温度控制电路与设计.docx
《温度控制电路与设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温度控制电路与设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
温度控制电路与设计
目录
一．课程设计题目···································2
二．课程设计目的···································2
三．课程设计任务及要求·····························2
四．课程设计思路···································2
五．课程设计报告内容·······························2
1．主要元件和芯片介绍··························2
单片机（STC89C52）······························2
18B20温度传感器·······························3
LCD液晶屏····································6
2．总实验电路图································6
3．实验电路仿真图······························7
4.对应程序·····································7
5．实物图······································12
六.实验心得········································12
1、课程设计题目：
温度控制电路与设计
2、课程设计目的
1、学习运用单片机设计温度监测及控制电路的方法。
进一步掌握单片机控制知识，培养工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；
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
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definedelayNOP（）;{_nop_（）;_nop_（）;_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_（）;
_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_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
P1=cmd;
delayNOP（）;
LCD_EN=1;
delayNOP（）;
LCD_EN=0;
}
voidlcd_wdat（uchardat）
{
while（lcd_busy（））;
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
P1=dat;
delayNOP（）;
LCD_EN=1;
delayNOP（）;
LCD_EN=0;
}
voidlcd_init（）
{
LCD_PSB=1;
LCD_RST=0;
delay（3）;
LCD_RST=1;
delay（3）;
lcd_wcmd（0x34）;
delay（5）;
lcd_wcmd（0x30）;
delay（5）;
lcd_wcmd（0x0C）;
delay（5）;
lcd_wcmd（0x01）;
delay（5）;
}
voidclr_screen（）
{
lcd_wcmd（0x34）;
delay（5）;
lcd_wcmd（0x30）;
delay（5）;
lcd_wcmd（0x01）;
delay（5）;
}
voiddelay2（uinti）
{
ucharj;
for（i;i>0;i--）
for（j=0;j<2;j++）;
}
ucharreset（）
{
uchari;
D=0;
delay2（29）;
D=1;
delay2（3）;
i=D;
delay2（25）;
returni;
}
ucharread_bit（）
{
uchari;
D=0;
D=1;
for（i=0;i<3;i++）;
returnD;
}
voidwrite_bit（uchardat）
{
D=0;
if（dat==1）
D=1;
delay2（5）;
D=1;
}
ucharread_byte（）
{
uchardat=0;
uchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
if（read_bit（））
dat|=0x01<delay2
（1）;
}
returndat;
}
voidwrite_byte（uchardat）
{
uchari,j;
for（i=0;i<8;i++）
{
j=（（dat>>i）&0x01）;
write_bit（j）;
delay2
（1）;
}
}
intread_temp（）
{
uchartempl,temph;
inttemp;
reset（）;
write_byte（0xcc）;
write_byte（0x44）;
delay2（10000）;
reset（）;
write_byte（0xcc）;
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;
}
if（（（（temper>>4）%100）/10）*10+（（temper>>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。
升级会员 