畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-基于單片機(jī)的室內(nèi)智能通風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)Tianjin University of Technology and Education畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)專(zhuān) 業(yè)： 電氣技術(shù)教育 班級(jí)學(xué)號(hào)： 電氣0812班-3號(hào)學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 二一三年六月天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的室內(nèi)智能通風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of Indoor Intelligent Ventilation Control System Based on MCU專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 電氣0812班學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教授學(xué) 院：自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院2013年6月摘 要目前，國(guó)內(nèi)大部分住宅室內(nèi)的污染狀況令人擔(dān)憂。室內(nèi)空氣污染不僅破壞人們的工作和生活環(huán)境，而且直接威脅著人們的身體健康。新型的建筑材料帶來(lái)的日用化學(xué)品進(jìn)入住宅，成為室內(nèi)嚴(yán)重的污染源;另外，空調(diào)的普及使室內(nèi)通風(fēng)率明顯的下降。這些都造成了室內(nèi)污染的累積，導(dǎo)致室內(nèi)的空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化。由于上述種種原因，造成我國(guó)大部分居住建筑的通風(fēng)狀況相對(duì)較差，基本上不能滿足我國(guó)室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。在自然通風(fēng)不能滿足需要的時(shí)候，往往可以通過(guò)機(jī)械通風(fēng)方式來(lái)改善室內(nèi)的熱環(huán)境和空氣質(zhì)量。論文所研究的室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)充分利用溫度傳感器模塊實(shí)現(xiàn)智能檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境溫度，通過(guò)對(duì)建筑物室內(nèi)溫度，進(jìn)而控制送風(fēng)設(shè)備，達(dá)到智能調(diào)節(jié)建筑物室內(nèi)環(huán)境的目的，以此改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，使人們?cè)谑覂?nèi)居住的環(huán)境更加舒適。本系統(tǒng)采用層次化、模塊化設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)組成。系統(tǒng)以單片機(jī)AT89S52為核心，以DS18B20系列溫度傳感器等作為測(cè)量元件，通過(guò)單片機(jī)與傳感器相連，達(dá)到測(cè)溫控制電機(jī)風(fēng)扇的系統(tǒng)。此系統(tǒng)描述了測(cè)溫傳感器DS18B20與單片機(jī)的硬件連接，軟件編程設(shè)計(jì)和各個(gè)模塊系統(tǒng)進(jìn)行了分析。此系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)對(duì)溫度的測(cè)量和顯示，可通過(guò)紅外遙控進(jìn)行需要通風(fēng)的溫度設(shè)置。此系統(tǒng)使用起來(lái)非常方便、體積小、靈敏度較高、節(jié)能、成本低等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：空氣品質(zhì)；單片機(jī)；溫度；傳感器ABSTRACTCurrently, most houses indoor pollution is a disturbing problem. Indoor air pollution not only destroy peoples working and living environment, but also threat to peoples health. New building materials brought chemicals into the house and become the most serious indoor pollution, In addition, the popularization of the air-conditioner decreased the room ventilation significantly. These all resulted to the accumulation of indoor pollution, led to serious deterioration of indoor air quality. All these reasons resulted the worse ventilation condition of most buildings in our country, and basically can not meet the relevant provisions of Chinas indoor air quality standards.When natural ventilation can not meet our need, we often use mechanical ventilation to improve the indoor thermal environment and air quality. The environment regulating system in this paper make full use of temperature sensor module to realize the intelligent detection of the current temperature, through the temperature test in buildings, we can control the air supply equipment to monitor the indoor environment of buildings intelligently in order to improve indoor air quality, so that comfort the living environment indoors.The system uses a hierarchical and modular design. The whole system consists data acquisition system and microprocessor control system. MCU AT89S52 is the core of the system, and DS18B20 series of temperature sensors is the measure element. Through the connection of microcontroller and the sensors, we can achieve to measure the temperature of fan motor control system. This system describes the hardware connection of the temperature sensor DS18B20 and the MCU, analyzed the software design and programming each module system. This system can be real-time temperature measurement and the display can be performed via the infrared remote control to set the temperature of air. This system has small size, high sensitivity, low cost ,energy-saving and it is easy to use.Key Words：Air quality；Microcontroller；Temperature；Sensor目 錄1 緒論11.1 課題研究的目的及意義11.2課題研究的主要內(nèi)容21.3方案選擇及論證22 元器件介紹42.1 溫度傳感器42.2 紅外遙控傳感器82.3 單片機(jī)102.3.1 單片機(jī)控制電路102.3.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)102.3.3 引腳功能112.4 八段數(shù)碼管133系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)153.1系統(tǒng)電路組成框圖153.2最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)153.2.1晶振電路163.2.2復(fù)位電路173.3溫度測(cè)量電路單元模塊設(shè)計(jì)183.4控制電路設(shè)計(jì)183.5顯示模塊設(shè)計(jì)194 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)204.1主程序流程圖204.2按鍵程序流程圖214.3測(cè)溫程序流程圖21總 結(jié)23參考文獻(xiàn)24附錄1:電路原理圖25附錄2：系統(tǒng)部分程序26致 謝3511天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2013屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論1.1 課題研究的目的及意義（1）設(shè)計(jì)的實(shí)施將提供有效的節(jié)能措施設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)符合我國(guó)節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)要求，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消費(fèi)需求增加，能源供需矛盾非常突出，提高能源利用效率、改善能源環(huán)境己經(jīng)迫在眉睫。我國(guó)現(xiàn)在是世界第二大能源消耗國(guó)家，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)把尋找能源放到了國(guó)家戰(zhàn)略的重要位置。節(jié)能是國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的必由之路。據(jù)調(diào)查，在高層空調(diào)建筑全年總電耗中，新風(fēng)能耗占到15%25%，因此，減少新風(fēng)負(fù)荷在當(dāng)前提倡建筑節(jié)能的形勢(shì)下非常有重要。居室空氣的健康和建筑通風(fēng)的節(jié)能是現(xiàn)代健康住宅的兩個(gè)核心問(wèn)題，它是關(guān)系到人民生活質(zhì)量的進(jìn)一步提高和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題。 （2）設(shè)計(jì)的實(shí)施符合智能建筑發(fā)展趨勢(shì)世界衛(wèi)生組織“健康住宅”標(biāo)準(zhǔn)的15條里面有8條跟室內(nèi)空氣質(zhì)量有關(guān)，這些是提高生活品質(zhì)的重要標(biāo)志；節(jié)約能源，建筑節(jié)能關(guān)系到國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。關(guān)著窗子要新風(fēng)，通風(fēng)還要不耗能！這是擺在我們面前一個(gè)大難題。 （3）室內(nèi)污染的危害2003年的非典，人們還無(wú)法忘記。“預(yù)防非典，通風(fēng)比消毒還有用”，這是在非典時(shí)期獲得的經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在非典已經(jīng)浮出了我們的生活，然而生物污染問(wèn)題并沒(méi)有走遠(yuǎn)。一些致病微生物通過(guò)空氣傳播的現(xiàn)象很猖獗，形成“室內(nèi)生物污染”。通風(fēng)不流暢，包括裝修產(chǎn)生污染物等不易擴(kuò)散和稀釋?zhuān)瑥亩鴮?duì)人體健康帶來(lái)不利的影響。辦公設(shè)備、家具等也在排放大量的有害氣體。這些是化學(xué)污染。 都市中室外空氣中的粉塵、花粉、飄絮、噪聲，室內(nèi)濕氣、異味、煙氣也讓渴望高品質(zhì)生活的人越來(lái)越難以忍受，馬路越修越寬，機(jī)動(dòng)車(chē)越來(lái)越多，日夜川流不息，開(kāi)窗通風(fēng)獲得新鮮空氣需要付出更高的代價(jià)。這些是物理污染。 美國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志報(bào)道，在家里所接觸的污染物遠(yuǎn)比外面多，從重金屬到各種揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)都有。據(jù)美國(guó)環(huán)保署進(jìn)行的相關(guān)研究顯示，一般人在家中接觸到致癌因子的幾率出現(xiàn)了歷史新高，比在室外時(shí)的要高出570倍。 最近，北京市衛(wèi)生局對(duì)部分住宅區(qū)和寫(xiě)字樓的抽檢表明，新裝修后居室甲醛含量普遍超標(biāo)，最高者竟超標(biāo)73倍！世界衛(wèi)生組織日前公布的報(bào)告中已將室內(nèi)空氣污染與高血壓、膽固醇過(guò)高癥、肥胖癥等一起列入了人類(lèi)健康的10大殺手黑名單之中。 根據(jù)2003年3月1號(hào)起施行的國(guó)家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GBT18883-2002規(guī)定：每人每小時(shí)30立方米新鮮空氣。 （4）改善家居室內(nèi)的空氣質(zhì)量通風(fēng)才是解決室內(nèi)污染的好辦法 ，在生活中我們雖然可以找到很多方法減少室內(nèi)空氣污染，但是室內(nèi)空氣品質(zhì)專(zhuān)家指出，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的最有效的辦法就是通風(fēng)。自然通風(fēng)，從前不是什么問(wèn)題。如果自然環(huán)境好，室外空氣新鮮、沒(méi)有噪聲和灰塵，室內(nèi)外溫差不大，自然通風(fēng)是最好的室內(nèi)空氣健康解決辦法。 但是，隨著城市化的發(fā)展和人們生活水平的提高，開(kāi)窗通風(fēng)現(xiàn)在變成了一個(gè)矛盾重重的重要問(wèn)題。 窗外馬路噪聲越來(lái)越嚴(yán)重，我們?cè)趺醋跃?？室?nèi)空氣污染威脅著我們的健康，風(fēng)沙、灰塵、飄絮讓無(wú)數(shù)注重生活品質(zhì)的家庭主婦頭疼；更重要的是加上很多建筑的設(shè)計(jì)缺陷本身就沒(méi)有穿堂風(fēng)，自然通風(fēng)越來(lái)越少。這一切放在一起就使得是否開(kāi)窗通風(fēng)這個(gè)在過(guò)去不是問(wèn)題的問(wèn)題變成了一個(gè)難解的矛盾?？此坪?jiǎn)單的通風(fēng)，成為一個(gè)關(guān)系到人們呼吸健康和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題。1.2課題研究的主要內(nèi)容（1）溫度的測(cè)量，由溫度傳感器DS18B20測(cè)量室內(nèi)的溫度，將測(cè)量的溫度與設(shè)置的溫度值進(jìn)行對(duì)比。（2）顯示，將室內(nèi)的溫度顯示到八段數(shù)碼管上。（3）控制部分，將測(cè)量的溫度與設(shè)置的上下限溫度進(jìn)行對(duì)比后，如果高于設(shè)置的上限溫度時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)動(dòng)作進(jìn)行通風(fēng)，如果低于設(shè)置的下限溫度時(shí)進(jìn)行加熱。（4）紅外遙控，在對(duì)上下限溫度進(jìn)行設(shè)置時(shí)可以用按鍵進(jìn)行設(shè)置，也可以通過(guò)紅外遙控進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)紅外遙控還可以對(duì)燈的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。1.3方案選擇及論證1.電源方案選擇由于本系統(tǒng)需要+5V電源供電，我考慮了如下幾種方案為系統(tǒng)供電。方案1：采用4節(jié)1.5V干電池供電，電壓達(dá)到6V，經(jīng)7805穩(wěn)壓后給直流電機(jī)供電及單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。由于干電池電量有限，使用大量的干電池將會(huì)給系統(tǒng)調(diào)試帶來(lái)不便，而且電池對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染源。因此，我們放棄了這種方案。方案2： 采用變壓器整流濾波再經(jīng)過(guò)7805穩(wěn)壓穩(wěn)定后再給直流電機(jī)供電及單片機(jī)和其他芯片供電，。此方案是自制一個(gè)+5v電源，電路比較簡(jiǎn)單，而且元件也比較廉價(jià)，電路板小而易攜帶。因此，這種方案比較可行，因此我們選擇了此方案。綜上考慮，我們選擇了方案2。2 溫度傳感器選擇方案1：使用熱敏電阻設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)是測(cè)溫控制直流電機(jī)電路，可以使用熱敏電阻之類(lèi)的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測(cè)溫度顯示出來(lái)，這種設(shè)計(jì)需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩而且測(cè)量的精度不夠，抗干擾能力比較差，受各方面因素的影響較多，所以此方案不可取。方案2：使用DS18B20傳感器設(shè)計(jì)采用AT89S52單片機(jī)作控制器，溫度傳感器選用DS18B20來(lái)對(duì)環(huán)境溫度采集，測(cè)溫電路由溫度傳感器DS18B20實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)所介紹的DS18B20溫度采集與傳統(tǒng)的熱敏電阻之類(lèi)的利用感溫效應(yīng)相比，具有溫度采集數(shù)據(jù)處理方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確，主要用于對(duì)測(cè)溫比較準(zhǔn)確的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89S52測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用,實(shí)現(xiàn)溫度顯示,能準(zhǔn)確達(dá)到以上要求。故選擇方案2。3 顯示模塊的選擇方案1：用液晶LCD1602顯示，雖然顯示內(nèi)容比較多，但是價(jià)格稍微偏貴，顯示的字體比較小，距離遠(yuǎn)時(shí)看不清當(dāng)前的溫度，可視距離較小。對(duì)于此設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)只需要清楚的顯示溫度值，沒(méi)必要用液晶LCD1602顯示很多內(nèi)容。方案2：用六位八段數(shù)碼管，成本很低，顯示數(shù)字很大，在屋內(nèi)完全可以看清楚當(dāng)時(shí)的溫度，應(yīng)用在此設(shè)計(jì)中非常合適。綜上考慮，我們選擇了方案2。4控制模塊選擇在此設(shè)計(jì)中我選擇的是繼電器驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)，室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)如果用直流電機(jī)只能控制小風(fēng)機(jī)，只有使用交流電的風(fēng)機(jī)才能達(dá)到良好的排風(fēng)效果，繼電器能起到了弱電控制強(qiáng)電的作用，而且我們都知道家用電器都是220V，使用繼電器能控制220V的家用電器。當(dāng)今社會(huì)遙控的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛，因?yàn)樗浅７奖?，比如：電視，在我們需要換臺(tái)的時(shí)候不用跑到電視旁邊，只要用遙控器就可以遠(yuǎn)距離換臺(tái)?？照{(diào)，在我們感覺(jué)溫度不適合的時(shí)候只要有遙控隨時(shí)隨地就可以調(diào)溫。可見(jiàn)遙控在我們生活中應(yīng)用起來(lái)很方便，給我們帶來(lái)了便利。在此設(shè)計(jì)中我也選擇了紅外遙控，以便于人們方便的調(diào)節(jié)對(duì)排風(fēng)的上限溫度和加熱的下限溫度設(shè)置，還可以直接用遙控器控制通風(fēng)、加熱和室內(nèi)燈的開(kāi)關(guān)。2 元器件介紹2.1 溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器實(shí)物圖2-1所示，管腳說(shuō)明如表2-1 圖2-1 DS18B20實(shí)物表2-1 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)序號(hào)名稱引腳功能1GND接地結(jié)2DQ數(shù)據(jù)輸入/出引腳3VDD可選擇的VDD引腳 圖3-2中表示了DS18B20的主要部件。DS1820 有三個(gè)主要數(shù)字部件：1）64 位激光 ROM，2）溫度傳感器3）非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。圖2-2 D18B20的主要部件DS18B20 的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)如表2-2存儲(chǔ)器由一個(gè)暫存 RAM 和一個(gè)存儲(chǔ)高低溫報(bào)警觸發(fā)值 TH 和TL 的非易失性電可擦除EEPRAM 組成。當(dāng)在單線總線上通訊時(shí)，暫存器幫助確保數(shù)據(jù)能夠完整。首先，數(shù)據(jù)被寫(xiě)在了暫存器中，可以讀回這里的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在校驗(yàn)之后，拷貝一個(gè)暫存器的命令會(huì)把數(shù)據(jù)傳到非易性EEPRAM中。在更改存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)的過(guò)程中完整性在這個(gè)過(guò)程中得到了確保。暫存器的結(jié)構(gòu)為 8 個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)器。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息。第三和第四字節(jié)是TH和 TL 的拷貝，是易失性的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。下面兩個(gè)字節(jié)沒(méi)有使用，但是在讀回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，它們?nèi)勘憩F(xiàn)為邏輯 1。第七和第八字節(jié)是計(jì)數(shù)寄存器，它們可以被用來(lái)獲得更高的溫度分辨力。表2-2存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)暫存器字節(jié)溫度 LSB0溫度 MSB1暫存器字節(jié)TH用戶字節(jié)12TL用戶字節(jié)23配置寄存器4保留5保留6保留7CRC8 （1）初始化：DS18B20如果要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換必須由一個(gè)初始化序列程序開(kāi)始。當(dāng)DS18B20發(fā)出響應(yīng)主機(jī)的應(yīng)答脈沖時(shí)，即由主機(jī)表明它已處在總線上并且準(zhǔn)備工作。（2）ROM命令： DS18B20的ROM如表2-3每個(gè)ROM的命令都是8位長(zhǎng)。（3）功能命令：在主機(jī)有功能命令時(shí)可以對(duì)DS18B20進(jìn)行讀/寫(xiě)SCRATCHPA存儲(chǔ)器，或者啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換。DS18B20的功能命令如表2-4所示。表2-3 DS18B20的ROM命令描述協(xié)議命令發(fā)出后1-wire總線活動(dòng)SEARCH ROM能識(shí)別掛在總線上的DS18B20碼FOH所有DS18B20向主機(jī)發(fā)送ROM碼READ ROM當(dāng)只有DS18B20掛于總線時(shí)，此命令可以讀取ROM碼33HDS18B20向主機(jī)發(fā)送ROM碼MATCH ROM只有匹配的DS18B20的ROM碼才會(huì)響應(yīng)55H主機(jī)向總線上發(fā)送一個(gè)ROM碼SKIP ROM可以使用在特定的總線上的所有的器件CCH無(wú)ALARM SEARCH與SEARCH ROM命令一樣，DS18B20在溫度超出警報(bào)線的時(shí)才響應(yīng)ECHDS18B20在超出警報(bào)線時(shí)向主機(jī)發(fā)送ROM碼表2-4 DS18B20功能命令命令描述協(xié)議命令發(fā)出后1-wire總線活動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換命令Convert t進(jìn)行溫度變換44H主機(jī)的轉(zhuǎn)換新?tīng)顟B(tài)由DS18B20傳送（寄生電源不適用）存儲(chǔ)器命令Read SCRATCHPAD對(duì)暫存器完整數(shù)據(jù)進(jìn)行讀的操作BEH9字節(jié)的數(shù)據(jù)可以通過(guò)DS18B20向主機(jī)發(fā)送Write SCRATCHPAD寫(xiě)入暫存器的數(shù)據(jù)（TH，TL和精度）4EHDS18B20接受主機(jī)傳送3個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)Copy SCRATCHPADEEPROM復(fù)制TH、TL和配置寄存器里的數(shù)據(jù)48H無(wú)Recall E2將TH、TL和配置寄存器的數(shù)年據(jù)從EEPROM中調(diào)到暫存器中B8HDS18B20向主機(jī)傳送調(diào)用狀態(tài)Read Power Supply電源供電狀態(tài)傳遞給主機(jī)B4HDS18B20將供電狀態(tài)傳給主機(jī)DS18B20采用單總線通信協(xié)議來(lái)保證數(shù)據(jù)的完整性。該協(xié)議定義的信號(hào)類(lèi)型有：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫(xiě)0、寫(xiě)1、讀0、和讀1。除應(yīng)答脈沖外，主機(jī)發(fā)出所有這些同步信號(hào)信號(hào)。字節(jié)的低位在總線傳輸上的所有數(shù)據(jù)和命令都是在前。初始化序列：復(fù)位脈沖和應(yīng)答脈沖在初始化程序的過(guò)程中，主機(jī)用來(lái)拉低單總線的時(shí)間至少是480s，來(lái)達(dá)到產(chǎn)生復(fù)位脈沖（TX）的目的。進(jìn)入接收（RX）模式后主機(jī)也釋放總線。在總線被釋放之后，單總線被5K的上拉電電阻拉高。這個(gè)上升沿后被DS18B20檢測(cè)到之后，延時(shí)15-60s, 用60-240s來(lái)拉低總線產(chǎn)生的應(yīng)答脈沖初始化波形如圖2-3所示。圖2-3初始化序列圖2、讀和寫(xiě)時(shí)序在寫(xiě)時(shí)序時(shí)， DS18B20通過(guò)主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)；而在讀時(shí)序時(shí)，來(lái)自DS18B20的數(shù)據(jù)被主機(jī)讀入。每一個(gè)時(shí)序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。讀/寫(xiě)時(shí)序如圖2-4所示圖2-4 讀/寫(xiě)時(shí)序（1）寫(xiě)時(shí)序：包括兩種寫(xiě)時(shí)序：“寫(xiě)1”和“寫(xiě)0”。主機(jī)在寫(xiě)1時(shí)序時(shí)向DS18B20寫(xiě)入邏輯“1”，主機(jī)在寫(xiě)0時(shí)序時(shí)向DS18B20寫(xiě)“0”。60s所有寫(xiě)時(shí)序需要的最少時(shí)間，1s的恢復(fù)時(shí)間是當(dāng)兩次寫(xiě)時(shí)序需要的最小時(shí)間。主機(jī)拉低總線時(shí)開(kāi)始這兩種寫(xiě)時(shí)序。寫(xiě)1時(shí)序：主機(jī)在拉低總線后，必須在15s內(nèi)被釋放，然后總線高電平由上拉電阻決定。寫(xiě)0時(shí)序：主機(jī)在拉低總線后，保持低電平（至60s）在整個(gè)時(shí)序期間是必要的。寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始15-60s期間，DS18B20采樣總線狀態(tài)?？偩€為高電平時(shí)，DS18B20被寫(xiě)入邏輯“1”，總線為低電平時(shí)，DS18B20被告寫(xiě)入邏輯“0”。（2）讀時(shí)序：只能在主機(jī)發(fā)出對(duì)DS18B20讀時(shí)序時(shí)才能進(jìn)行主機(jī)的傳送數(shù)據(jù)。因此，訊時(shí)序在主機(jī)發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后就會(huì)廠生，這樣DS18B20才能夠正常的傳送數(shù)據(jù)。主機(jī)發(fā)起每次的讀時(shí)序，1s是拉低總線需要的最少時(shí)間。讀時(shí)序之后在被主機(jī)發(fā)起后， “1”或“0”開(kāi)始被DS18B20在總線上傳輸。若要保持總線為高電平則DS18B20發(fā)送“1”，則；拉低總線時(shí)發(fā)送“0”。DS18B20在時(shí)序結(jié)束時(shí)釋放總線傳送“0”，高電平狀態(tài)再由上拉電阻將總線拉回到空閑。2.2 紅外遙控傳感器1外型紅外遙控實(shí)物圖如圖：圖2-5圖2-5 紅外遙控傳感器實(shí)物圖紅外遙控傳感器對(duì)外只有3個(gè)引腳：Out、GND、Vcc與單片機(jī)接口非常方便，如1腳：脈沖信號(hào)輸出接，直接接單片機(jī)的IO 口2腳：GND接系統(tǒng)的地線（0V）；3腳：Vcc接系統(tǒng)的電源正極（+5V）；2簡(jiǎn)介 VS1838B內(nèi)含高速、高靈敏度的PIN光電二極管和低功耗、高增益的前置放大IC,由環(huán)氧樹(shù)脂封裝外加外屏蔽抗干撓設(shè)計(jì)而成，該產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)REACH和SGS認(rèn)證屬于環(huán)保產(chǎn)品，在紅外遙控系統(tǒng)中被作為接收器使用。3.特性由環(huán)氧樹(shù)脂封裝，外加外屏蔽抗干撓設(shè)計(jì)、寬工作電壓，2.7-5.5V、 低功耗、有比較寬廣的角度及長(zhǎng)距離接收、 抗干撓能力強(qiáng)，能抵擋環(huán)境干撓、 輸出匹配TTL、CMOS電平，低電平有效。 4. 應(yīng)用: 視聽(tīng)器材(音箱,電視,DVD,衛(wèi)星接收機(jī)等)； 家庭電器(空調(diào),電風(fēng)扇,燈飾等)； 其它紅外線遙控產(chǎn)品。5.紅外遙控應(yīng)用電路原理圖2-6 圖2-6 紅外遙控應(yīng)用電路原理圖6.紅外遙控傳感器工作原理：遙控器由紅外接收及發(fā)射電路、信號(hào)調(diào)理電路、中央控制器8031.程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、鍵盤(pán)及狀態(tài)指示電路組成。遙控器有兩種狀態(tài)：學(xué)習(xí)、控制狀態(tài)。在遙控器處于學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，使用者每次按下一個(gè)控制鍵，紅外線接收電路部分就開(kāi)始對(duì)紅外線進(jìn)行接收，并在此時(shí)將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再通過(guò)檢波、整形、放大，再由CPU定時(shí)對(duì)其采樣，將每個(gè)采樣點(diǎn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)以8位為一個(gè)單位，分別存放到規(guī)定的存儲(chǔ)單元中，這樣便于對(duì)遙控器進(jìn)行控制使用。當(dāng)遙控器在控制狀態(tài)的時(shí)候，在使用的時(shí)，每按下一個(gè)控制鍵，一系列的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被CPU從規(guī)定的存儲(chǔ)單元中讀取，信號(hào)保持電路串行輸出決定，同時(shí)信號(hào)調(diào)制由調(diào)制電路進(jìn)行，經(jīng)放大后的調(diào)制信號(hào)。7.使用注意：1).焊接條件：（焊點(diǎn)需離樹(shù)脂膠體根部2MM以上） a.浸錫：請(qǐng)?jiān)?60且5秒以內(nèi)一次焊接完成，同時(shí)應(yīng)避免樹(shù)膠膠體浸入錫槽內(nèi)。 b.烙鐵：用300W的烙鐵，其尖端溫度不得高于350且5秒以內(nèi)一次焊接完成。 2).焊接時(shí)請(qǐng)勿在產(chǎn)品施加外力，產(chǎn)品引腳成形必須在焊接前完成，以免影響產(chǎn)品接收性能。 3).線路板上的安裝孔間距請(qǐng)與產(chǎn)品腳間距離保持一致。 4).產(chǎn)品在高溫狀態(tài)下進(jìn)行載切引腳容易產(chǎn)生性能不良，請(qǐng)?jiān)诔卦谙禄蚝附忧斑M(jìn)行引腳載切; 5).引腳彎折成型條件：a.彎折點(diǎn)需離樹(shù)脂膠體根部2MM以上。b.須在焊接前或完全冷卻狀態(tài)下。 6).請(qǐng)注意保護(hù)紅外線接收器的接收面，沾污或磨損后會(huì)影響接收效果，切勿用高腐蝕性溶濟(jì)對(duì) 產(chǎn)品進(jìn)行清洗，以免腐蝕產(chǎn)品影響性能，推薦使用酒精擦拭或浸漬且在常溫下不得超過(guò)3分鐘。 7).產(chǎn)品為靜電敏感元件，使用前請(qǐng)采取相應(yīng)的防靜電保護(hù)措施（人員、設(shè)備、臺(tái)面、地面等）。2.3 單片機(jī)2.3.1 單片機(jī)控制電路系統(tǒng)采用的微控制器是ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗、高性能單片機(jī)AT89S52，它有32個(gè)外部雙向輸入/輸出 （I/O） 端口，片內(nèi)含8k bytes的可重復(fù)編程的Flash存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 （RAM），3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，1個(gè)全雙工串行通信口，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)。AT89S52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。2.3.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89S52單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行I/O口、串行I/O口和中斷系統(tǒng)等幾大單元以及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三大總線構(gòu)成。圖2-7為單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。(1) 中央處理器中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。(2) 程序存儲(chǔ)器AT89S52共有8KB個(gè)E2PROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。(3) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）AT89S52內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專(zhuān)用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專(zhuān)用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的RAM只有128個(gè)，可存放讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。圖2-7內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖(4) 并行輸入輸出口AT89S52共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。(5) 串行輸入輸出口AT89S52內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。(6) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器AT89S52有三個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)功能，并以其定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制。(7) 中斷系統(tǒng)AT89S52具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、三個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有兩級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。2.3.3 引腳功能 管腳圖如圖：2-8圖2-8 AT89S52芯片引腳圖(1) 電源和晶振VCC：供電電壓。GND：接地。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。(2) I/O口 P0口P0口的字節(jié)地址為80H，位地址為80H87H。P0口既可以作為通用I/O口使用，也可以作為單片機(jī)系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)線使用。當(dāng)作為輸出口使用時(shí)，由于輸出電路是漏極開(kāi)路，必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。 P1口P1口的字節(jié)地址為90H，位地址為90H97H。P1口只能作為通用I/O口使用。當(dāng)作為輸出口使用時(shí)，已能對(duì)外提供推拉電流負(fù)載，外電路無(wú)需再接上拉電阻；當(dāng)作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向其鎖存器寫(xiě)入“1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的FET截止。 P2口P2口的字節(jié)地址為0A0H，位地址為0A0H0A7H。P2口用于為系統(tǒng)提供高位地址，但只作為地址線使用而不作為數(shù)據(jù)線使用。此外，P2口也可作為通用I/O口使用。 P3口P3口的字節(jié)地址為0B0H，位地址為0B0H0B7H。P3口可以作為通用I/O口使用，但在實(shí)際應(yīng)用中它的第二功能信號(hào)更為重要。P3口引腳的第二功能，如下所示： P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（計(jì)時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（計(jì)時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）(3) 4根控制線 RST：復(fù)位信號(hào)。保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，就可以完成CPU系統(tǒng)復(fù)位操作，使系統(tǒng)的一些單元內(nèi)容回到規(guī)定值。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。在讀外部ROM時(shí)，/PSEN有效（低電平），以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。 /EA/VPP：訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。當(dāng)/EA信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作限定在外部程序存儲(chǔ)器；而當(dāng)/EA為高電平時(shí)，則對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可延續(xù)至外部程序存儲(chǔ)器。 ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)。在系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，ALE用于控制P0口輸出的低8位地址送入鎖存器鎖存起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時(shí)傳送。此外由于ALE是以六分之一晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此也可作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖使用。2.4 八段數(shù)碼管 一、共陰極八段數(shù)碼管外型八段，在許多產(chǎn)品或場(chǎng)合上經(jīng)?？梢?jiàn)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由八個(gè)發(fā)光二極管所組成，為七個(gè)筆畫(huà)與一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，依順時(shí)針?lè)较驗(yàn)锳、B、C、D、E、F、G與DP等八組發(fā)光二極管之排列，可用以顯示09數(shù)字及英文數(shù)A、b、C、d、e、F。八段顯數(shù)碼管的腳位和線路圖如2-9 圖2-9八段數(shù)碼管俯視圖 由于發(fā)光二極管只有在順向偏壓的時(shí)候才會(huì)發(fā)光。因此，七段顯示器依其結(jié)構(gòu)不同的應(yīng)用需求，區(qū)分為低電位動(dòng)作與高電位動(dòng)作的兩種型態(tài)的組件，另一種常見(jiàn)的說(shuō)法則是共陽(yáng)極( 低電位動(dòng)作)與共陰極( 高電位動(dòng)作)七段顯示器，如圖2-10圖2-10共陰極(高電位動(dòng)作) 二、八段顯示器顯示原理八段顯示器可用來(lái)顯示單一的十進(jìn)制或十六進(jìn)制的數(shù)字，它是由八個(gè)發(fā)光二極管所構(gòu)成的( 每一個(gè)二極管依位置不同而賦予不同的名稱，請(qǐng)參見(jiàn)3-4-1 ) 。我們可以簡(jiǎn)單的說(shuō)，要產(chǎn)生數(shù)字，便是點(diǎn)亮特定數(shù)據(jù)的發(fā)光二極管。例如要產(chǎn)生數(shù)字0，須只點(diǎn)亮A、B、C、D、E、F節(jié)段的發(fā)光二極管；要產(chǎn)生數(shù)字5，則須點(diǎn)亮A、C、D、F、G等節(jié)段發(fā)光二極管，以此類(lèi)推，參見(jiàn)圖3-4-1。因此，以共陰極八段顯示器而言，要產(chǎn)生數(shù)字0，必須控制Cyclone II FPGA芯片接連至A、B、C、D、E、F 等接腳呈現(xiàn)“高電位”，使電路形成通路狀態(tài)。表2-5則為共陰極八段顯示器顯示之?dāng)?shù)字編碼。 表2-5八段數(shù)碼管的數(shù)字顯示顯示數(shù)字DPGFEDCBA16進(jìn)制0001111113F100000110062001010115B3010011114F401100110665011011016D6011111017D700000111078011111117F9011011116F3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要包括了測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)主要包含有兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROMRAMI/O口定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷系統(tǒng)等，當(dāng)不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，還必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，并要考慮設(shè)計(jì)合適的接口電路。3.1系統(tǒng)電路組成框圖通風(fēng)系統(tǒng)的控制核心是AT89S52單片機(jī)，系統(tǒng)由測(cè)溫模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)碼顯示模塊、溫度模塊、紅外遙控模塊、電源模塊等幾部分構(gòu)成。系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。圖3-1系統(tǒng)框圖3.2最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) AT89S52是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，AT89S52芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。用AT89S52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，如圖3-2所示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。最小應(yīng)用系統(tǒng)電路圖如圖3-23-2最小系統(tǒng)電路圖端口說(shuō)明如表3-1：表3-1小 端口說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)I/O端口說(shuō)明C0C7P0口連接在74LS245A0A7由此芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)管B0B5P2口數(shù)碼管的位選擇motoP1.0 控制自動(dòng)通風(fēng)繼電器K2P1.1手動(dòng)控制通風(fēng)繼電器K1P1.2手動(dòng)控制加熱繼電器heat P1.3自動(dòng)控制加熱繼電器DQP3.0溫度傳感器輸入端口IRP3.3紅外傳感器輸入端口S0P3.5設(shè)置按鍵S1P3.6溫度十位數(shù)加S2P3.7溫度個(gè)位數(shù)加RST9腳單片機(jī)復(fù)位端XATAL1-XATAL218和19腳單片機(jī)晶振3.2.1晶振電路單片機(jī)晶振兩個(gè)電容的作用：這兩個(gè)電容是晶振負(fù)載電容，分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容，一般是幾十Pf。它會(huì)影響到晶振的諧振頻率和輸出幅度，在訂購(gòu)晶振時(shí)，晶振的負(fù)載電容=(Cd*Cg)/(Cd+Cg)+Cic+C式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個(gè)腳上和對(duì)地的電容,Cic（集成電路內(nèi)部電容+C（PCB上電容）經(jīng)驗(yàn)值為3至5pf。晶振電路如圖3-3圖3-3晶振電路3.2.2復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)。為可靠起見(jiàn)，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)才撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)，以防電源開(kāi)關(guān)或電源插頭分合過(guò)程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。單片機(jī)復(fù)位電路參數(shù)的選定須在振蕩穩(wěn)定后保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期。AT89S52單片機(jī)是整個(gè)開(kāi)發(fā)板的控制中心，我們?cè)谶x用電路時(shí)應(yīng)該保證它的可靠性和抗干擾性.在選用具體電子器件的時(shí)候，應(yīng)該確定它的各項(xiàng)參數(shù)，盡量使用參數(shù)相當(dāng)?shù)钠骷?。?fù)位電路如圖3-4圖3-4復(fù)位電路3.3溫度測(cè)量電路單元模塊設(shè)計(jì)此溫度測(cè)量電路中，由DS18B20溫度傳感器進(jìn)行溫度測(cè)試，電路如下圖3-5所示：溫度的測(cè)量，由溫度傳感器DS18B20測(cè)量室內(nèi)的溫度，將測(cè)量的溫度與設(shè)置的溫度值進(jìn)行對(duì)比。將測(cè)量的溫度與設(shè)置的上下限溫度進(jìn)行對(duì)比后，如果高于設(shè)置的上限溫度時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)動(dòng)作進(jìn)行通風(fēng)，如果低于設(shè)置的下限溫度時(shí)進(jìn)行加熱。圖3-5測(cè)溫電路圖3.4控制電路設(shè)計(jì)控制電路如圖3-6所示： 圖3-6控制電路圖此電路里共有三個(gè)繼電器，分別是控制通風(fēng)、加熱和室內(nèi)燈開(kāi)關(guān)，當(dāng)三極管基極電平為“0”時(shí)，繼電器吸合，基極電平為“1”時(shí)，繼電器斷開(kāi)，在通風(fēng)和加熱電路上，都有兩個(gè)三極管去控制，這樣設(shè)計(jì)是為了加入手動(dòng)功能，Q4和Q5是自動(dòng)控制通風(fēng)和加熱繼電器吸合，Q1和Q2是手動(dòng)控制通風(fēng)和加熱繼電器吸合，當(dāng)按下?lián)u控器上自動(dòng)按鈕之后，此設(shè)計(jì)按照程序設(shè)計(jì)溫度而進(jìn)行通風(fēng)或者加熱，當(dāng)按下?lián)u控器上手動(dòng)按鈕之后，程序就會(huì)自動(dòng)跳出自動(dòng)程序，這時(shí)可以人為的控制通風(fēng)和加熱繼電器吸合，如果不按自動(dòng)，此時(shí)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于一個(gè)溫度計(jì)。如果到晚上用戶不想讓它自動(dòng)通風(fēng)或者加熱就可以按下手動(dòng)按鈕，這樣就不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)控制。此設(shè)計(jì)還加入室內(nèi)燈的開(kāi)關(guān)繼電器，更能方便用戶使用，以后在開(kāi)關(guān)燈就可以不在按墻上的開(kāi)關(guān)。3.5顯示模塊設(shè)計(jì) 示電路電路圖3-7所示：圖3-7測(cè)溫模塊電路圖此顯示電路所示六位八段數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管較大，在遠(yuǎn)處可就可以看清當(dāng)前溫度，在此顯示電路中用到74LS245，此芯片是具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。采用74LS245增加I/O口的驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)片選/CE為低電平時(shí)有效，AB/AB為高電平時(shí)，信號(hào)由A向B傳輸，反之為低電平時(shí)，信號(hào)由B向A傳輸。4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)在進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)外，還需要對(duì)根據(jù)每個(gè)對(duì)象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)程序。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，大體可分為數(shù)據(jù)處理和過(guò)程控制兩個(gè)基本類(lèi)型。數(shù)據(jù)的處理包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)變換，顯示處理等?？刂瞥绦蛑饕鞘箚纹瑱C(jī)按一定的方法進(jìn)行計(jì)算，再輸入信號(hào)，以便于控制。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常把整個(gè)過(guò)程分成若干個(gè)部分，每一部分叫做一個(gè)模塊。所謂“模塊”，實(shí)質(zhì)上就是完成一定功能，相對(duì)獨(dú)立的程序段。 模塊程序設(shè)計(jì)法的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）單個(gè)模塊比起一個(gè)完整的程序易編寫(xiě)及調(diào)試；（2）模塊可以共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用；4.1主程序流程圖主程序是在程序運(yùn)行中初始化各個(gè)端口、內(nèi)部中斷，保證外部電路都恢復(fù)初始化，在主程序中的循環(huán)程序中調(diào)用按鍵盤(pán)函數(shù)和計(jì)數(shù)程序，因?yàn)橹鞒绦虺跏蓟筮M(jìn)入主循環(huán)程序當(dāng)中，開(kāi)始調(diào)入函數(shù)。系統(tǒng)主程序流程圖如4-1所示： 圖4-1系統(tǒng)主程序流程圖4.2按鍵程序流程圖在人機(jī)交互中，通過(guò)按鍵輸入各種信息，調(diào)整各種參數(shù)或發(fā)出控制指令等，因此按鍵處理在智能控制系統(tǒng)中是非常重要的部分。以單只按鍵分析，單I/O口按鍵如圖所示。此時(shí)I/O口為輸入狀態(tài)，當(dāng)按鍵未按下時(shí)，上拉電阻將I/O電平接至5V。按下按鍵后，I/O高電平被拉至0V。這樣根據(jù)I/O電平就可判斷按鍵盤(pán)狀態(tài)。即I/O口電平為0時(shí)，就表示按鍵按下，當(dāng)I/O口為高電平時(shí)，就表示按鍵彈起。需要注意的是，實(shí)際的按鍵在被按下時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性的作用，按鍵在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定的地接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下子斷開(kāi)。因在閉合及斷開(kāi)的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短由按鍵機(jī)械特性及操作人員動(dòng)作決定，一般為520ms；按鍵函數(shù)流程圖如圖4-2 4.3測(cè)溫程序流程圖DS18B20復(fù)位子程序如圖4-3所示；讀溫度值子程序如圖4-4所示；數(shù)據(jù)處理子程序如圖4-5所示圖4-3 DS18B2復(fù)位子程序圖4-2按鍵流程圖 圖4-3 DS18B20復(fù)位子程序 圖4-5 數(shù)據(jù)處理子程序總 結(jié)本設(shè)計(jì)是通過(guò)測(cè)量室內(nèi)溫度來(lái)控制通風(fēng)系統(tǒng)，此系統(tǒng)已經(jīng)成功的進(jìn)行過(guò)多次試驗(yàn)，運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)省了人力投入，提高了自動(dòng)化控制水平和工作效率，系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)也非常方便，符合智能通風(fēng)技術(shù)的要求，真正做到既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的控制目的，具有推廣價(jià)值。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我學(xué)會(huì)很多軟件的使用。在設(shè)計(jì)實(shí)物的過(guò)程中，學(xué)到到了很多知識(shí)，但是也遇到不少的困難，雖然在同學(xué)和老師的幫助最后都得到了解決，但是這也體現(xiàn)出了我在專(zhuān)業(yè)方面不足的地方，所以通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我感悟最大的就是在以后學(xué)習(xí)生活中怎樣提升自身的專(zhuān)業(yè)水平。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)五年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這段時(shí)間的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。此設(shè)計(jì)是通過(guò)溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)智能通風(fēng)控制，其實(shí)，通過(guò)測(cè)量空氣中的成分也是可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)智能通風(fēng)。我想在條件允許的情況下通過(guò)溫度和空氣成分結(jié)合起來(lái)進(jìn)行對(duì)室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置會(huì)更加完美。參考文獻(xiàn)1周洪,胡文山,張立明,盧亦焱. 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