課程設(shè)計(jì)--- 溫度控制電路與設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告 </b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目 溫度控制電路與設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué)生班級(jí) </p><p

2、>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　日 期 2011年11月 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一．課程設(shè)計(jì)題目········

3、;···························2</p><p>　　二．課程設(shè)計(jì)目的····&

4、#183;······························2</p><p>　　三．課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求

5、·····························2</p><p>　　四．課程設(shè)計(jì)思路··&#

6、183;································2</p><p>　　

7、五．課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容·······························2</p><p>　　

8、1．主要元件和芯片介紹··························2</p><p>　　單片機(jī)（STC89C52）··

9、3;···························2</p><p>　　18B20溫度傳感器···

10、3;···························3</p><p>　　LCD液晶屏····&#

11、183;·······························6</p><p>　　2．總實(shí)驗(yàn)電

12、路圖································6</p><p>　　3．

13、實(shí)驗(yàn)電路仿真圖······························7</p><p>　　4.對(duì)應(yīng)程序

14、83;····································7

15、</p><p>　　5．實(shí)物圖································

16、······12</p><p>　　六.實(shí)驗(yàn)心得·························

17、83;··············12</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目：溫度控制電路與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1、學(xué)習(xí)運(yùn)用單片機(jī)設(shè)計(jì)溫度監(jiān)測(cè)及控制電路的

18、方法。進(jìn)一步掌握單片機(jī)控制知識(shí)，培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力； </p><p>　　2、掌握常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高電子電路的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?lt;/p><p>　　了解一些中規(guī)模集成電路的接線方法，學(xué)會(huì)電子電路的組裝、調(diào)試和測(cè)量方法；</p><p>　　3、熟悉并學(xué)會(huì)選用電子元器件，為以后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)；</p&

19、gt;<p>　　4、熟悉并能基本使用仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真和檢測(cè)。</p><p>　　三、課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　1、檢測(cè)電路采用18B20溫度傳感器作為測(cè)溫元件。</p><p>　　2、設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)電路和溫度控制電路。</p><p>　　3、具有自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。</p><p>

20、;　　4、安裝調(diào)試測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果。</p><p>　　5、寫(xiě)出完整的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)調(diào)試總結(jié)報(bào)告。</p><p><b>　　四、課程設(shè)計(jì)思路：</b></p><p>　　1、查閱相關(guān)書(shū)籍，對(duì)設(shè)計(jì)溫度控制電路有個(gè)大致了解</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)一個(gè)的電路</b></p>&

21、lt;p>　　3、計(jì)算所需電阻、電容大小，及相關(guān)所需器件，擬定電路圖</p><p>　　4、使用電子仿真軟件multisim2001對(duì)電路進(jìn)行仿真，并進(jìn)行調(diào)試</p><p>　　5、購(gòu)買(mǎi)相關(guān)器件，進(jìn)行電路的焊接，并調(diào)試</p><p>　　五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容</p><p>　　1、主要元件和芯片介紹</p><

22、;p>　　單片機(jī)（STC89C52）</p><p>　　STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)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STC89C52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。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EE

23、PROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)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(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。</p><p>

24、<b>　　圖1</b></p><p>　　18B20溫度傳感器</p><p>　　DS18B20的主要特征： </p><p>　　全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。 </p><p>　　先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。 </p><p>　　最高12位分辨率，精度可達(dá)土0.5攝氏度。 </p>

25、<p>　　12位分辨率時(shí)的最大工作周期為750毫秒。 </p><p>　　可選擇寄生工作方式。 </p><p>　　檢測(cè)溫度范圍為–55°C ~+125°C (–67°F ~+257°F) </p><p>　　內(nèi)置EEPROM，限溫報(bào)警功能。 </p><p>　　64位光刻ROM，內(nèi)

26、置產(chǎn)品序列號(hào)，方便多機(jī)掛接。 </p><p>　　多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。 </p><p>　　DS18B20芯片封裝結(jié)構(gòu)：</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　DS18B20引腳功能： </p><p>　　·GND 電壓地 ·DQ 單數(shù)

27、據(jù)總線 ·VDD 電源電壓 ·NC 空引腳 </p><p>　　DS18B20復(fù)位及應(yīng)答關(guān)系示意圖： </p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　每一次通信之前必須進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位的時(shí)間、等待時(shí)間、回應(yīng)時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格按時(shí)序編程。 </p><p>　　DS18B20讀寫(xiě)時(shí)間隙： <

28、;/p><p>　　DS18B20的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)是通過(guò)時(shí)間隙處理位和命令字來(lái)確認(rèn)信息交換的。 </p><p><b>　　寫(xiě)時(shí)間隙： </b></p><p><b>　　圖4 </b></p><p>　　寫(xiě)時(shí)間隙分為寫(xiě)“0”和寫(xiě)“1”，時(shí)序如圖7。在寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)間隙的前15uS總線需要是被控制器拉置低電平

29、，而后則將是芯片對(duì)總線數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間，采樣時(shí)間在15~60uS，采樣時(shí)間內(nèi)如果控制 </p><p>　　器將總線拉高則表示寫(xiě)“1”，如果控制器將總線拉低則表示寫(xiě)“0”。每一位的發(fā)送都應(yīng)該有一個(gè)至少15uS的低電平起始位，隨后的數(shù)據(jù)“0”或“1”應(yīng)該在45uS內(nèi)完成。整個(gè)位的發(fā)送時(shí)間應(yīng)該保持在60~120uS，否則不能保證通信的正常。 </p><p><b>　　讀時(shí)間隙： &

30、lt;/b></p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　讀時(shí)間隙時(shí)控制時(shí)的采樣時(shí)間應(yīng)該更加的精確才行，讀時(shí)間隙時(shí)也是必須先由主機(jī)產(chǎn)生至少1uS的低電平，表示讀時(shí)間的起始。隨后在總線被釋放后的15uS中DS18B20會(huì)發(fā)送內(nèi)部數(shù)據(jù)位，這時(shí)控制如果發(fā)現(xiàn)總線為高電平表示讀出“1”，如果總線為低電平則表示讀出數(shù)據(jù)“0”。每一位的讀取之前都由控制器加一

31、個(gè)起始信號(hào)。注意：如圖8所示，必須在讀間隙開(kāi)始的15uS內(nèi)讀取數(shù)據(jù)位才可以保證通信的正確。 </p><p>　　在通信時(shí)是以8位“0”或“1”為一個(gè)字節(jié)，字節(jié)的讀或?qū)懯菑母呶婚_(kāi)始的，即A7到A0.字節(jié)的讀寫(xiě)順序也是如圖2自上而下的。 </p><p><b>　　LCD液晶屏</b></p><p><b>　　表1</b&g

32、t;</p><p><b>　　2、總實(shí)驗(yàn)電路圖</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　圖6是在proteus中仿真輸出的pdf格式的圖片，其中左邊是對(duì)應(yīng)的12864LCD液晶屏的連接電路，其需要的元器件為：RV1為10KΩ的可調(diào)電阻，屏幕對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端由單片機(jī)的P1口來(lái)控制，其中屏幕的

33、EN由P3^6控制，RW由P3^5控制，RS由P3^4控制，PSB由P3^3來(lái)控制，RST由P3^2控制，其中屏幕的1以及20管腳都接地，2以及19管腳接電源的正極，16管腳為空端，不需要接任何的單片機(jī)控制端。</p><p><b>　　3．實(shí)驗(yàn)電路仿真圖</b></p><p><b>　　圖7</b></p><p>

34、;　　圖7即為仿真電路圖。</p><p><b>　　對(duì)應(yīng)程序</b></p><p>　　#include <reg52.h></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><

35、;p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define delayNOP(); {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};</p><p>　　uchar temper;</p><p>　　sbit D=P2^1;</p><p>　　sbit beep=P2^

36、5;</p><p>　　#define LCD_data P1 </p><p>　　sbit LCD_RS = P3^4; </p><p>　　sbit LCD_RW = P3^5; </p><p>　　sbit LCD_EN = P3^6; </p><p>

37、;　　sbit LCD_PSB = P3^3; </p><p>　　sbit LCD_RST = P3^2;</p><p>　　void delay(int ms)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(ms--)</p><p><b&g

38、t;　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=0;i<150;i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　_nop_(); </p><p><b>

39、;　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&

40、lt;p><b>　　}</b></p><p>　　bit lcd_busy()</p><p>　　{ </p><p>　　bit result;</p><p>　　LCD_RS = 0;</p><p>　　LCD_RW = 1;&

41、lt;/p><p>　　LCD_EN = 1;</p><p>　　delayNOP();</p><p>　　result = (bit)(P1&0x80);</p><p>　　LCD_EN = 0;</p><p>　　return(result); </p><p><b>

42、;　　}</b></p><p>　　void lcd_wcmd(uchar cmd)</p><p>　　{ </p><p>　　while(lcd_busy());</p><p>　　LCD_RS = 0;</p><p>　　LCD_RW = 0;

43、</p><p>　　LCD_EN = 0;</p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　P1 = cmd;</b></p><p>　　delayNOP();

44、</p><p>　　LCD_EN = 1;</p><p>　　delayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 0; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void lcd_wdat(uchar dat)</p><p>　　{

45、 </p><p>　　while(lcd_busy());</p><p>　　LCD_RS = 1;</p><p>　　LCD_RW = 0;</p><p>　　LCD_EN = 0;</p><p><b>　　P1 = dat;</b>&l

46、t;/p><p>　　delayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 1;</p><p>　　delayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 0; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void lcd_init()<

47、/p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LCD_PSB = 1; </p><p>　　LCD_RST = 0; </p><p>　　delay(3); </p><p>　　LCD_RST = 1; </p

48、><p><b>　　delay(3);</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x34); </p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x30); </p><p><b>　　dela

49、y(5);</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x0C); </p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x01); </p><p><b>　　delay(5);</b></p><

50、;p><b>　　}</b></p><p>　　void clr_screen()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x34); </p><p>　　delay(5); </p><p>　　lcd_wc

51、md(0x30); </p><p>　　delay(5); </p><p>　　lcd_wcmd(0x01); </p><p>　　delay(5); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void delay2(uint i)&

52、lt;/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar j;</b></p><p>　　for(i;i>0;i--)</p><p>　　for(j=0;j<2;j++);</p><p><b>　　}</b>&

53、lt;/p><p>　　uchar reset()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p><b>　　D=0;</b></p><p>　　delay2(29);</p>

54、<p><b>　　D=1;</b></p><p>　　delay2(3);</p><p><b>　　i=D;</b></p><p>　　delay2(25);</p><p><b>　　return i;</b></p><p>&

55、lt;b>　　}</b></p><p>　　uchar read_bit()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p><b>　　D=0;</b></p><p>

56、<b>　　D=1;</b></p><p>　　for(i=0;i<3;i++);</p><p><b>　　return D;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_bit(uchar dat)</p>

57、<p><b>　　{</b></p><p><b>　　D=0;</b></p><p>　　if(dat==1)</p><p><b>　　D=1;</b></p><p>　　delay2(5);</p><p><b>

58、;　　D=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　uchar read_byte()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar dat=0;</p><p><b>　　uchar i;&l

59、t;/b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(read_bit())</p><p>　　dat|=0x01<<i;</p><p>　　delay2(1);</p><

60、;p><b>　　}</b></p><p>　　return dat;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_byte(uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　

61、uchar i,j;</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　j=((dat>>i)&0x01);</p><p>　　write_bit(j);</p><p>　　delay2(1);</

62、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　int read_temp()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar templ,temph;</p><p

63、><b>　　int temp;</b></p><p><b>　　reset();</b></p><p>　　write_byte(0xcc);</p><p>　　write_byte(0x44);</p><p>　　delay2(10000);</p><p&g

64、t;<b>　　reset();</b></p><p>　　write_byte(0xcc);</p><p>　　write_byte(0xbe);</p><p>　　templ=read_byte();</p><p>　　temph=read_byte();</p><p>　　temp

65、=templ+temph*256;</p><p>　　return temp;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_xy(uchar add,uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lc

66、d_wcmd(0x80+add);</p><p>　　lcd_wdat(dat);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay(100);</p>

67、<p>　　lcd_init();</p><p>　　clr_screen();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　temper=read_temp();</p><p>　　if(t

68、emper<0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　write_xy(0,'-');</p><p>　　temper=0-temper;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else write_xy(

69、0,'+');</p><p>　　write_xy(1,(temper>>4)/100+0x30);</p><p>　　write_xy(2,((temper>>4)%100)/10+0x30);</p><p>　　write_xy(3,(temper>>4)%10+0x30);</p><

70、;p>　　if((((temper>>4)%100)/10)*10+((temper>>4)%10)>=10)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=0;</b></p><p><b>　　}</b></p>

71、<p>　　if((((temper>>4)%100)/10)*10+((temper>>4)%10)<10)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep=1;</b></p><p><b>　　}</b></p>

72、;<p>　　write_xy(4,'.');</p><p>　　write_xy(5,((temper&0x000f)*62.5)/100+0x30);</p><p>　　write_xy(6,'c');</p><p><b>　　}</b></p><p&g

73、t;<b>　　}</b></p><p><b>　　實(shí)物圖</b></p><p><b>　　圖8</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)心得</b></p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)作業(yè)的過(guò)程中由于在設(shè)計(jì)方面我們沒(méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)，理論基礎(chǔ)知識(shí)掌握

74、的不牢固，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題：如對(duì)器件了解的不夠嫻熟，導(dǎo)致焊接不牢，出現(xiàn)虛焊、假焊和漏焊。這些都充分暴露了前期我們?cè)诤附邮找魴C(jī)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，這些專(zhuān)業(yè)知識(shí)的不足和經(jīng)驗(yàn)的欠缺。對(duì)于我來(lái)說(shuō)，收獲最大的是：方法和能力，那些分析問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的能力。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在經(jīng)驗(yàn)方面十分缺乏，空有理論知識(shí)，沒(méi)有實(shí)踐能力，很多東西都與實(shí)際脫節(jié)。在焊接的過(guò)程中電路圖一定要看懂，圖中的元件正負(fù)極一定要先了解清楚，走線要注意不能短路。

75、認(rèn)真檢查。不過(guò)總體來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得像課程設(shè)計(jì)這種類(lèi)型的作業(yè)對(duì)我們的幫助很大，它需要我們將學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，并從中暴露出自身的不足，以待改進(jìn)！本次的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出我們的合作精神，兩人一組共同協(xié)作，解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題。但是理論知識(shí)有限，焊接水平掌握的不夠熟練，有很多不足之處，在老師的指導(dǎo)和幫助下，我們認(rèn)真的回顧基礎(chǔ)理論知識(shí)，認(rèn)真的檢查分析，最終