車間智能溫度上下限可調(diào)數(shù)字檢測報警器

1、車間智能溫度上下限可調(diào)數(shù)字檢測報警器摘 要：本設(shè)計系統(tǒng)地介紹了基于AT89C51的智能溫度預警系統(tǒng)的組成、設(shè)計方案、 電路原理、程序設(shè)計以及系統(tǒng)仿真過程。DS18B20多點溫度測量系統(tǒng)是以AT89C51 單片機作為控制核心，數(shù)字溫度傳感DS18B20為控制對象，運用C語言編程實現(xiàn) 系統(tǒng)的各種功能。該系統(tǒng)由單片機最小系統(tǒng)、傳感器電路、報警電路、LCD顯示電 路、行列式鍵盤電路、電源電路六大部分組成。借助PROTEUS軟件，實現(xiàn)了系統(tǒng) 電路設(shè)計和仿真。它適用于電力工業(yè)、煤礦、森林、火災、高層建筑等場所，還可以 用于環(huán)境惡劣的工業(yè)控制現(xiàn)場。通過DS18B20的單總線技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)了對遠程 環(huán)境的溫度

2、測量與監(jiān)控。關(guān)鍵詞：DS18B20;仿真；測量系統(tǒng)；PROTEUS;單片機AbstractThe design systematically introduced the composition, the design, the circuit theory, the program design and the system simulation process of the multipoint temperature measurement system which based on the AT89C51.The AT89C51 intelligence temperature mea

3、surement system, the AT89C51 MCU as its control core，digital temperature sensing DS18B20 as its control target, use the C-language programming system to realize the functions. The system composed of six major components，which are the smallest MCU system, the sensor circuit，the alarm circuits, the LC

4、D display circuit，the keyboard，the power circuit. The system realizes the circuit design and simulation with PROTEUS software. It applies to the power industry, coal，forest，fire, high-rise buildings and other places, it can also applies to industrial control field with the bad environment. Through t

5、he monobus technology of the DS18B20, the system achieves the measurement and monitoring of the long-range environmental temperature.Key words: DS18B20； simulation； measurement system； PROTEUS； MCU目 錄第一章 緒論.11.1本課題的研究的背景以及現(xiàn)實意義11.2本課題對于專業(yè)知識的綜合應(yīng)用情況11.3課題論述總體結(jié)構(gòu)安排2第二章 車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器的工作概述以及原理分析32.1車間溫度上

6、下限及溫度報警器的工作概述32.2車間溫度上下限及溫度報警器的產(chǎn)品功能與特點32.3系統(tǒng)硬件電路總體結(jié)構(gòu)框圖32.4車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器總體電路原理圖32.5主要器件介紹42.6產(chǎn)品各單元電路原理介紹7第三章 應(yīng)用Protel實現(xiàn)電路原理圖的繪制及PCB設(shè)計113.1 設(shè)計軟件Protel簡介113.2 應(yīng)用Protel繪制車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器113.3 PCB人工布局、人工布線設(shè)計113.4 車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器的制作14第四章 車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器程序的編寫與實現(xiàn)154.1軟件編程實現(xiàn)154.2車間溫度上下限可調(diào)報警器的實現(xiàn)16第五章 車間溫度上下限

7、可調(diào)及溫度報警器安裝與調(diào)試205.1車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器焊接的注意事項205.2 車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器的實物調(diào)試21第六章 設(shè)計總結(jié)256.1設(shè)計功能分析256.2 心得體會25致 謝26參考文獻27第一章 緒論1.1本課題的研究的背景以及現(xiàn)實意義溫度是國際單位制七個基本量之一，與人類的生活環(huán)境息息相關(guān)。它是一種在生 產(chǎn)、科研、生活中需要測量和控制的重要物理量，同時也是一種最基本的環(huán)境參數(shù)。在實驗研究和工業(yè)生產(chǎn)中，在機械、電力、化工、生物、冶金、農(nóng)業(yè)、實驗等行業(yè)和人們的家居生活里經(jīng)常需要對環(huán)境溫度進行檢測和控制。例如，汽車發(fā)動機氣缸的溫度必須保持在一定的范圍內(nèi)；在合適溫度微

8、生物的新陳代謝才能正常進行。許多化學反應(yīng)在不同的溫度下會生成不同的反應(yīng)物；溫度過高，糧倉的糧食就會霉爛變質(zhì)，電子設(shè)備的工作效率會降，低使用壽命會縮短，飯菜會變餿。由此可見，研究溫度測量工具有著極其重要的實用價值。隨著現(xiàn)代嵌入式技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的采集、處理、傳輸?shù)墓δ芷骷?，溫度傳感器的作用日益突出，成為自動檢測、自動控制系統(tǒng)和計量測試中不可缺少的重要技術(shù)工具，其應(yīng)用已遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領(lǐng)域。本課題 結(jié)合現(xiàn)在嵌入式技術(shù)和傳感技術(shù)設(shè)計的智能溫度預警系統(tǒng)就是滿足生產(chǎn)生活中人們對溫度測量的需求。1.2本課題對于專業(yè)知識的綜合應(yīng)用情況在學院三年的單片機學習過程中，我們學習單

9、片機都是采用學院設(shè)計的單片機開發(fā)板以及C語言進行學習，學院的51單片機開發(fā)板在單片機最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上配置了數(shù)碼管顯示、LCD顯示區(qū)、獨立鍵盤輸入?yún)^(qū)以及模擬量輸入、A/D轉(zhuǎn)換等資源，滿足了單片機實際開發(fā)的絕大部分要求。開發(fā)板上常見的電路模塊可以為車間溫度上下限可調(diào)及溫度報警器設(shè)計提供較好的電路基礎(chǔ)，本課題的選題難度適中，能夠?qū)?yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學習的專業(yè)課程有較為全面的應(yīng)用與掌握，能夠應(yīng)用所學習的專業(yè)進行實際工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)，同時也與自己的專業(yè)能力符合，與就業(yè)的崗位能力符合。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，科技的進步帶動了傳感技術(shù)的發(fā)展，自動控制設(shè)備的性能和性價比發(fā)生了巨大的變化，新世紀是嵌入式技術(shù)迅猛發(fā)展

10、的時代，傳感技術(shù)也成為當今科技的主流之一，被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中?；贏T89C51的智能溫度預警系統(tǒng)的設(shè)計，其目的在于：1、掌握數(shù)字溫度傳感器AT89C51單片機的工作原理、和使用方法，利用C語言編寫單片機程序。2、掌握數(shù)字溫度傳感器DS18B20的工作原理、和使用方法，利用C51對系統(tǒng)進行編程。3、本課題綜合了現(xiàn)代嵌入式技術(shù)和傳感器技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域方面的知識，可全面提高學生的理論水平和動手能力。1.3課題論述總體結(jié)構(gòu)安排第一章敘述了溫度上下限及溫度報警的背景以及現(xiàn)實意義；現(xiàn)代生活中，溫度測量跟報警的重要性，在有些方向上，溫度起著非常重要的決定因素，直接決定了產(chǎn)品的成與敗。第二章則主要介紹設(shè)

11、計工作總體概述以及產(chǎn)品工作的原理；按照功能電路的分別進行詳細的分析討論，最終分析電路的總體工作原理。讓大家更加清晰的了解這款溫度報警器的工作原理，對這款溫度報警器的了解更加深刻。第三章主要討論應(yīng)用protel軟件來實現(xiàn)電路原理圖的繪制以及印制板設(shè)計；設(shè)計系統(tǒng)是一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的EDA電路集成設(shè)計系統(tǒng)。是新一代電路原理圖輔助設(shè)計與繪制軟件，其功能模塊主要包括電路原理圖設(shè)計、印制電路板設(shè)計、可編程邏輯設(shè)計等。它采用數(shù)據(jù)庫的管理方式，是一款非常好用而且實用的電路設(shè)計軟件。第四章是溫度上下限及溫度報警的軟件實現(xiàn)部分，主要是利用C語言進行程序的編寫，完成產(chǎn)品運行功能。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計

12、語言，編寫系統(tǒng)程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計語言，編寫不依賴計算機硬件的應(yīng)用程序。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且各類科研都需要用到C語言。第五章為溫度上下限及溫度報警安裝與調(diào)試。主要分析了調(diào)試的一般方案以及要求，重點闡述了電路板的電源、ADC電路的調(diào)試。第六章為總結(jié)和展望，總結(jié)本課題設(shè)計的總體思路，產(chǎn)品的功能以及對于產(chǎn)品功能升級等進行情景展望。第二章 車間溫度上下限及溫度報警安裝與調(diào)試的工作概述以及原理分析2.1車間溫度上下限及溫度報警的工作概述該方案由溫度傳感器、運算放大器、AD轉(zhuǎn)換器、51單片機、鍵盤、液晶顯示屏、集成功率放大器、報警器組成傳感器將測量的

13、溫度變換轉(zhuǎn)換成 變化的電流，再通過模擬電路將電流的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，使用運算放大器將信 號進行適當?shù)姆糯?，最后通過AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳送給 AT89C51。AT89C51將溫度值進行處理之后用液晶顯示屏顯示，有報警信號時，信號通過集成功放放大，傳給報警器。根據(jù)溫度值控制1602LCD、紅色發(fā)光二極管。綠色發(fā)光二極管蜂鳴器工作。2.2車間溫度上下限及溫度報警產(chǎn)品功能與特點1.方面快捷，能有效的隨時顯示溫度值。2.可以調(diào)節(jié)溫度的上下限值，運用于不同的行業(yè)。3.整機工作穩(wěn)定、性能可靠，適應(yīng)性強。總體設(shè)計框圖：溫度計電路設(shè)計總體設(shè)計方框圖如圖所示。制器采用單片機AT89S51，溫

14、度傳感器采用DS18B20，用4位共陰LED數(shù)碼管以并口方式傳遞數(shù)據(jù)實現(xiàn)溫度顯示。圖2-1 總體設(shè)計方框圖2.3系統(tǒng)硬件電路總體結(jié)構(gòu)框圖 圖2-2 電路總體結(jié)構(gòu)框圖2.4車間溫度上下限及溫度報警總體電路原理圖圖2-3 電路原理圖2.5主要器件介紹2.5.1、電阻 在物理學中，用電阻（Resistance）來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻元件是對電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件。電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長度，還有橫截面積有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1

15、時電阻值發(fā)生變化的百分數(shù)。電阻是所有電子電路中使用最多的元件。在本設(shè)計中電阻作為限流元件使用對于電路的正常工作具有重要的意義。2.5.2、液晶數(shù)字顯示LCD1602在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用。液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直

16、接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。圖2-4 液晶顯示1602在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：首先顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍；其實是數(shù)字式接口，液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便；再者體積小、重量輕，液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多；功耗比較低，相對而言

17、，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。2.5.3、AT89C51AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制

18、系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖所示圖2-5 AT89C51管腳說明：VCC:供電電壓；GND：接地；RST：復位輸入；XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入；XTAL2：來自反向振蕩器的輸出；2.5.3、DS18B20DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼。圖2-6 DS18B20數(shù)字溫度傳感器封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈

19、藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。2.6產(chǎn)品各單元電路原理介紹基于AT89C51的智能溫度預警系統(tǒng)以AT89C51為控制芯片，以Keil軟件為系統(tǒng) 開發(fā)平臺，用C51進行程序設(shè)計，以PROTEUS作為仿真軟件。系統(tǒng)主要由傳感器 電路、單片機最小系統(tǒng)、鍵盤電路、液晶顯示電路、報警電路、電源電路組成，系統(tǒng)原理圖如圖所示。圖2-7系統(tǒng)原理圖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,高速暫存器。DS18B20的管腳排列如圖2-8所示。圖 2-8 DS18B20管

20、腳圖在硬件上，DS18B20與單片機的連接有兩種方法，一種是VCC接外部電源，GND接地，I/O與單片機的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時UDD、GND接地，I/O接單片機I/O。無論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O口線要接5K左右的上拉電阻.我們采用的是第一種連接方法,如圖2-9所示:把DS18B20的數(shù)據(jù)線與單片機的13管腳連接,再加上上拉電阻。圖2-9 DS18B20與單片機的管腳連接第三章 應(yīng)用Protel實現(xiàn)電路原理圖的繪制及PCB設(shè)計3.1 設(shè)計軟件Protel簡介使用電腦設(shè)計電路原理圖和電路板圖是把電子技術(shù)從理論運用到實際的第一步。只有會設(shè)計電路原理圖和電路板圖才能進

21、行電子產(chǎn)品的研發(fā)與開發(fā)。本軟件就是從理論走向?qū)嶋H，掌握電子產(chǎn)品開發(fā)的基本技術(shù)。Protel99SE是澳大利亞ProtelTechnology公司推出的一個全32位的電路板設(shè)計軟件。該軟件功能強大，人機界面友好，易學易用，使用該軟件設(shè)計者可以容易設(shè)計電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真，是夜內(nèi)人士首選的電路板設(shè)計工具。3.2 應(yīng)用Protel繪制車間溫度上下限及溫度報警電路原理圖應(yīng)用Protel軟件繪制電路原理圖一般要遵循模塊化的設(shè)計思路，在電路中將按照不同模塊進行繪制，電路要遵循信號的流向，電路圖中的走線要滿足結(jié)構(gòu)化的設(shè)計要求，電路原理圖的繪制一般要經(jīng)過初始環(huán)境的設(shè)置、元

22、器件的放置、元器件之間的連線、電路正確性的檢查以及封裝的定義等步驟，繪制完成的單片機開發(fā)系統(tǒng)部分的原理圖如圖3-1所示圖3-1溫度上下限及溫度報警電路原理圖3.3 PCB人工布局、人工布線設(shè)計人工布局就是將所有的元件一個一個放置到PCB上各個位置。操作較為繁瑣，但是能夠結(jié)合工藝的要求以及設(shè)計中實際要求進行，人工布局的效果一般來說效果要比自動布局好很多。在設(shè)計中，工程師基本都是采用自動布局的方案進行。這也要求作為電路板設(shè)計人員要具有豐富的經(jīng)驗以及長時間堅持的毅力。元件的布局與走線對產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來說應(yīng)該有以下一些原則：在放置順序上應(yīng)該先放置

23、與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類，這些器件放置好后用軟件的LOCK功能將其鎖定，使之以后不會被誤移動。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。最后放置小器件。元件布局還要特別注意散熱問題 電路板板布線時，兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸人及輸出用的印制導線應(yīng)盡量避兔相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導線之間最好加接地線。走線拐角盡可能大于90度，杜絕90度以下的拐角，也盡量少用90度拐角同是地址線或者數(shù)據(jù)線，走線長度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線作補償。走線盡量走在焊接面，特別是通孔

24、工藝的PCB，盡量少用過孔、跳線，單面板焊盤必須要大，焊盤相連的線一定要粗，能放淚滴就放淚滴，一般的單面板廠家質(zhì)量不會很好，否則對焊接和RE-WORK都會有問題，大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的，以防止波焊時板子產(chǎn)生氣泡和因為熱應(yīng)力作用而彎曲，但在特殊場合下要考慮GND的流向，大小，不能簡單的用銅箔填充了事，而是需要去走線，元器件和走線不能太靠邊放，一般的單面板多為紙質(zhì)板，受力后容易斷裂，如果在邊緣連線或放元器件就會受到影響；必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性；模擬電路來說處理地的問題是很重要的，地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預料，可是一旦產(chǎn)生將會帶來極大的麻煩，應(yīng)該未雨綢緞。對于功放電路，極微小的地噪聲都會因為

25、后級的放大對音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響；在高精度A/D轉(zhuǎn)換電路中，如果地線上有高頻分量存在將會產(chǎn)生一定的溫漂，影響放大器的工作。這時可以在板子的4角加退藕電容，一腳和板子上的地連，一腳連到安裝孔上去（通過螺釘和機殼連），這樣可將此分量慮去，放大器及AD也就穩(wěn)定了。另外，電磁兼容問題在目前人們對環(huán)保產(chǎn)品倍加關(guān)注的情況下顯得更加重要了。晶振是常見的一種高頻信號源，在功率譜上晶振的各次諧波能量值會明顯高出平均值?？尚械淖龇ㄊ强刂菩盘柕姆?，晶振外殼接地，對干擾信號進行屏蔽，采用特殊的濾波電路及器件等。圖3-2 PCB電路板3.4 車間溫度上下限及溫度報警控制板的制作印制板是產(chǎn)品功能實現(xiàn)的載體，在產(chǎn)品的設(shè)計過

26、程中具有重要的意義。常用產(chǎn)品的印制板一般設(shè)計為單面板與雙面板。單面電子線路板和雙面電子線路板制造工藝流程基本相同，不過雙面電子線路板為了實現(xiàn)雙面電子線路板的電氣連接，其工藝流程相對單面電子線路板而言多了道工序鍍通孔，它的作用就是把銅沉積在貫通兩面導線或焊盤的孔壁上，使原來非金屬的孔壁金屬化。PCB工藝制作流程：開料-鉆孔-圖形制作-圖形電鍍蝕刻-阻焊-文字-表面處理-成型-測試-檢驗。第四章車間溫度上下限及溫度報警的程序的編寫與實現(xiàn)4.1軟件編程實現(xiàn)主程序是系統(tǒng)的監(jiān)控程序，在程序運行的過程中必須先經(jīng)過初始化，包括鍵盤程序，中斷程序，以及各個控制端口的初始化工作。系統(tǒng)在初始化完成后就進入溫度測量

27、程序，實時的測量當前的溫度并通過顯示電路在LCD上顯示。程序中以中斷的方式來重新設(shè)定溫度的上下限if(wen_du>shang)/超過溫度上限TR0=1;h_led=0;yj1602_init();while(wen_du>shang)deal_with();display();keyscan();yj1602_init();TR0=0;h_led=1;beep=1;if(wen_du<xia)/低于溫度下限TR0=1;l_led=0;yj1602_init();while(wen_du<xia)deal_with();display();keyscan();yj160

28、2_init();TR0=0;l_led=1;beep=1; void main()yj1602_init();TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=0;shang=310;xia=240;while(1)deal_with();display();keyscan();baojing();void T0_time() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;num+;if(num=10)num=0;beep=beep;51單片

29、的中斷系統(tǒng)有中斷請求源，用戶可以用關(guān)中斷指令“CLR EA”來屏蔽所有的中斷請求，也可以用開中斷指令“SET EA”來允許CPU接收中斷請求。在本設(shè)計中我們選用INTO 來作為中斷請求源。4.2 報警器的實現(xiàn)通上電以后，液晶第一行會顯示當下的環(huán)境溫度，第二行TH為上限溫度，TL為下限溫度，按下K1第一次可以設(shè)置溫度的上限，K2加（+）按一下上升5度，K3減（-）按一下下降1度，按下K1第二次可以設(shè)置溫度的下限限，K2加（+）按一下上升5度，K3減（-）按一下下降1度，按下K1第三次，恢復正常顯示，此時方可正常采集溫度信號，并報警。測試 可將上限溫度（下限溫度）調(diào)整的低于（高于）環(huán)境溫度，就會報

30、警并指示。 高溫可以設(shè)置0100度，低溫可以設(shè)置080度，超出此范圍蜂鳴器報警。第五章車間溫度上下限及溫度報警器的安裝與調(diào)試5.1溫度上下限及溫度報警器的焊接的注意事項5.1.1 手工焊接的基本概述 手工焊接是一種比較傳統(tǒng)的焊接方法.手工焊接的質(zhì)量直接影響到維修效果,而且它是一項實踐性很強的技能,初學手工焊接人員一定要多練.多實踐,才能達到較好的焊接效果,即有好的焊接質(zhì)量。5.1.2 焊接材料的物理特性 (1) 溶解溫度:有鉛焊錫的溶解溫度一般在183左右。 (2) 導電性:焊錫連接的導電性描述了它們電氣信號的傳輸性能,主要是電子流產(chǎn)生的.我們知道電阻與導電性能成反比,所以焊錫的導電性隨著溫度

31、的上升,電子的移動性減弱,導電性變差。 (3) 導熱性:焊錫的導熱性通常同導電性直接相關(guān),因為電子的導電就導熱.因此焊錫的導熱性能也隨著溫度的上升而減弱。 (4) 溫度膨脹系數(shù):它發(fā)生在SMT連接材料特性的溫度膨脹系數(shù)通常較大的時候,溫度膨脹系數(shù)的差別增加了焊錫連接點內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變,縮短了使用壽命,可導致早期失效。 (5) 溶解焊錫的表面張力:它也是一個比較關(guān)鍵的參數(shù),與其可溶性和可焊接性有關(guān)。5.1.3 手工焊接遇到的主要問題及成因分析 在實際的焊接過程中發(fā)現(xiàn)，手工焊接所遇到的問題主要有焊點不平滑、冷焊點、反潤濕、萎縮、不良潤濕和燈芯效應(yīng)、助焊劑焦化和殘渣顏色變暗以及殘渣清洗困難等一系列的問

32、題。一般來說。焊點不平滑的原因可能是焊接頭溫度過高導致出現(xiàn)未接合的金屬溶解物。冷焊點出現(xiàn)的原因可能有幾點：例如焊接頭溫度過低、焊劑強度不夠或焊線中焊劑不足。反潤濕出現(xiàn)的原因可能是焊接頭接觸時間延長，從而使得電鍍金屬熔化并暴露出難焊表面。過高溫度也會導致這個問題。使用過高焊接頭溫度或焊線內(nèi)焊劑量過少都會導致萎縮。也可能由于焊劑活性較低，鐵頭的接觸時間延長使其無效。焊劑尤其是使用了可水洗焊劑的地方發(fā)生焦化導致免洗和清洗困難的原因可能由于焊接溫度過高或焊劑未良好地設(shè)計來適用于無鉛所需的較高溫度。避免延長時間的接觸和使用更低焊接溫度可減輕這種狀況。并非所有焊劑都完全相同，從熱性能上看，一些焊劑不能經(jīng)受

33、無鉛焊料使用的較高焊接溫度。被稱做"黑頭癥狀"。熱穩(wěn)定性較差的焊劑使焊接頭變黑，并使重新鍍錫變得更為困難。"黑頭癥狀"一旦出現(xiàn)，傳熱的減少使無鉛手工焊接變得困難，焊接頭壽命減少、焊接頭成本增加、焊接的挫敗感上升、可靠性降低等問題都會隨之出現(xiàn)。通過細致的焊接，完成的實物圖圖5-1 完成焊接后的實物圖圖5-2 元器件焊接好的實物圖5.2 車間溫度上下限及溫度報警器的實物調(diào)試圖5-3 當溫度正常范圍時，沒有報警圖5-4 當溫度低于正常范圍時，綠色發(fā)光二極管亮，并有蜂鳴器報警圖5-5 當溫度高于正常范圍時，紅色發(fā)光二極管亮，并有蜂鳴器報警5.2.1 調(diào)試工作的主

34、要內(nèi)容調(diào)試前的準備工作：1 調(diào)試場地的布置。2 技術(shù)文件的準備。3 被測試件的準備。4 調(diào)試儀器設(shè)備的準備。5 制定合理的調(diào)試方案。本課題采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器作為測溫元件它具有如下特點： （1）測量溫度范圍在24-31度之間（2）每個DS18B2都有唯一的ID。（3）912位分辨率可調(diào)。（4）只要一個端口即可通信。（5）實際應(yīng)用中不需要外部接任何元器件即可實現(xiàn)測溫。（6）內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。調(diào)試工作的主要內(nèi)容有以下幾點。 (1) 正確合理地選擇和使用測試所需的儀器儀表。 (2) 嚴格按照調(diào)試工藝指導卡的規(guī)定，對單元電路板或整機進行調(diào)整和測試，完成后按照規(guī)定的方法緊固調(diào)整部位

35、。 (3) 排除調(diào)整中出現(xiàn)的故障，并作好記錄。 (4) 認真對調(diào)試數(shù)據(jù)進行分析、反饋和處理，并撰寫調(diào)試工作總結(jié)，提出改進措施。對于簡單的小型整機，如穩(wěn)壓電源、半導體收音機、單放機等，調(diào)試工作簡便，一旦裝配完成后，可以直接進行整機調(diào)試；而對于結(jié)構(gòu)復雜、性能指標要求高的整機，調(diào)試工作先分散后集中，即通?？上葘卧娐钒暹M行調(diào)試，達到要求后再進行總裝，最后進行整機調(diào)試。整機調(diào)試的一般流程：外觀檢查結(jié)構(gòu)檢查通電前檢查通電后檢查電源調(diào)試整機統(tǒng)調(diào)整機技術(shù)指標測試老化整機技術(shù)指標復測例行試驗第6章 全文總結(jié)6.1 經(jīng)濟效益分析本系統(tǒng)的設(shè)計，是為了保證某特定環(huán)境溫度維持在設(shè)定的范圍內(nèi)，以保證工作系統(tǒng)在穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。本系統(tǒng)的設(shè)計成本很低，總成本不超過50元人民幣。如果采用大批量生產(chǎn)的話，生產(chǎn)成本會更低。在市場上的溫度自動控制系統(tǒng)的價格在百元人民幣以上。對于本系統(tǒng)的使用者來說，本系統(tǒng)能夠很穩(wěn)定的控制溫度而且穩(wěn)定性很高。只要配上適當?shù)臏囟葌鞲衅鳎@個系統(tǒng)便還可以實現(xiàn)很多領(lǐng)域的溫度自動控制。這對于提高系統(tǒng)的利用率，避免重復設(shè)計有很大的幫助的。在本系統(tǒng)的作用下，可以為工作系統(tǒng)提供一個