Word版可編輯-智能太陽能熱水器水溫水位單片機(jī)控制儀設(shè)計精心整理.doc

本科畢業(yè)論文 設(shè)計 本科畢業(yè)論文 設(shè)計 題 目 太陽能熱水器控制器設(shè)計 學(xué)生姓名 專業(yè)名稱 指導(dǎo)教師 I 太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計太陽能熱水器控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要摘要 該設(shè)計以單片機(jī) AT89S52 為核心 結(jié)合單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 與液晶顯示器 12864 設(shè)計一種數(shù)字化 智能化的太陽能熱水器控制系統(tǒng) 該 系統(tǒng)由主控芯片模塊 DS18B20 溫度檢測模塊 LCD 顯示模塊 水位檢測模塊 鍵盤控制模塊 報警模塊和電磁閥控制模塊組成 給出了各個模塊地結(jié)構(gòu)及其 工作原理 系統(tǒng)硬件原理圖 程序流程圖和部分源程序 并結(jié)合理論設(shè)計進(jìn)行 實(shí)物制作 此系統(tǒng)解除了熱水器上水時需人工守候和過量溢水的問題 達(dá)到了 省時 環(huán)保 節(jié)水的目的 該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機(jī)械式控制系統(tǒng)相比較 具有結(jié)構(gòu) 簡單 抗干擾能力強(qiáng) 使用方便等特點(diǎn) 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 單片機(jī) AT89S52 溫度傳感器 DS18B20 智能控制 Solar water heater control system Abstract This design takes monolithic integrated circuit AT89S52 as the core combining the single digital temperature sensor DS18B20 and LCD 12864 to design a kind of digital intelligent control system of solar energy water heater The system consists of main chip module DS18B20 temperature detection module LCD display module the water level detection module keyboard control module alarm module and solenoid valve control module Given to the structure of each module and its working principle system hardware schematics process flow charts and some source code and theoretical design of physical production The system needs to lift the water heater in Sheung Shui and excessive artificial overflow problem waiting to reach a time saving environmental protection water conservation purposes The system with the traditional mechanical control systems compared to simple structure strong anti interference ability easy to use and so on Keywords Microcontroller AT89S52 Transducer DS18B20 Intelligence control II 目目 錄錄 1 引言引言 1 2 系統(tǒng)設(shè)計要求和方案論證系統(tǒng)設(shè)計要求和方案論證 1 2 1 系統(tǒng)的設(shè)計要求 2 2 2 系統(tǒng)設(shè)計方案與比較 2 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 3 3 1 主控芯片 AT89S52 單片機(jī) 3 3 2 溫度檢測模塊 7 3 3 LCD 液晶顯示模塊 11 3 4 水位檢測模塊 16 3 4 1 ADC0809 芯片 16 3 4 2 水位接口電路 19 3 5 鍵盤控制模塊 20 3 6 報警模塊 20 3 7 電磁閥控制模塊 21 3 8 整體電路圖 22 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計 23 5 系統(tǒng)硬件調(diào)試系統(tǒng)硬件調(diào)試 24 5 1 自動與手動上水測試 25 5 2 水溫和水位顯示測試 25 6 結(jié)束語結(jié)束語 25 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 27 附附 錄錄 28 致致 謝謝 44 1 1 引言引言 由于近年來常規(guī)能源的緊缺 開發(fā)和利用太陽能這樣的綠色能源有著重要 的意義 它既是可再生能源 也不會污染環(huán)境 太陽能熱水器也是其中的一大 產(chǎn)業(yè) 太陽能熱水器時存在的問題 不可缺水 空曬情況下上水會爆炸 春 秋天 水溫升高蒸發(fā) 造成熱能損失 冬天水溫不夠 須用電等等 現(xiàn)在人們 對家用電器的要求越來 趨向數(shù)字化 自動化 智能化 采用太陽能熱水器水溫 水位測控系統(tǒng) 能解決上述問題 使用戶省心 使用方便 智能操控 用戶不 必作任何操作 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 國內(nèi)對能源的需求成幾何倍數(shù)上升 從國際能 源環(huán)境來看 形式并不樂觀 世界能源危機(jī)日趨嚴(yán)重 所以中國經(jīng)濟(jì)要想繼續(xù) 高速 健康的發(fā)展 擺脫能源這一 瓶頸 已經(jīng)變得刻不容緩 太陽能這一取 之不盡 用之不完的新型環(huán)?？稍偕茉幢厝粫蔀槌袚?dān)這一重任的首選 所 以我國太陽能熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景是非常廣闊的 綠色能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源 將成為建設(shè)和諧社會的必經(jīng)之路 本系統(tǒng)是針對上述問題設(shè)計的溫度控制系統(tǒng) 由 AT89S52 單片機(jī)和一些外 圍設(shè)備 充分運(yùn)用軟件和硬件結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了當(dāng)前水位高度顯示 水箱溫度 顯示 以及當(dāng)水位下降到最低刻度線時自動上水三種主要功能 本系統(tǒng)可使用 在水池 鍋爐 水塔等裝置上 當(dāng)水位下降到一定刻度值且大于最低水位值時 可由人工使用按鍵來控制水泵立即上水 直至水位到達(dá)最高刻度 當(dāng)水位下降 到報警刻度時 系統(tǒng)可通過自動上水使水位保持在一定的水位高度 每次上水 的最大水位值也可根據(jù)環(huán)境需要由人工自由設(shè)置 上水過程的自動控制省去人 工守候環(huán)節(jié) 節(jié)省了大量的人力 帶來了工作效益 從未來的發(fā)展來看 以投資少 無污染 節(jié)約能源 多功能 智能化為設(shè)計 目標(biāo) 將會帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益 2 2 系統(tǒng)設(shè)計要求和方案論證系統(tǒng)設(shè)計要求和方案論證 設(shè)計要求是一個設(shè)計必須要求達(dá)到的目標(biāo)或完成的目標(biāo) 而設(shè)計方案是一 個設(shè)計實(shí)現(xiàn)的重要途徑 同樣必不可少 2 1 系統(tǒng)的設(shè)計要求系統(tǒng)的設(shè)計要求 設(shè)計的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)前水位高度 水箱溫度的顯示 以及當(dāng)水位下降到 報警刻度時 系統(tǒng)可通過自動上水使水位保持在一定的水位高度 而且還可以 人工手動控制上水 每次上水的最大水位值也可根據(jù)環(huán)境需要由人工自由設(shè)置 2 2 系統(tǒng)設(shè)計方案與比較系統(tǒng)設(shè)計方案與比較 方案一 采用半導(dǎo)體邏輯器件構(gòu)成的控制器 主要應(yīng)用定時器構(gòu)成 在此 控制方案里 定時器和加減計數(shù)器共同構(gòu)成水位顯示器 由于水溫的變化具有 未知性 在水溫檢測電路里 利用熱敏電阻測量的水溫信號是模擬量 需要經(jīng) 過模 數(shù)轉(zhuǎn)換成半導(dǎo)體邏輯器件能夠識別的數(shù)字信號 這類控制電路過于龐大復(fù) 雜 操作也不方便 成本也較高 方案二 采用可編程邏輯器件 結(jié)果簡單的 PLC 控制成為首選 由于控制 電路簡單 檢測電路要求也不高 所以必然造成接口資源和內(nèi)部資源的浪費(fèi) 顯然不夠經(jīng)濟(jì) 方案三 采用單片機(jī)為核心控制器的電路 單片機(jī)電路結(jié)構(gòu)簡單 成本低 廉 可靠性高 便于實(shí)現(xiàn)各個控制功能 水位由設(shè)置在水箱內(nèi)的四個浮子式微 動開關(guān)獲得的電信號檢測 通過單片機(jī)處理送達(dá)顯示電路顯示當(dāng)前水位 由于 實(shí)際操作的原因 本設(shè)計水位檢測用滑動變阻器來代替 通過組織的改變來實(shí) 現(xiàn)水位的改變 然后通過模 數(shù)轉(zhuǎn)換把信號輸入到單片機(jī) 獲得當(dāng)前水位顯示 水溫檢測由單片機(jī)根據(jù)溫度傳感器 DS18B20 的操作指令和時序 讀取溫度 并送達(dá)顯示電路顯示當(dāng)前水溫 本設(shè)計用三個按鍵來控制上水的水量 從結(jié)構(gòu) 經(jīng)濟(jì) 可操作性等方面來看 方案三都是最佳選擇 方案三以單 片機(jī) AT89S52 為核心控制器件 結(jié)合單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 與液晶顯 3 示器 12864 和 DAC0809 等芯片 設(shè)計一種太陽能熱水器智能控制系統(tǒng) 該系統(tǒng) 原理框圖如圖 1 所示 單片機(jī) AT89S52 鍵盤控制模塊 快 LCD 顯示模塊 電磁閥控制模塊 溫度檢測模塊 水位檢測模塊 蜂鳴報警模塊 圖圖 1 系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)原理框圖 用戶在使用熱水器后 當(dāng)水箱中水位下降到一定刻度值時 可通過人工使 用按鍵方法來控制電磁閥立即上水 水位達(dá)到的最高刻度也可以由按鍵設(shè)定 當(dāng)水位下降到低于刻度線 5L 時 單片機(jī)接受此信號并開始執(zhí)行指令 報警電路 工作 同時電磁閥打開 水位不斷升高 當(dāng)達(dá)到最高水位 30L 時便給單片機(jī)發(fā) 出中斷請求 此時電磁閥關(guān)閉 停止工作 設(shè)置的三個按鍵也可以實(shí)現(xiàn)人工上 水的功能 在上水過程中 顯示器 LCD 既可以顯示水箱的水位值又可顯示水箱內(nèi)水的 當(dāng)前溫度 不僅直觀方便 而且精確度高 實(shí)用性強(qiáng) 此系統(tǒng)解決了熱水器上 水時需人工守候和過量溢水的問題 達(dá)到了省時 環(huán)保 節(jié)水的目的 加設(shè)的 缺水報警系統(tǒng)和液晶顯示部分 使整個系統(tǒng)更實(shí)用 更趨向數(shù)字化 智能化 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 該系統(tǒng)由主控芯片模塊 AT89S52 DS18B20 溫度檢測模塊 LCD 液晶顯示 模塊 水位檢測模塊 鍵盤控制模塊 報警模塊和電磁閥開關(guān)模塊組成 下面 分別對各個模塊作具體介紹 4 3 1 主控芯片主控芯片 AT89S52 單片機(jī)單片機(jī) 2 AT89S52 是一種低功耗 高性能 CMOS 8 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 在單芯片上 擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash 使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活 超有效的解決方案 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 8Hz 靜態(tài)邏輯操作 支持 2 種軟件可選擇節(jié)點(diǎn)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(hù)方式下 RAM 內(nèi) 容被保存 振蕩器被凍結(jié) 單片機(jī)一切工作停止 直到下一個中斷或硬件復(fù)位 為止 AT89S52 單片機(jī)采用 40 條引腳 雙列直排的封裝形式 在單片機(jī)的 40 條 引腳中 有 2 條專用于主電源的引腳 2 條外接晶振的引腳 4 條控制和其它電 源復(fù)用的引腳 32 條 I O 引腳 圖 2 是 AT89S52 引腳圖 圖圖 2 AT89S52 單片機(jī)引腳圖單片機(jī)引腳圖 下面分別具體說明這些引腳的名稱和功能 1 主電源引腳 Vcc 和 GND Vcc 接 5V 電源 GND 接地 2 時鐘電路引腳 XTAL1 和 XTAL2 5 XTAL1 接外部晶振的一端 在單片機(jī)內(nèi)部 它是反相放大器的輸入端 該放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器 XTAL2 接外部晶振的另一端 在單片機(jī)內(nèi)部 接至上述振蕩器的反相放 大器的輸出端 振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率 在本設(shè)計中 XTAL1 和 XTAL2 端外接石英晶體作為定時元件 內(nèi)部反相 放大器自激振蕩 產(chǎn)生時鐘 石英晶體的振蕩頻率為 12MHz 其原理圖如圖 3 所示 圖圖 3 晶體振蕩電路晶體振蕩電路 3 控制信號引腳 RST 和 VppALEPROGPSENEA RST 單片機(jī)上電后 只要在該引腳輸入 24 個振蕩周期寬度以上的高電平 就會使單片機(jī)復(fù)位 圖 4 是復(fù)位電路圖 在通電瞬間 電容 C 通過電阻 R 充電 RST 端出現(xiàn)正脈沖 用以復(fù)位 關(guān)于參數(shù)的選定 應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時間 大于 2 個機(jī)器周期 當(dāng)采用晶振為 12MHz 時 可取 C 10uF R 10K VCC C 10u R 10k 圖圖 4 復(fù)位電路圖復(fù)位電路圖 地址鎖存使能輸出 編程脈沖輸入端 當(dāng) CPU 在訪問外部程ALEPROG 序存儲器時 ALE 的輸出作為外部鎖存地址的低位字節(jié)的控制信號 當(dāng)不訪問 外部存儲器程序期間 ALE 端仍以 1 6 的時鐘振蕩頻率固定地輸出脈沖 因此 6 它可用作對外輸出地時鐘或用于定時 外部程序存儲器讀選通信號 CPU 在訪問外部程序存儲器期間 PSEN 每個機(jī)器周期中 信號兩次有效 但在此期間 每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲PSEN 器時 這兩次有效的信號不出現(xiàn) 端可以驅(qū)動 8 個負(fù)載 LSTTL PSENPSEN Vpp 外部訪問允許 編程電源輸入端 當(dāng)輸入高電平時 CPU 執(zhí)EAEA 行程序 在低 4KB 0000H 0FFFH 地址范圍內(nèi) 訪問片內(nèi)程序存儲器 在 程序計數(shù)器 PC 的值超過 4KB 地址時 將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行片外程序存儲器的程序 當(dāng)輸入低電平時 CPU 僅訪問片外程序存儲器 EA 4 輸入 輸出 I O 引腳 P0 P1 P2 和 P3 P0 0 P0 7 P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I O 口 作為輸出口 每位 能驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯電平 對 P0 端口寫 1 時 引腳用作高阻抗輸入 當(dāng)訪問 外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時 P0 口也被作為低 8 位地址 數(shù)據(jù)復(fù)用 在這種模式下 P0 具有內(nèi)部上拉電阻 在 flash 編程時 P0 口也用來接收指令字節(jié) 在程序校 驗時 輸出指令字節(jié) 程序校驗時 需要外部上拉電阻 P1 0 P1 7 P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I O 口 p1 輸出 緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平 對 P1 端口寫 1 時 內(nèi)部上拉電阻把端口 拉高 此時可以作為輸入口使用 作為輸入使用時 被外部拉低的引腳由于內(nèi) 部電阻的原因 將輸出電流 IIL 此外 P1 0 和 P1 2 分別作定時器 計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入 P1 0 T2 和時器 計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入 在 flash 編程和校驗 時 P1 口接收低 8 位地址字節(jié) P2 0 P2 7 P2 口是一個 8 位準(zhǔn)雙向 I O 口 在 CPU 訪問外部存儲器時 它輸出高 8 位地址 在對 EPROM 編程和程序驗證時 它輸入高 8 位地址 P2 口能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載 P3 0 P3 7 P3 口是一個 8 位準(zhǔn)雙向 I O 口 它是一個復(fù)用功能口 作為 第一功能使用時 為普通 I O 口 其功能和操作方法與 P1 口相同 作為第二功 能使用時 各引腳的定義如表 1 所示 P3 口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一 功能的輸入輸出或第二功能 實(shí)際在使用中 總是先按需要優(yōu)先選用它的第二 功能 剩下不用的才作為第一功能口線使用 P3 口能驅(qū)動 4 個 LSTTL 負(fù)載 7 表表 1 P3 各口線的第二功能表各口線的第二功能表 口線 第二功能 P3 0 RXD 串行輸入 P3 1 TXD 串行輸出 P3 2 INT0 外部中斷 0 P3 3 INT1 外部中斷 1 P3 4 T0 定時器 0 的外部輸入 P3 5 T1 定時器 1 的外部輸入 P3 6 WR 外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通道 P3 7 RD 外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通道 3 2 溫度檢測模塊溫度檢測模塊 傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品 尤其是溫度傳感器被廣泛用于工農(nóng) 業(yè)生產(chǎn) 科學(xué)研究和生活等領(lǐng)域 數(shù)量高居各種傳感器之首 近百年來 溫度 傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段 1 傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器 含敏 感元件 2 模擬集成溫度傳感器 控制器 3 智能溫度傳感器 目前 國際上 新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式 由集成式向智能化 網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展 溫度傳感器的主要特點(diǎn)是功能單一 測溫誤差小 價格低廉 響應(yīng)速度快 傳輸距離遠(yuǎn) 體積小 微功耗等 適合遠(yuǎn)距離測溫 控制 不需要進(jìn)行非線性 校準(zhǔn) 外圍電路簡單 太陽能熱水器溫度傳感器有很多種 本設(shè)計可選用具有 負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻來測水溫 熱敏電阻與普通電阻不同 它具有負(fù)的溫度 特性 當(dāng)溫度升高時 電阻值減小 它的應(yīng)用是為了感知溫度 由于取材原因 本設(shè)計選用了型號為 DS18B20 的溫度傳感器 因為它獨(dú)特的單線接口 且具有 8 精準(zhǔn)度高 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 實(shí)驗中用它來代替溫度傳感器 DS18B20 的簡介 14 15 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20 是世界上第一片支持 一 線總線 接口的溫度傳感器 在其內(nèi)部使用了在板 ON BOARD 專利技術(shù) 全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三級管的集成電路內(nèi) DS18B20 具有 微型化 低功耗 高性能 抗干擾能力強(qiáng) 可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn) 測溫分辨率高 為 9 12 位 精度為 0 5 DS18B20 可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號 因此特 別適合和單片機(jī)配合使用 直接讀取溫度數(shù)據(jù) DS18B20 溫度與數(shù)字對應(yīng)表如 表 2 所示 目前 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于恒溫室 糧庫 計算 機(jī)機(jī)房溫度監(jiān)控及其他各種溫度測控系統(tǒng)中 表表 2 DS18B20 溫度與數(shù)字對應(yīng)表溫度與數(shù)字對應(yīng)表 溫度 數(shù)據(jù)輸出 二進(jìn)制 數(shù)據(jù)輸出 十六進(jìn)制 125 0000 0111 1101 0000 07D0h 85 0000 0101 0101 0000 0550h 25 0625 0000 0001 1001 0001 0191h 10 125 0000 0000 1010 0010 00A2h 0 5 0000 0000 0000 1000 0008h 0 0000 0000 0000 0000 0000h 0 5 1111 1111 1111 1000 FFF8h 10 125 1111 1111 0101 1110 FF5Eh 25 0625 1111 1110 0110 1111 FE6Eh 55 1111 1100 1001 0000 FC90h 1 DS18B20 的引腳圖和封裝如圖 5 所示 9 圖圖 5 DS18B20 的引腳圖和封裝的引腳圖和封裝 2 DS18B20 的引腳介紹 DQ 為數(shù)字信號輸入 輸入端 GND 為電源地 VDD 為外接供電電源輸入端 在寄生電源接線方式時接地 3 DS18B20 的主要特性 獨(dú)特的單線接口僅需一個端口引腳 進(jìn)行通訊 每個器件有唯一的 64 位的序列號存 儲在內(nèi)部存儲器中 簡單的多點(diǎn)分布式測溫應(yīng)用 可通過數(shù)據(jù)線供電 供電范圍為 3 0V 5 5V 測溫范圍為 55 125 67 257 在 10 85 范圍內(nèi)精 確度為 5 溫度計分辨率可以被使用者選擇為 9 12 位 最多在 750ms 內(nèi)將溫度轉(zhuǎn)換為 12 位數(shù)字 用戶可定義的非易失性溫度報警設(shè)置 報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度 溫度報警條件 的器件 應(yīng)用包括溫度控制 工業(yè)系統(tǒng) 消費(fèi)品 溫度計或任何熱感測系統(tǒng) 4 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成 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 配置寄存器 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 6 所示 10 圖圖 6 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 DS18B20 使用一根單線端口進(jìn)行通訊 在單線端口的條件下 要先建立 ROM 操作協(xié)議 才能進(jìn)行存儲和控制操作 光刻 ROM 中的 64 位序列號是出 廠前就被光刻好的 是 DS18B20 的地址序列號 使每個 DS18B20 都有各不相 同 這樣就可以在一根總線上掛多個 DS18B20 了 其中的溫度傳感器完成對溫 度的測量 內(nèi)部的存儲器 包括一個高速暫存 RAM 和一個非易失性的可電擦 除的 EEPRAM 后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH TL 和結(jié)構(gòu)寄存器 配置 存儲器則主要用來設(shè)置它的工作模式和分辨率 DS18B20 測溫原理如圖 7 所示 圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影 響很小 用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1 高溫度系數(shù)晶振隨溫度 變化其振蕩率明顯改變 所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入 計數(shù)器 1 和 溫度寄存器被預(yù)置在 55 所對應(yīng)的一個基數(shù)值 計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振 產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù) 當(dāng)計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時 溫度寄存器的 值將加 1 計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入 計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶 振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù) 如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時 停止溫度寄 存器值的累加 此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度 圖 7 中的斜率累加器 用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性 其輸出用于修正計數(shù)器 1 的預(yù)置值 11 斜率累加器 預(yù)置比較 計數(shù)器 1低溫度系數(shù)晶振預(yù)置 0溫度寄存器 計數(shù)器 2 0 高溫度系數(shù)晶振 圖圖 7 DS18B20 的工作原理的工作原理 DS18B20 工作主程序流程圖如圖 8 所示 開始 DS18B20 復(fù)位 讀取溫度 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 顯示 結(jié)束 圖圖 8 DS18B20 主程序流程圖主程序流程圖 DS18B20 單線通信功能是分時完成的 它有嚴(yán)格的時隙概念 因此系統(tǒng)對 DS18B20 的各種操作必須按協(xié)議進(jìn)行 操作協(xié)議為 初始化 DS18B20 發(fā)復(fù)位 脈沖 發(fā) ROM 功能命令 發(fā)存儲器作命令 處理數(shù)據(jù) DS18B20 可編程溫度傳感器采用 3 腳 PR 35 封裝 其中 GND 為接地線 DQ 為數(shù)據(jù)輸入輸出接口 通過一個較小阻值的上拉電阻與單片機(jī)相連 VCC 為電源接口 既可由數(shù)據(jù)線提供電源 又可由外部提供電源 范圍可為 12 3 0 5 5V 本系統(tǒng)使用外部電源供電 3 3 LCD 液晶顯示模塊液晶顯示模塊 9 液晶屏顯示模塊與數(shù)碼管相比 它顯得更為專業(yè) 漂亮 液晶顯示屏以其 微功耗 體積小 顯示內(nèi)容豐富 超薄輕巧 使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn) 在通訊 儀器儀表 電子設(shè)備 家用電器等低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用 使這些電子設(shè)備的人機(jī)界面變得越來越直觀形象 目前已廣泛應(yīng)用于電子表 計數(shù)器 IC 卡電話機(jī) 液晶電視機(jī) 便攜式電腦 掌上型電子玩具 復(fù)印機(jī) 傳真機(jī)等許多方面 12864 液晶是指這種液晶有 64 行 每行有 128 個點(diǎn) 要顯示一個完整的漢 字 需要 16 16 的點(diǎn)陣 即要顯示一個漢字需要 16 行 每行有 16 個點(diǎn) 而顯示 一個字符只需要 8 8 點(diǎn)陣 或者 5 7 點(diǎn)陣 等 這樣 12864 液晶可以顯示 4 行 漢字 每行能顯示 8 個漢字 如果顯示字符的話 每行能顯示 16 個字符 本實(shí)驗采用 TS12864 3 型液晶 這種液晶自帶漢字庫 可直接顯示漢字 采用的驅(qū)動電路是 ST7290 其管腳說明如表 3 所示 表表 3 TS 12864 3管腳說明管腳說明 管腳號管腳符號管腳功能描述 1 2 3 16 18 4 5 6 7 8 9 10 11 GND VDD NC RS WR E DB0 DB7 PSB RST LED LED 電源地 電源電壓 5V 無連接 高 數(shù)據(jù) 低 指令 高 讀 低 寫 使能端 數(shù)據(jù)線 控制模式 系統(tǒng)復(fù)位 背光電源 5V 背光電源 0V 具體指令介紹 13 1 清除顯示 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLLL 功能 清除顯示屏幕 把 DDRAM 位址計數(shù)器調(diào)整為 00H 2 地址歸位 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLHXL 功能 把 DDRAM 位址計數(shù)器調(diào)整為 00H 游標(biāo)回原點(diǎn) 該功能不影響顯示 DDRAM 3 地址歸位 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLHI DS 功能 把 DDRAM 位址計數(shù)器調(diào)整為 00H 游標(biāo)回原點(diǎn) 該功能不影響顯示 DDRAM 功能 執(zhí)行該命令后 所設(shè)置的行將顯示在屏幕的第一行 顯示起始 行 是由 Z 地址計數(shù)器控制的 該命令自動將 A0 A5位地址送入 Z 地址計數(shù)器 起 始地址可以是0 63范圍內(nèi)任意一行 Z 地址計數(shù)器具有循環(huán)計數(shù)功能 用于顯 示行掃描同步 當(dāng)掃描完一行后自動加一 4 顯示狀態(tài) 開 關(guān) CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLHDCB 功能 D 1 整體顯示 ON C 1 游標(biāo) ON B 1 游標(biāo)位置 ON 5 游標(biāo)或顯示移位控制 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLHS CR LXX 功能 設(shè)定游標(biāo)的移動與顯示的移動控制位 這個指令并不改變 DDRAM 的內(nèi) 容 6 功能設(shè)定 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 14 LLLLHDLX0 RE XX 功能 DL 1 必須設(shè)為1 RE 1 擴(kuò)充之立即加動作 RE 0 基本指令集動 作 7 設(shè)定 CGRAM 位址 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLHAC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能 設(shè)定 CGRAM 位址到位址計數(shù)器 AC 8 設(shè)定 DDRAM 位址 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLHAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能 設(shè)定 DDRAM 位址到位址計數(shù)器 AC 9 讀取忙碌狀態(tài) BF 和位址 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LHBFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能 讀取忙碌狀態(tài) BF 可以確認(rèn)內(nèi)部動作是否完成 同時可以讀出位址計 數(shù)器 AC 的值 10 寫資料到 RAM CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 HLD7D6D5D4D3D2D1D0 功能 寫入資料到內(nèi)部的 RAM DDRAM CGRAM TRAM GDRAM 11 讀出 RAM 的值 CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 HHD7D6D5D4D3D2D1D0 功能 從內(nèi)部 RAM 讀取資料 DDRAM CGRAM TRAM GDRAM 12 待命模式 12H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLLH 功能 進(jìn)入待命模式 執(zhí)行其他命令都可終止待命模式 15 13 卷動位址或 IRAM 位址選擇 13H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLHSR 功能 SR 1 允許輸入卷動位址 SR 0 允許輸入 IRAM 位址 14 反白選擇 14H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLHR1R0 功能 選擇4行中的任一行作反白顯示 并可決定反白與否 15 睡眠模式 015H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLHSLXX 功能 SL 1 脫離睡眠模式 SL 0 進(jìn)入睡眠模式 16 擴(kuò)充功能設(shè)定 016H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLHHX1 RE GL 功能 RE 1 擴(kuò)充指令集動作 RE 0 基本指令集動作 G 1 繪圖顯示 ON G 0 繪圖顯示 OFF 17 設(shè)定 IRAM 位址或卷動位址 017H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLHAC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能 SR 1 AC5 AC0為垂直卷動地址 SR 0 AC3 AC0為 ICON IRAM 地 址 18 設(shè)定繪圖 RAM 位址 018H CODE RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLHAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能 設(shè)定 CGRAM 地址到地址計數(shù)器 AC 液晶顯示模塊與單片機(jī)連接主要考慮以下三點(diǎn) 1 單片機(jī)若為 CMOS 芯片 則不用加總線驅(qū)動器等電平轉(zhuǎn)換電路 若為 16 TTL 芯片則必須配電平轉(zhuǎn)換電路 2 模塊讀 寫控制線為單選 對讀 寫控制線分開的單片機(jī) 必須加讀 寫信號轉(zhuǎn)換電路 3 根據(jù)對模塊確定的編碼地址 選擇對應(yīng)的譯碼電路 本系統(tǒng)的顯示電路如圖 9 所示 圖圖 9 顯示電路顯示電路 3 4 水位檢測模塊水位檢測模塊 水位檢測模塊中需要水位傳感器將水位的變化信號傳遞給單片機(jī) 通過單 片機(jī)來控制電磁閥上水還是不上水 由于各種原因 本設(shè)計用滑動變阻器來代 替水位檢測器 通過阻值的變化來形象的代替水位的變化 因為阻值的變化是 模擬信號 而輸入單片機(jī)的信號是數(shù)字信號 因此就要用到 A D 轉(zhuǎn)換 將模擬 信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入到單片機(jī)中 實(shí)現(xiàn)水位的控制 3 4 1 ADC0809 芯片芯片 本設(shè)計用到的 A D 轉(zhuǎn)換芯片是 ADC0809 ADC0809 是采樣分辨率為 8 位的 以逐次逼近原理進(jìn)行模 數(shù)轉(zhuǎn)換的器件 其內(nèi)部有一個 8 通道多路開 17 關(guān) 它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號 只選通8 路模擬輸入信號中的 一個進(jìn)行 A D 轉(zhuǎn)換 圖 10 為 ADC0809 的引腳圖 圖圖 10 ADC0809 的引腳圖的引腳圖 ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖 11 所示 由圖可見 ADC0809 由 8 位模擬 開關(guān) SAR8 位逐次逼近式 A D 轉(zhuǎn)換器 地址鎖存器 控制和時序電路及輸出 鎖存器組成 圖圖 11 ADC0809 的結(jié)構(gòu)框圖的結(jié)構(gòu)框圖 對 ADC0809 主要信號引腳的功能說明如下 IN7 IN0 模擬量輸入通道 ALE 地址鎖存允許信號 對應(yīng) ALE 上跳沿 A B C 地址狀態(tài)送入地 18 址鎖存器中 START 轉(zhuǎn)換啟動信號 START 上升沿時 復(fù)位 ADC0809 START 下降 沿時啟動芯片 開始進(jìn)行 A D 轉(zhuǎn)換 在 A D 轉(zhuǎn)換期間 START 應(yīng)保持 低電平 本信號有時簡寫為 ST A B C 地址線 通道端口選擇線 A 為低地址 C 為高地址 引腳圖 中為 ADDA ADDB 和 ADDC CLK 時鐘信號 ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路 所需時鐘信號由外界提 供 因此有時鐘信號引腳 通常使用頻率為 500KHz 的時鐘信號 EOC 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號 EOC 0 正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換 EOC 1 轉(zhuǎn)換結(jié)束 使用中該 狀態(tài)信號即可作為查詢的狀態(tài)標(biāo)志 又可作為中斷請求信號使用 D7 D0 數(shù)據(jù)輸出線 為三態(tài)緩沖輸出形式 可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接 相連 D0 為最低位 D7 為最高 OE 輸出允許信號 用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù) 據(jù) OE 0 輸出數(shù)據(jù)線呈高阻 OE 1 輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù) Vcc 5V 電源 Vref 參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進(jìn)行比較 作為逐次逼 近的基準(zhǔn) 其典型值為 5V Vref 5V Vref 5V A D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理 數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問 題是如何確認(rèn) A D 轉(zhuǎn)換的完成 因為只有確認(rèn)完成后 才能進(jìn)行傳送 為此可 采用下述三種方式 1 定時傳送方式 對于一種 A D 轉(zhuǎn)換來說 轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的 例如 ADC0809 轉(zhuǎn)換時間為 128 s 相當(dāng)于 6MHz 的 MCS 51 單片機(jī)共 64 個機(jī) 器周期 可據(jù)此設(shè)計一個延時子程序 A D 轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序 延遲 時間一到 轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了 接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 2 查詢方式 A D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號 例如 ADC0809 的 EOC 端 因 此可以用查詢方式 測試 EOC 的狀態(tài) 即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成 并接著進(jìn)行數(shù) 據(jù)傳送 19 3 中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號 EOC 作為中斷請求信號 以中斷方式進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳送 3 4 2 水位接口電路水位接口電路 由于在仿真軟件中無法對真實(shí)水位進(jìn)行仿真 所以本設(shè)計用一個滑動變阻 器來代替水位傳感器 阻值的變化代表水位的變化 水位接口電路如圖 12 所示 20 圖圖 12 ADC0809 和單片機(jī)的連接圖和單片機(jī)的連接圖 3 5 鍵盤控制模塊鍵盤控制模塊 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中 通常應(yīng)具有人機(jī)對話功能 能隨時發(fā)出各種控制命 令和數(shù)據(jù)輸入以及報告應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行結(jié)果 鍵盤是操作人員可以 通過按鍵輸入數(shù)據(jù)和命令進(jìn)行功能設(shè)置 它是本系統(tǒng)中不可缺少的輸入設(shè)備 21 鍵盤由一組按鍵開關(guān)所組成 按鍵開關(guān)所組成的鍵盤可以分為兩種形式 獨(dú)立 式按鍵和矩陣式按鍵 本設(shè)計由于按鍵較少 使用的是獨(dú)立式按鍵 獨(dú)立式按 鍵電路配置靈活 軟件結(jié)構(gòu)簡單 當(dāng)功能鍵不是很多時 采用該種方式比較合 適 獨(dú)立式按鍵是指直接用 I O 口線構(gòu)成的單個按鍵電路 每個獨(dú)立式按鍵單 獨(dú)占有一根 I O 口線 每根 I O 口線的工作狀態(tài)不會影響其他 I O 口線的工作狀 態(tài) 本系統(tǒng)設(shè)計了 3 個鍵 所用的 3 個鍵采用直接式接法 3 個按鍵可設(shè)置 3 個不同檔的水位刻度 按鍵 K1 為 10L 水位 當(dāng)按下 K1 時 電磁閥開始工作 水箱開始上水 直至水位達(dá)到 10L 時 電磁閥關(guān)閉 停止上水 按鍵 K2 為 20L 水位 當(dāng)按下 K2 時 電磁閥開始工作 水箱開始上水 直至水位達(dá)到 20L 時 電磁閥關(guān)閉 停止上水 按鍵 K3 為 30L 水位 當(dāng)按下 K3 時 電磁閥開始 工作 水箱開始上水 直至水位達(dá)到 30L 時 電磁閥關(guān)閉 停止上水 3 6 報警模塊報警模塊 本設(shè)計的報警模塊是由單片機(jī) I O 口 P2 6 口輸出低電平驅(qū)動蜂鳴器報警 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器 采用直流電壓供電 廣泛應(yīng)用于計算 機(jī) 打印機(jī) 復(fù)印機(jī) 報警器 電子玩具 汽車電子設(shè)備 電話機(jī) 定時器等 電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件 蜂鳴器主要分壓電式和電磁式兩種類型 本設(shè)計中用 到的就是電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器 電磁線圈 磁鐵 振動膜片 以及外殼等組成 接通電源后 振蕩膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下 周 期性地振動發(fā)聲 由于蜂鳴器通常工作電流比較大 而單片機(jī) I O 口輸出地電 流很小 基本上驅(qū)動不了蜂鳴器 所以選用的 NPN 型三極管 9013 來驅(qū)動蜂鳴 器 蜂鳴器報警電路如圖 13 所示 圖圖 13 蜂鳴器報警電路圖蜂鳴器報警電路圖 22 3 7 電磁閥控制模塊電磁閥控制模塊 電磁閥是用來控制流體的自動化基礎(chǔ)元件 屬于執(zhí)行器 并不限于液壓 氣動 電磁閥包括 線圈 磁鐵和頂桿 當(dāng)線圈通電時 便產(chǎn)生磁性 跟磁鐵相互吸引 磁鐵就會拉動頂桿 關(guān)閉 電源 磁鐵和頂桿就復(fù)位了 這樣電磁閥就完成了作功過程 這就是電磁閥的 工作原理 電磁閥一般用于液壓系統(tǒng) 來關(guān)閉和開通油路 實(shí)際上 根據(jù)流過介質(zhì)的 溫度 壓力等情況 比如管道有壓力和自流狀態(tài)無壓力 電磁閥的工作原理是 不同的 比如在自流狀態(tài)下需要零壓啟動的 就是通電后 線圈整個把閘體吸起來 而有壓力狀態(tài)的電磁閥 則是線圈通電后吸出插在閘體上的一個銷子 用流體 自身的壓力把閘體頂起來 這兩種方式的不同之處是 自流狀態(tài)的電磁閥 因為線圈要吸起整個閘體 所以體積較大 而帶壓狀態(tài)的電磁閥 只需要吸起銷子 所以體積可以做得比 較小 本設(shè)計的電磁閥起控制是否上水 其電路如圖 14 所示 在系統(tǒng)中用晶體管 來驅(qū)動電磁閥 當(dāng)晶體管基極輸入高電平時 晶體管飽和導(dǎo)通 集電極變?yōu)榈?電平 因此電磁閥閉合 開始工作 當(dāng)晶體管基極輸入低電平時 晶體管截止 電磁閥斷開 停止工作 其中二極管并聯(lián)在線圈的兩端 起保護(hù)作用 后接發(fā) 光二極管 顯示電磁閥是否工作 由于實(shí)際做實(shí)物中的各種原因 本設(shè)計用發(fā)光二極管來代替電磁閥的工作 狀態(tài) 燈亮就表明電磁閥打開 水箱上水中 燈滅就表明電磁閥關(guān)閉 水箱停 止上水 23 圖圖 14 電磁閥控制電路電磁閥控制電路 3 8 整體電路圖整體電路圖 根據(jù)系統(tǒng)的各模塊電路而設(shè)計的整體電路如圖 15 所示 24 圖圖 15 系統(tǒng)整體電路圖系統(tǒng)整體電路圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序設(shè)計思想 軟件采用模塊化設(shè)計方式 將各個功能分成獨(dú)立模塊 有系統(tǒng)和監(jiān)控程序一起管理執(zhí)行 本設(shè)計的軟件包括主程序 鍵盤掃描子程序 顯示子程序 水位值設(shè)定子程序以及有關(guān)的 DS18B20 的程序 主程序完成功能 系統(tǒng)對傳感器 DS18B20 顯示器 12864 進(jìn)行初始化 并 且讀取用戶通過鍵盤設(shè)置的最高水位信息 隨之系統(tǒng)自動讀取當(dāng)前水位并將當(dāng) 前水位與最高水位進(jìn)行比較 最后系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)功能 完成后等待下一次的啟 25 動命令 當(dāng)檢測到水位低于報警刻度水位時 系統(tǒng)會啟動報警電路工作 并且 會自動上水至最大水位刻度 程序清單見附錄 1 本設(shè)計的系統(tǒng)整體流程圖如圖 16 所示 開始 對 LCD 進(jìn)行初始化 掃描鍵盤 執(zhí)行鍵盤操作 顯示溫度 水位 水位是否低于 預(yù)設(shè)值 打開電磁閥關(guān)閉電磁閥 YESNO 圖圖 16 系統(tǒng)總體流程圖系統(tǒng)總體流程圖 5 系統(tǒng)硬件調(diào)試系統(tǒng)硬件調(diào)試 我在實(shí)驗板上進(jìn)行了實(shí)物的制作 由于各方面條件有限 在進(jìn)行實(shí)物制作 時 我用發(fā)光二級管來模擬電磁閥 用滑動變阻器來模擬水位的變化 發(fā)光二 級管變亮表示電磁閥打開 水箱上水 發(fā)光二級管變暗表示電磁閥關(guān)閉 水箱 停止上水 實(shí)物做好后 便開始進(jìn)行硬件調(diào)試 硬件調(diào)試是一個模塊一個模塊地進(jìn)行 的 在每個模塊成功的基礎(chǔ)上 進(jìn)行最后的聯(lián)調(diào) 調(diào)試過程并非一帆風(fēng)順 其 中出現(xiàn)了很多問題 開始時液晶顯示上沒任何顯示 我請教老師和同學(xué) 最后 26 在他們的幫助下發(fā)現(xiàn)單片機(jī)和液晶顯示器接的排阻阻值有問題 改正后終于可 以正常顯示了 程序也是在老師和同學(xué)的幫助下慢慢調(diào)試出來的 最終整個系 統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了正常的工作 系統(tǒng)實(shí)物連接圖見附錄 2 5 1 自動與手動上水測試自動與手動上水測試 自動上水 當(dāng)把滑動變阻器調(diào)到水位低于 5L 時 此時蜂鳴器開始報警 同時發(fā)光二級 管變亮 表明開始自動上水 直到水滿 發(fā)光二級管變暗 停止上水 手動上水 當(dāng)把 K1 按下 發(fā)光二級管變亮 開始上水 直到水位到達(dá) 10L 發(fā)光二級 管變暗 停止上水 當(dāng)把 K2 按下 發(fā)光二級管變亮 開始上水 直到水位到 達(dá) 20L 發(fā)光二級管變暗 停止上水 當(dāng)把 K3 按下 發(fā)光二級管變亮 開始上 水 直到水位到達(dá) 30L 發(fā)光二級管變暗 停止上水 5 2 水溫和水位顯示測試水溫和水位顯示測試 當(dāng)用手捏住溫度傳感器 DS18B20 時 可以看到顯示器上面顯示的溫度會升 高 即表示系統(tǒng)可以正常顯示水溫的變化 當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器時 可看到顯示 器上顯示水位在不斷變化 從最低變到最高 即表示系統(tǒng)可正常顯示水位的變 化 6 結(jié)束語結(jié)束語 經(jīng)過了兩個多月的學(xué)習(xí)和制作 我終于完成了本設(shè)計論文和實(shí)物制作 從 開始接到論文題目到系統(tǒng)實(shí)物的實(shí)現(xiàn) 每走一步對我來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn) 這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項目 在這段時間里 我學(xué)到了很多知 識也有很多感受 這次完成論文的經(jīng)歷 使我深深地感受到了理論和實(shí)際結(jié)合的重要性 在 整個過程中 我的動手能力和專業(yè)知識的運(yùn)用能力得到了加強(qiáng) 同時 也從中 學(xué)習(xí)到如何去思考和解決問題 以及如何靈活地改變方法去實(shí)現(xiàn)設(shè)計方案 通 27 過此次畢業(yè)設(shè)計 鞏固了我的專業(yè)知識 增強(qiáng)了我的產(chǎn)品開發(fā)意識 使我在大 學(xué)期間得到了一次很好的鍛煉機(jī)會 本設(shè)計也可進(jìn)一步改進(jìn) 提高系統(tǒng)的功能 例如 1 加熱控制功能 冬天可以使用 定時加熱 溫控加熱等 2 溫控上水 水箱水溫超過設(shè)定溫度而水箱未滿時 自動進(jìn)行上水 直到水溫降到設(shè)定水溫或水箱水滿時停止上水 28 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 沙占友 王彥朋 孟志永等 單片機(jī)外圍電路設(shè)計 M 北京 電子工業(yè)出版社 2003 2 胡乾斌 李光斌 李玲等 單片機(jī)微型計算機(jī)原理與應(yīng)用 M 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2005 3 康華光主編 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 M 第四版 北京 高等教育出版社 1999 4 曹漢芳主編 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 M 第四版 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2004 5 謝自美主編 電子線路設(shè)計 實(shí)驗 測試 M 第二版 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2000 6 李剛 林凌 姜葦?shù)?51 系列單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用技巧 M 北京 北京航空航天大學(xué) 出版社 2004 7 朱定華 劉玉 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)學(xué)習(xí)輔導(dǎo) M 北京 電子工業(yè)出版社 2001 8 梅麗鳳 王艷秋等 單片機(jī)原理及接口技術(shù) M 北京 清華大學(xué)出版社 2004 9 陳明熒 8051 單片機(jī)課程設(shè)計實(shí)例教材 M 北京 清華大學(xué)出版社 2007 10 范逸之 Visual Basic 與 RS232 串行通訊控制 M 北京 中國青年出版社 2007 11 蔡美琴等 MCS 51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用 M 北京 高等教育出版社 1992 12 先鋒工作室 單片機(jī)程序設(shè)計實(shí)例 M 北京 清華大學(xué)出版社 2003 13 Phil Feldman831 83 29 附錄附錄 附錄 1 源程序清單 include include include define uchar unsigned char 12864LCD 引腳定義 define LCD data P0 數(shù)據(jù)口 sbit LCD RS P2 0 寄存器選擇輸入 sbit LCD RW P2 1 液晶讀 寫控制 sbit LCD EN P2 2 液晶使能控制 sbit LCD PSB P2 3 串 并方式控制 sbit LCD RST P2 5 液晶復(fù)位端口 sbit P33 P3 3 sbit ST P3 0 sbit OE P3 1 sbit EOC P3 2 sbit LED P3 7 sbit button1 P3 4 sbit button2 P3 5 sbit button3 P3 6 sbit BEEP P2 7 define delayNOP nop nop nop nop sbit DQ P2 6 定義通信端口 34 26 uchar DIS1 30 L 0 uchar DIS2 18 2 0 uchar DIS3 Load 0 uchar DIS4 Water 0 uchar DIS5 Full 0 uchar DIS6 uchar temp 3 uchar js getdata bai ge shi waterlevel static unsigned char HT LT 定義用于存放溫度值的高位 void delay2 unsigned int i while i 30 延時函數(shù) void delay int ms while ms uchar i for i 0 i 250 i nop nop nop nop 延時函數(shù) void delay1 int ms while ms uchar y for y 0 y0 i DQ 0 給脈沖信號 dat 1 逐位右移 DQ 1 給脈沖信號 if DQ DQ 為 1 時 表示收到高電平 1 dat 0 x80 把收到的高電平置給 DAT 的最高位 delay2 4 return dat 寫一個字節(jié) WriteOneChar unsigned char dat uns