樓宇電子技術(shù)項(xiàng)目五-模擬式溫度控制器的制作課件

1、項(xiàng)目五 模擬式溫度控制器的制作制作人：權(quán)福苗任務(wù)一 模擬式溫度控制器電路圖的識(shí)讀一、識(shí)讀模擬式溫度控制器電路原理圖二、認(rèn)識(shí)模擬式溫度控制器電路中的元器件（一）認(rèn)識(shí)模擬式溫度傳感器AD590AD590外形及電路符號(hào)（二）認(rèn)識(shí)石英晶體振蕩器振蕩器石英晶體振蕩器外形及電路符號(hào)（三）認(rèn)識(shí)單片機(jī) 單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域

2、廣泛應(yīng)用。單片機(jī)電路符號(hào)（四）AD轉(zhuǎn)換器（ADC0809） 模數(shù)轉(zhuǎn)換器即A/D轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱ADC，通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器外形及電路符號(hào)（五）認(rèn)識(shí)四位LED數(shù)碼管 LED數(shù)碼管也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管，它是將若干發(fā)光二極管按一定圖形排列并封裝在一起的最常用的數(shù)碼顯示器件之一。四位LED共陰數(shù)碼管三、識(shí)讀模擬式溫度控制器方框圖四、模擬式溫度控制器方框圖與電路原理圖對(duì) 應(yīng)關(guān)系任務(wù)二 模擬式溫度控制器元器件的檢測(cè)一、常見溫度傳感器及檢測(cè)方法（一）溫度傳感器AD590 在被測(cè)溫度一定時(shí)，AD590實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于恒流

3、源，把它與直流電源相連，并在輸出端串聯(lián)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)1K的電阻，結(jié)果此電阻上流過的電流與被測(cè)熱力學(xué)溫度成正比，電阻兩端將會(huì)有1mVK的電壓信號(hào)。表5-2 AD590溫度與電流的關(guān)系攝氏溫度AD590電流經(jīng)10K電壓0OC273.2 uA2.732V10OC283.2 uA2.832 V20OC293.2 uA2.932 V30OC303.2 uA3.032 V40OC313.2 uA3.132 V50OC323.2 uA3.232 V60OC333.2 uA3.332 V100OC373.2 uA3.732 V（二）溫度傳感器LM35 LM35集成溫度傳感器是一種把溫度傳感器和放大器集成在一個(gè)硅片中

4、形成的集成型溫度傳感器。LM35的輸出電壓與攝氏溫度成比例關(guān)系。（a）單電源模式 （b）雙電源模式LM35電流溫度關(guān)系曲線1、LM35的管腳 LM35管腳識(shí)別方法是，管腳向下，文字面面向自己，從左向右分別為電源、輸出和接地。2、LM35的連接方法（1）基本攝氏溫度傳感器接法（2）滿量程攝氏溫度傳感器接法3、測(cè)量LM35輸出電壓 萬用表調(diào)節(jié)到直流電壓檔，紅色表筆接LM35溫度傳感器的2腳，黑色表筆接LM35溫度傳感器的3腳。萬用表所讀數(shù)值就是LM35溫度傳感器的輸出電壓。二、石英晶體振蕩器的種類和檢測(cè)（一）石英晶體振蕩器元件的種類和參數(shù)1、石英晶體振蕩器元件的種類 石英晶體振蕩器元件按封裝外形有

5、金屬殼、玻璃殼、膠木殼和塑封等幾種，按石英晶體振蕩器元件的頻率穩(wěn)定度分為普通型和高精度型，廣泛應(yīng)用與彩電、手機(jī)和手表等。2、石英晶體振蕩器元件的主要參數(shù)（1）標(biāo)稱頻率（2）負(fù)載電容（二）石英晶體振蕩器元件的命名國產(chǎn)石英晶體振蕩器元件的型號(hào)命名由三部分組成。第一部分用字母表示外殼材料及形狀，如用B表示玻璃外 殼，J表示金屬外殼，S表示塑料外殼。第二部分用字母表示晶體片的切割方向。第三部分用數(shù)字表示石英晶體振蕩器元件的主要性能參數(shù)和外形尺寸。（三）石英晶體振蕩器元件的檢測(cè)1、電阻法 把萬用表置于R10K檔，測(cè)量石英晶體振蕩器兩引腳間的電阻值，正常為無窮大。如果電阻不為無窮大甚至出現(xiàn)電阻值為零，說明

6、石英晶體振蕩器損壞。2、電筆測(cè)試法 把電筆插到市電的火線孔內(nèi)，用手捏住石英晶體振蕩器的任意一只引腳，將另一只引腳觸碰電筆的金屬部分。如果電筆氖管發(fā)光，說明石英晶體振蕩器是好的；否則，說明晶體損壞。三、單片機(jī)的特性（一）認(rèn)識(shí)單片機(jī)的引腳二、認(rèn)識(shí)51系列單片機(jī)輸入/輸出端口 8051單片機(jī)共有4個(gè)8位的并行I/O口，分別記作P0、P1、P2、P3。每個(gè)口都包含一個(gè)鎖存器、一個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。四、LED數(shù)碼管的檢測(cè)（一）干電池檢測(cè)法 取兩節(jié)普通1.5V干電池串聯(lián)起來，并串聯(lián)一個(gè)100、1/8W的限流電阻器，以防止過電流燒壞被測(cè)LED數(shù)碼管。將3V干電池的負(fù)極引線（兩根引線均可接上小號(hào)鱷魚夾）

7、接在被測(cè)數(shù)碼管的公共陰極上，正極引線依次移動(dòng)接觸各筆段電極（ah腳）。當(dāng)正極引線接觸到某一筆段電極時(shí)，對(duì)應(yīng)筆段就發(fā)光顯示。用這種方法可以快速測(cè)出數(shù)碼管是否有斷筆（某一筆段不能顯示）或連筆（某些筆段連在一起），并且可相對(duì)比較出不同的筆段發(fā)光強(qiáng)弱是否一致。若檢測(cè)共陽極數(shù)碼管，只需將電池的正、負(fù)極引線對(duì)調(diào)一下，方法同上。（二）萬用表檢測(cè)法 萬用表紅表筆（注意：紅表筆接表內(nèi)電池負(fù)極、黑表筆接表內(nèi)電池正極）應(yīng)接數(shù)碼管的“”公共端，黑表筆則分別去接各筆段電極（ah腳）；對(duì)于共陽極的數(shù)碼管，黑表筆應(yīng)接數(shù)碼管的“”公共端，紅表筆則分別去接ah腳。正常情況下，萬用表的指針應(yīng)該偏轉(zhuǎn)（一般示數(shù)在100k以內(nèi)），說明

8、對(duì)應(yīng)筆段的發(fā)光二極管導(dǎo)通，同時(shí)對(duì)應(yīng)筆段會(huì)發(fā)光。若測(cè)到某個(gè)管腳時(shí)，萬用表指針不偏轉(zhuǎn)，所對(duì)應(yīng)的筆段也不發(fā)光，則說明被測(cè)筆段的發(fā)光二極管已經(jīng)開路損壞。與干電池檢測(cè)法一樣，采用萬用表檢測(cè)法也可對(duì)不清楚結(jié)構(gòu)類型和引腳排序的數(shù)碼管進(jìn)行快速檢測(cè)。動(dòng) 手 實(shí) 踐一、測(cè)量模擬溫度傳感器AD590輸出信號(hào)表5-8 測(cè)量模擬溫度傳感器AD590輸出信號(hào)型號(hào)檔位攝氏溫度經(jīng)10K電壓綜合判定AD590動(dòng) 手 實(shí) 踐二、測(cè)量石英晶體振蕩器表5-9 測(cè)量石英晶體振蕩器名稱型號(hào)測(cè)量檔位阻值綜合判定石英晶體振蕩器動(dòng) 手 實(shí) 踐三、補(bǔ)全模擬溫度控制器的元器件列表動(dòng) 手 實(shí) 踐動(dòng) 手 實(shí) 踐任務(wù)三 模擬式溫度控制器的組裝與調(diào)試一、

9、單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成（一）單片機(jī)時(shí)鐘電路MCS-51在通常應(yīng)用情況下，使用振蕩頻率為6MHz或12MHz。（二）單片機(jī)復(fù)位電路三、A/D轉(zhuǎn)換電路（一）A/D轉(zhuǎn)換的基本概念 A/D轉(zhuǎn)換過程包括取樣、保持、量化和編碼4個(gè)步驟，一般，前2個(gè)步驟在取樣-保持電路中1次性完成，后2個(gè)步驟在A/D轉(zhuǎn)換電路中1次性完成。（二）逐次逼近型ADC 模-數(shù)轉(zhuǎn)換方法有直接ADC和間接ADC兩種。 直接ADC中有并行比較法、反饋計(jì)數(shù)法和逐次逼近法等；間接ADC中有VF（電壓頻率）轉(zhuǎn)換法和VT（電壓時(shí)間）轉(zhuǎn)換法等多種。ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖四、單片機(jī)程序下載例：建立一個(gè)簡(jiǎn)單的LED（發(fā)光二極管）閃爍程序發(fā)光的實(shí)例來初

10、步掌握Keil C51的基本用法。第一步：打開Keil C51軟件。雙擊桌面上的“Keil Vision3”圖標(biāo)，啟動(dòng)Keil C51程序，啟動(dòng)界面打開Keil Vision3的主界面第二步：新建工程。執(zhí)行Keil C51 軟件的菜單“Project | New Project”，彈出一個(gè)名為“Create New Project”的對(duì)話框。第三步：選擇CPU。緊接著，Keil C51提示選擇CPU器件。8051內(nèi)核單片機(jī)最早是由鼎鼎大名的Intel公司開發(fā)的，后來其他廠商如Philips、Atmel、Winbond等先后推出其兼容產(chǎn)品，并在8051的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了許多增強(qiáng)功能。在這里可以選擇A

11、tmel公司的一個(gè)器件“AT89C51”，該器件與Intel 的8051單片機(jī)完全兼容。選擇CPU選擇AT89C51 接下來將會(huì)彈出一個(gè)如圖5-29所示的對(duì)話框。該對(duì)話框提示是否要把標(biāo)準(zhǔn)8051 的啟動(dòng)代碼添加到工程中去，可以增強(qiáng)某些功能的初始化配置，一般選擇“是(Y)”。即添加啟動(dòng)代碼。選擇是否要添加啟動(dòng)代碼至此，一個(gè)空的Keil C51 工程建立完畢?？誎eil uVision3工程文件第四步：設(shè)置軟件參數(shù)。單擊 按鈕設(shè)置此芯片的選項(xiàng)，屏幕上出現(xiàn)如圖5-31所示的對(duì)話框。在這個(gè)對(duì)話框里要設(shè)置此芯片的工作頻率與所需要輸出的文件。首先在Target頁的Xtal（MHz）字段輸入12，表示選擇工

12、作頻率為12MHz。圖5-31 Options for TargetTarget1對(duì)話框 繼續(xù)切換到Output選項(xiàng)卡，選中Create HEX File復(fù)選框，只有選擇此項(xiàng)才能產(chǎn)生16進(jìn)制文件（*.hex），單擊確定按鈕關(guān)閉此對(duì)話框即可完成設(shè)置。如圖5-32所示。圖5-32 Output選項(xiàng)卡第五步：新建文檔文件。執(zhí)行菜單“File | New”,出現(xiàn)一個(gè)名為“Text n”（其中n 表示序號(hào)）的文檔。如圖5-33所示。圖5-33 新建文本 執(zhí)行菜單“File | Save”,彈出一個(gè)名為“Save As”的對(duì)話框。將文件名改為“l(fā)ed.c”，然后保存。注意：擴(kuò)展名“.c”不可省略。如圖5-

13、34所示。第六步：添加源程序文件到工程中?，F(xiàn)在，一個(gè)空的源程序文件“l(fā)ed.c”已經(jīng)建立，但是這個(gè)文件與剛才新建的工程之間并沒有什么內(nèi)在聯(lián)系，我們需要把它添加到工程中去。單擊Keil C51軟件左邊項(xiàng)目工作窗口“Target 1 ”上的“”，將其展開。然后右鍵單擊“Source Group 1”文件夾，會(huì)彈出如圖5-35所示的選擇菜單。單擊其中的“Add Files to Group Source Group 1 ”項(xiàng)。首先選擇文件類型為“C Source file (*.c)”，這時(shí)，對(duì)話框內(nèi)將出現(xiàn)剛才保存過的“l(fā)ed.c”。單擊文件“l(fā)ed.c”，再按一次“Add”按鈕（請(qǐng)不要多次點(diǎn)擊“A

14、dd”按鈕），最后按“Close”按鈕。這時(shí)，源程序文件“l(fā)ed.c ”已經(jīng)出現(xiàn)在項(xiàng)目工作窗口的“Source Group 1 ”文件夾內(nèi)，可以單擊左邊的“”展開后查看。如圖5-36、圖5-37所示：圖5-36 向工程中添加源程序文件圖5-37 展開Source Group1窗口第七步：現(xiàn)在開始輸入源程序。先最大化led.c源程序窗口，然后請(qǐng)按以下程序清單輸入程序代碼。第八步：進(jìn)行編譯與鏈接。單擊左上方的 按鈕即可進(jìn)行編譯與鏈接，而其過程將記錄在下方的輸出窗口，“0 Error(s),0 Warnning(s)”表示沒有錯(cuò)誤，沒有警告，否則就要對(duì)程序進(jìn)行修改直至將錯(cuò)誤全部改正為止。接下來就可以

15、繼續(xù)進(jìn)行調(diào)試/仿真了，單擊“Debug”菜單，單擊“Star/Stop Debug Session”（或按Ctrl+F5組合鍵）開始調(diào)試工具欄，頁面也將相應(yīng)發(fā)生變化。如圖5-40、圖5-41所示。圖5-40 單擊“Star/Stop Debug Session”圖5-41 調(diào)試窗口單擊“Peripherals”菜單中的“I/O-Ports”命令，再選中 “Port 1”選項(xiàng)，即可打開“Port 1”窗口，如圖5-42、圖5-43所示：圖5-42 Peripherals菜單圖5-43 Port 1窗口單擊 按鈕，則監(jiān)視窗口與Port 1窗口的內(nèi)容將隨程序的進(jìn)行而變化。若想從頭開始，則可單擊 按鈕停止運(yùn)行程序，單擊 按鈕復(fù)位CPU，再單擊 按鈕即可。如圖5-44所示：動(dòng) 手