温度控制电路与设计Word格式文档下载.docx
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2、掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；
了解一些中规模集成电路的接线方法，学会电子电路的组装、调试和测量方法；
3、熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础；
4、熟悉并能基本使用仿真软件对设计电路进行仿真和检测。
三、课程设计任务及要求
1、检测电路采用18B20温度传感器作为测温元件。
2、设计温度检测电路和温度控制电路。
3、具有自动报警系统。
4、安装调试测量实验结果。
5、写出完整的设计及实验调试总结报告。
四、课程设计思路：
1、查阅相关书籍，对设计温度控制电路有个大致了解
2、设计一个的电路
3、计算所需电阻、电容大小，及相关所需器件，拟定电路图
4、使用电子仿真软件multisim2001对电路进行仿真，并进行调试
5、购买相关器件，进行电路的焊接，并调试
五、课程设计报告内容
1、主要元件和芯片介绍
单片机（STC89C52）
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：
8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
另外STC89X52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
图1
18B20温度传感器
DS18B20的主要特征：
全数字温度转换及输出。
先进的单总线数据通信。
最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。
12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。
可选择寄生工作方式。
检测温度范围为–55°
C~+125°
C（–67°
F~+257°
F）
内置EEPROM，限温报警功能。
64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。
多样封装形式，适应不同硬件系统。
DS18B20芯片封装结构：
图2
DS18B20引脚功能：
GND电压地·
DQ单数据总线·
VDD电源电压·
NC空引脚
DS18B20复位及应答关系示意图：
图3
每一次通信之前必须进行复位，复位的时间、等待时间、回应时间应严格按时序编程。
DS18B20读写时间隙：
DS18B20的数据读写是通过时间隙处理位和命令字来确认信息交换的。
写时间隙：
图4
写时间隙分为写“0”和写“1”，时序如图7。
在写数据时间隙的前15uS总线需要是被控制器拉置低电平，而后则将是芯片对总线数据的采样时间，采样时间在15~60uS，采样时间内如果控制
器将总线拉高则表示写“1”，如果控制器将总线拉低则表示写“0”。
每一位的发送都应该有一个至少15uS的低电平起始位，随后的数据“0”或“1”应该在45uS内完成。
整个位的发送时间应该保持在60~120uS，否则不能保证通信的正常。
读时间隙：
图5
读时间隙时控制时的采样时间应该更加的精确才行，读时间隙时也是必须先由主机产生至少1uS的低电平，表示读时间的起始。
随后在总线被释放后的15uS中DS18B20会发送内部数据位，这时控制如果发现总线为高电平表示读出“1”，如果总线为低电平则表示读出数据“0”。
每一位的读取之前都由控制器加一个起始信号。
注意：
如图8所示，必须在读间隙开始的15uS内读取数据位才可以保证通信的正确。
在通信时是以8位“0”或“1”为一个字节，字节的读或写是从高位开始的，即A7到A0.字节的读写顺序也是如图2自上而下的。
LCD液晶屏
表1
2、总实验电路图
图6
图6是在proteus中仿真输出的pdf格式的图片，其中左边是对应的12864LCD液晶屏的连接电路，其需要的元器件为：
RV1为10KΩ的可调电阻，屏幕对应的数据输出端由单片机的P1口来控制，其中屏幕的EN由P3^6控制，RW由P3^5控制，RS由P3^4控制，PSB由P3^3来控制，RST由P3^2控制，其中屏幕的1以及20管脚都接地，2以及19管脚接电源的正极，16管脚为空端，不需要接任何的单片机控制端。
3．实验电路仿真图
图7
图7即为仿真电路图。
4、对应程序
#include<
reg52.h>
intrins.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definedelayNOP（）;
{_nop_（）;
_nop_（）;
};
uchartemper;
sbitD=P2^1;
sbitbeep=P2^5;
#defineLCD_dataP1
sbitLCD_RS=P3^4;
sbitLCD_RW=P3^5;
sbitLCD_EN=P3^6;
sbitLCD_PSB=P3^3;
sbitLCD_RST=P3^2;
voiddelay（intms）
{
while（ms--）
{
uchari;
for（i=0;
i<
150;
i++）
_nop_（）;
_nop_（）;
}
}
bitlcd_busy（）
{
bitresult;
LCD_RS=0;
LCD_RW=1;
LCD_EN=1;
delayNOP（）;
result=（bit）（P1&
0x80）;
LCD_EN=0;
return（result）;
voidlcd_wcmd（ucharcmd）
{
while（lcd_busy（））;
LCD_RW=0;
P1=cmd;
voidlcd_wdat（uchardat）
LCD_RS=1;
P1=dat;
voidlcd_init（）
LCD_PSB=1;
LCD_RST=0;
delay（3）;
LCD_RST=1;
lcd_wcmd（0x34）;
delay（5）;
lcd_wcmd（0x30）;
lcd_wcmd（0x0C）;
lcd_wcmd（0x01）;
voidclr_screen（）
}
voiddelay2（uinti）
ucharj;
for（i;
i>
0;
i--）
for（j=0;
j<
2;
j++）;
ucharreset（）
D=0;
delay2（29）;
D=1;
delay2（3）;
i=D;
delay2（25）;
returni;
ucharread_bit（）
3;
i++）;
returnD;
voidwrite_bit（uchardat）
if（dat==1）
delay2（5）;
ucharread_byte（）
uchardat=0;
8;
i++）
if（read_bit（））
dat|=0x01<
<
i;
delay2
（1）;
returndat;
voidwrite_byte（uchardat）
uchari,j;
j=（（dat>
>
i）&
0x01）;
write_bit（j）;
intread_temp（）
uchartempl,temph;
inttemp;
reset（）;
write_byte（0xcc）;
write_byte（0x44）;
delay2（10000）;
write_byte（0xbe）;
templ=read_byte（）;
temph=read_byte（）;
temp=templ+temph*256;
returntemp;
voidwrite_xy（ucharadd,uchardat）
lcd_wcmd（0x80+add）;
lcd_wdat（dat）;
voidmain（）
delay（100）;
lcd_init（）;
clr_screen（）;
while
（1）
temper=read_temp（）;
if（temper<
0）
{
write_xy（0,'
-'
）;
temper=0-temper;
}
elsewrite_xy（0,'
+'
write_xy（1,（temper>
4）/100+0x30）;
write_xy（2,（（temper>
4）%100）/10+0x30）;
write_xy（3,（temper>
4）%10+0x30）;
if（（（（temper>
4）%100）/10）*10+（（temper>
4）%10）>
=10）
beep=0;
4）%10）<
10）
beep=1;
write_xy（4,'
.'
write_xy（5,（（temper&
0x000f）*62.5）/100+0x30）;
write_xy（6,'
c'
}
5、实物图
图8
6、实验心得
在这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有足够的经验，理论基础知识掌握的不牢固，在设计中难免会出现这样那样的问题：
如对器件了解的不够娴熟，导致焊接不牢，出现虚焊、假焊和漏焊。
这些都充分暴露了前期我们在焊接收音机的学习过程中，这些专业知识的不足和经验的欠缺。
对于我来说，收获最大的是：
方法和能力，那些分析问题的方法和解决问题的能力。
在整个课程设计的过程中，在经验方面十分缺乏，空有理论知识，没有实践能力，很多东西都与实际脱节。
在焊接的过程中电路图一定要看懂，图中的元件正负极一定要先了解清楚，走线要注意不能短路。
认真检查。
不过总体来说，我觉得像课程设计这种类型的作业对我们的帮助很大，它需要我们将学过的相关知识系统地联系起来，提出问题，分析问题，解决问题，并从中暴露出自身的不足，以待改进！
本次的课程设计，培养了我解决工程实际问题的能力。
在设计的过程中还培养出我们的合作精神，两人一组共同协作，解决了许多个人无法解决的问题。
但是理论知识有限，焊接水平掌握的不够熟练，有很多不足之处，在老师的指导和帮助下，我们认真的回顾基础理论知识，认真的检查分析，最终在失败中寻得成功，在成功中体会成长。
相信我们会在今后的学习实践中更加努力。
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