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7水温控制系统.ppt

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卖家[上传人]：飞****9

文档编号：133837339

上传时间：2020-05-30

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常见问题

1、基于51单片机水温控制系统目录一设计目的和意义温度控制广泛应用于人们的生产和生活中人们使用温度计来采集温度通过人工操作加热通风和降温设备来控制温度这样不但控制精度低实时性差而且操作人员的劳动强度大即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器但由于其互换性差效果也不理想在某些行业中对温度的要求较高由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生对工业生产可靠进行造成影响甚至操作人员的安全为了避免这些缺点需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制以其测量精度高操作简单可运行性强价格低廉等优点特别适用于生活医疗工业生产等方面的温度测量及控制二系统总体构造三硬件设计单片机最小系统设计单片机最小系统说的通熟易懂的话就是以最少的元器件组成能让单片机正常工作的系统主要包括单片机时钟电路复位电路 5V电源组成时钟电路提供的时钟信号给单片机提供一个时间基准复位电路是为了使单片机回到原始状态重新执行程序 5V电源为了给单片机供电以正常的工作三硬件设计数码管显示模块设计原理图如右所示本设

2、计采用共阳数码管通过PNP型三极管开关电路驱动数码管的显示如果不添加驱动电路由于单片机I O口电流小会导致显示偏暗或者亮度不一致等现象当单片机I O口输出低电平三极管导通数码管位选打开然后单片机控制P0口输出对应的段选码这样数码管就可以显示对应内容延时一段时间后关闭位选然后依次进行给各个位同样的操作就可以看到数码管显示出一个完整的内容其中也利用到人眼的余辉效应三硬件设计温度检测模块设计原理图如右图所示其中DQ口为该芯片的数据口单片机通过控制该口将采集到的温度值传输到单片机上进行处理由于DS18B20是单线通信即发送和接收都是通过通信脚来进行其接收时高阻输入其发送时是开漏输出即输出0时通过三极管下拉为低电平而输出1时则为高阻需要外接上拉电阻将其拉为高电平因此是需要外接上拉电阻否则无法输出稳定高电平技术参数供电电压 3 0 5 5VDC测量范围 55 125 测量精度 0 5 分辨率 9 12位对应的可分辨温度分别为0 5 0 25 0 125 和0 0625 三硬件设计蜂鸣器模块设计原理图如左边所示蜂鸣器选用5V电磁式

3、有源蜂鸣器由于蜂鸣器的工作电流一般比较大以至于单片机的I O口是无法直接驱动的所以要利用三极管开关电路来驱动本处选用的是8550三极管它是一个PNP型的三极管基极串联一个1K的电阻连接到单片机的I O口时当I O口输出低电平时三极管导通蜂鸣器鸣叫当I O口输出高电平时三极管截止蜂鸣器停止鸣叫三硬件设计继电器模块设计原理图如右图所示继电器是一个由电控制的元器件通常被用在需要自动控制的电路中简单的说继电器就是一个通过输入的小电流来控制大电流的输出的一个自动开关因此在电路中继电器起着自动调节电路转换电路保护电路等作用 51单片机I O电流太小没办法直接驱动继电器所以采用PNP三极管开关电路驱动当单片机I O口输出低电平时三极管导通继电器吸合当单片机I O口输出高电平时三极管截止继电器断开三硬件设计独立按键模块设计电路图如右边所示按键一端连接单片机的I O口另一端连接电源地而单片机的I O在悬空没有作为输出的情况下是默认高电平当按键按下后相当于I O口短接电源地这种按键是金属接触的方式所以会有抖动纹波的情况所以在程

4、序中需要适当的加上短暂的延时消抖这样通过检测I O口是否有出现低电平然后消抖就可以判断是否有按键按下在对应执行相应的功能四软件设计主程序设计主函数voidmain 是程序的入口函数单片机上电后先进行初始化重置变量数值然后对外围器件进行初始化完后进入死循环不断的检测处理如果没有进入死循环的话那么程序就只执行一遍就退出了而达不到实时检测的效果四软件设计数码管显示子程序设计数码管控制程序采用动态显示的方式所谓动态就是在显示完第一位后进行短暂的延时后关闭第一位的显示然后马上进入第二位的显示一段时间关闭进入下一位的显示依次进行显示这样利用人眼的视觉停留效果在看起来就是全部一起显示出来的一样中间的延时不能超过人眼余辉效应的时间就会看起来断断续续的显示当然也不能过短大致在1 2ms最为合适四软件设计 DS18B20温度采集子程序设计首先需要让DS18B20复位然后如果总线上只有一个传感器的话可以跳过读系列号如果有多个传感器的时候就需要匹配系列号接着启动温度转换然后在进行一次复位同样跳过系列号的匹配接着发送读取温度指令最后读取温度寄存器读取完后将数据进行转换成实际温度即可五总结通过这次设计我学到了不少课本课堂上没涉及到的知识学会了将以前学过的零散的知识联系在一起解决问题也锻炼了自己的动手能力经过长时间的硬件设计软件调试本系统基本完成要求的功能不足之处有 1 硬件的稳定性有待进一步提高 2 部分功能未能实现我的综合设计主要涉及硬件和软件两方面的内容通过这些我的硬件和软件开发能力都获得了提高首先硬件方面基本掌握了原理图和pcb绘制软件的使用方法并设计了一个单片机最小系统通过硬件电路搭建的过程使我对51系单片机的接口有了更深层次的理解熟悉了一些单片机常用的外围电路引脚和连接方法如数码管蜂鸣器等并且提高对问题的分析和解决能力加深了对所学理论知识的理解和运用系统原理图谢谢

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