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基于單片機(jī)的室溫控制畢業(yè)：基于單片機(jī)的室溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)匯編（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作者姓名：專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師摘要在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室中，室內(nèi)溫度控制的應(yīng)用隨處可見(jiàn)。室內(nèi)溫度控制是所有溫度控制系統(tǒng)中的最基礎(chǔ)的控制，在此基礎(chǔ)上可以形成溫度不變的恒溫箱等等。本論文設(shè)計(jì)的室內(nèi)溫度控制是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。DS1624將室內(nèi)溫度檢測(cè)后傳到AT89S52單片機(jī)內(nèi)，與設(shè)定值進(jìn)行比較，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后根據(jù)處理結(jié)果，改變特定I/O口的電平，來(lái)控制熱電制冷片是加熱還是制冷，從而達(dá)到室內(nèi)溫度控制的目的。本論文既可以對(duì)當(dāng)前設(shè)定溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示又可以對(duì)溫度進(jìn)行控制，以達(dá)到用戶(hù)需要的溫度，并且在沒(méi)有新溫度設(shè)定時(shí)保持已定值不變。人性化的鍵盤(pán)設(shè)計(jì)使設(shè)置溫度簡(jiǎn)單快速，兩位整數(shù)兩位小數(shù)的顯示方式具有更高的顯示精度。而且還設(shè)定了溫度的上下限，系統(tǒng)只執(zhí)行允許范圍內(nèi)的溫度變化，系統(tǒng)整體誤差小于0.1°C。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)熱電制冷DS1624按鍵輸入數(shù)碼顯示AbstractInourdailylifeandindustrialproductionandlaboratory,app-licationofRoomtemperaturecontrolcanbeseeneverywhere.Atthesametime,itisthebasisofalltemperaturecontrolsystemandthisbasis,canbesettoelectricincubatorsandsoon.Inthispaperthedesignofamicrocontroller-basedRoomtemperaturecontrol.RoomtemperaturewillbedetectedafterDS1624insingle-chipAT89S52reachedwithagivenvalueofcomparison,single-chipdataprocessing,andthenaccordingtoprocessingresultsandchangethespecificI/Oportlevel,tocontrolthethermoelectriccoolingsystemisheatingorcooling,toachievetheobjectiveofindoortemperaturecontrol.Inthispaper,thetemperaturecannotonlybecarriedoutonthecurrentreal-timedisplaybutalsobecontrolledsothattheuserneedstoreachtemperature,andmakeitaconstantinthistemperaturewithoutnewsetting.Humanizeddesignkeyboardeasyandquicktosetthetemperature,thetwodecimalandintegers,adisplayshowsahigheraccuracy.Butalsosetthetemperatureoftheupperandlowerlimits,thesystemonlyallowstheimplementationofthetemperaturechangewithinandthesystemoverallerrorislessthan0.1°C.Keywords:MCU,thermoelectricrefrigeration,DS1624,keystorke,digitaldisplay目錄摘要 IAbstract II目錄 III前言 11緒論 21.1選題的目的和意義 21.2溫度控制的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 2溫度控制的國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 2溫度控制的國(guó)外發(fā)展概況 31.3幾種常見(jiàn)溫度控制系統(tǒng) 32系統(tǒng)方案論證 52.1主控制器選擇 52.2溫度采集系統(tǒng)的選擇 52.3熱電制冷系統(tǒng)的選擇 72.4按鍵系統(tǒng)的選擇 72.5顯示器的選擇 82.6警告及提示系統(tǒng)選擇 82.7風(fēng)扇電機(jī)選擇 93系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 103.1硬件總體結(jié)構(gòu)框圖 103.2單片機(jī)知識(shí)介紹 10單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 11單片機(jī)AT89S52介紹 113.3溫度測(cè)量系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 14溫度傳感器DS1624介紹 14DS1624的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 15DS1624的工作原理及方式 16片內(nèi)256字節(jié)存儲(chǔ)器操作 17DS1624的指令集 182C介紹 19DS1624的電路設(shè)計(jì) 203.4熱電制冷片驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 21驅(qū)動(dòng)芯片MAX1968介紹 21熱電制冷片TEC介紹 23驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 243.5按鍵電路介紹 253.6復(fù)位與時(shí)鐘電路 263.7LED顯示電路 273.8警告及指示電路 273.9電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 283.10整體電路圖 284系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 314.1系統(tǒng)主程序流程圖 314.2按鍵控制服務(wù)程序流程圖 314.3熱電制冷程序流程圖 32總結(jié) 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35附件程序清單 36 前言溫度控制被廣泛地用在生產(chǎn)、生活、實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。而在醫(yī)用、水產(chǎn)、特種工業(yè)、工業(yè)探傷、照相等行業(yè)，都需要求有穩(wěn)定而精確的溫度，也就是在設(shè)定一個(gè)溫度之后，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)整到這一個(gè)數(shù)值并保持不變。本論文是基于單片機(jī)而設(shè)計(jì)的室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)室內(nèi)溫度的檢測(cè)傳到單片機(jī)，與給設(shè)定值進(jìn)行比較，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)偏差信號(hào)來(lái)改變特定I/O口的電平，也就控制了熱電系統(tǒng)，從而達(dá)到室內(nèi)溫度控制的目的。本論文是對(duì)室內(nèi)進(jìn)行的溫度控制。從室內(nèi)溫度的檢測(cè)并傳送到單片機(jī)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了困難，比如說(shuō)溫度測(cè)量器件的選用，是選用數(shù)字量輸出還是選用模擬量輸出，各有什么有特點(diǎn)，這些都經(jīng)過(guò)了考慮才選擇了這個(gè)方案。在單片機(jī)的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)外部線(xiàn)路的設(shè)計(jì)，端口的分配和選用，復(fù)位和內(nèi)部時(shí)鐘的配合和電路的驅(qū)動(dòng)等方面也遇到了不少問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對(duì)各模塊功能及單片機(jī)I/O的特點(diǎn)詳細(xì)了解后都基本上解決了。加熱電路本論文選擇了熱電制冷電路，這個(gè)電路的開(kāi)關(guān)頻率很高，很多空調(diào)等都選用了類(lèi)似的熱電制冷電路，只是根據(jù)控制要求做了適當(dāng)調(diào)整。本論文利用芯片DS1624作為室內(nèi)溫度的檢測(cè)元件。DS1624芯片可以直接把測(cè)量的溫度值變換成單片機(jī)可以讀取的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)。單片機(jī)通過(guò)外部矩陣鍵盤(pán)進(jìn)行溫度設(shè)定，讀入的溫度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差的大小，單片機(jī)執(zhí)行程序?qū)犭娤到y(tǒng)進(jìn)行控制，即經(jīng)過(guò)特定I/O口的電平變化，讓熱電系統(tǒng)加熱或者說(shuō)是制冷，從而改變了室內(nèi)溫度。當(dāng)熱電系統(tǒng)加熱時(shí)，使室內(nèi)溫度升高，DS1624不斷對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行溫度檢測(cè)，當(dāng)偏差存在時(shí)單片機(jī)就繼續(xù)驅(qū)動(dòng)熱電系統(tǒng)電路進(jìn)行加熱，直到偏差為零。此時(shí)將MAX1968的SHDN引腳置低，設(shè)置成關(guān)斷置閑模式。處于制冷時(shí)也是一樣的道理。1緒論1.1選題的目的和意義隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，溫度的測(cè)量和控制在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科研以及日常生活領(lǐng)域占有重要的地位。溫度控制系統(tǒng)是人類(lèi)供熱、取暖的主要設(shè)備的驅(qū)動(dòng)來(lái)源，它的出現(xiàn)迄今已有兩百余年的歷史。期間，從低級(jí)到高級(jí)，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對(duì)溫度控制精度要求的不斷提高，溫度控制系統(tǒng)的控制技術(shù)得到迅速發(fā)展。目前高效率溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活、工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，適用于家電、汽車(chē)、材料、電力電子等行業(yè)，成為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要熱工設(shè)備之一。在現(xiàn)代化建設(shè)中，能源的需求非常大，然而我國(guó)的能源利用率極低，所以實(shí)現(xiàn)高效率的溫度控制，有著極為重要的實(shí)際意義。1.2溫度控制的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代傳感技術(shù)的發(fā)展，溫度的測(cè)量和控制對(duì)人類(lèi)日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、氣象預(yù)報(bào)、物資倉(cāng)儲(chǔ)等都起著極其重要的作用。在許多場(chǎng)合，及時(shí)準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度信息是十分重要的，近年來(lái)，溫度測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫度的測(cè)控芯片也相應(yīng)的登上歷史的舞臺(tái)，能夠在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中廣泛使用。近些年來(lái)，呈現(xiàn)出智能化、計(jì)算機(jī)化、全自動(dòng)等特點(diǎn)。它們普遍利用溫度傳感器、單片機(jī)（還有PLC，DSP）和微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)，并通過(guò)LED或LCD、加熱裝置、排風(fēng)裝置等的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的數(shù)值顯示和自動(dòng)調(diào)節(jié)。溫度控制的國(guó)內(nèi)發(fā)展概況溫度控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從生產(chǎn)的溫度調(diào)節(jié)來(lái)講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比有著較大差距。能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后、復(fù)雜、時(shí)變溫度系統(tǒng)。而適應(yīng)于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并在儀表控制參數(shù)的自整定方面，國(guó)外已有較多的成熟產(chǎn)品。但由于國(guó)外技術(shù)保密及我國(guó)開(kāi)發(fā)工作的滯后，還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出性能可靠的自整定軟件?？刂茀?shù)大多靠人工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定。近幾年來(lái)，在我國(guó)以信息化帶動(dòng)的工業(yè)化正在蓬勃發(fā)展，溫度已成為工業(yè)對(duì)象控制中一種重要的參數(shù)，特別是在冶金、化工、機(jī)械等各類(lèi)工業(yè)中，廣泛使用各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等。對(duì)溫度控制系統(tǒng)的要求隨工藝的要求越來(lái)越高，促使溫度控制系統(tǒng)不斷向控制迅速，精度高，抗干擾能力強(qiáng)，高性?xún)r(jià)比方向發(fā)展。1.2.2溫度控制的國(guó)外發(fā)展概況國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果。日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出來(lái)一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表，并在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。它們主要具有如下特點(diǎn)：1.適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制；2.能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制；3.能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過(guò)程復(fù)雜、參數(shù)時(shí)變的溫度控制系統(tǒng)的控制；4.溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)算法，適應(yīng)范圍廣；5.是溫控器普遍具有自整定功能。借助計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，溫控器具有對(duì)控制對(duì)象控制參數(shù)及特性進(jìn)行自整定的功能。有的還有自學(xué)習(xí)功能，能夠更具歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化情況，知自動(dòng)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化；6.是具有控制精度高、抗干擾力強(qiáng)、魯棒性好的特點(diǎn)。目前國(guó)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。1.3幾種常見(jiàn)溫度控制系統(tǒng)下面介紹幾種非常常見(jiàn)的溫度控制系統(tǒng)：1.虛擬儀器溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面虛擬儀器溫室大棚溫度測(cè)控系統(tǒng)是一種比較智能、經(jīng)濟(jì)的方案，該系統(tǒng)能夠?qū)Υ笈飪?nèi)的溫度進(jìn)行采集，然后再進(jìn)行比較,通過(guò)比較對(duì)大棚內(nèi)的溫度是否超過(guò)溫度限制進(jìn)行分析，如果超過(guò)溫度限制，溫度報(bào)警系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警,來(lái)通知管理人員大棚內(nèi)的溫度超過(guò)限制，大棚內(nèi)的溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng),提高產(chǎn)量。系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是在一臺(tái)電腦上可以監(jiān)測(cè)到多個(gè)大棚內(nèi)的溫度情況并進(jìn)行控制。該系統(tǒng)LabVIEW虛擬儀器編程，通過(guò)對(duì)前面板的設(shè)置來(lái)顯示溫室大棚內(nèi)的溫度，越限報(bào)警來(lái)對(duì)大棚內(nèi)溫度進(jìn)行控制。該系統(tǒng)有單片機(jī),溫度傳感器，串口通信,和計(jì)算機(jī)組成。2.模糊PID熱水鍋爐溫度控制系統(tǒng)，模糊PID控制器是以常規(guī)PID為基礎(chǔ)，采用模糊推理思想，根據(jù)不同的e和ec對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線(xiàn)自整定，控制器有兩部分組成，即常規(guī)PID控制部分和模糊推理的參數(shù)校正部分。應(yīng)用模糊集合理論建立參數(shù)kp、ki和kd與系統(tǒng)誤差e和系統(tǒng)誤差變化率ec之間的二元連續(xù)函數(shù)關(guān)系，并用不同e和ec在線(xiàn)自整定PID參數(shù)。3.電阻爐溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的硬件主要由單片機(jī)主控、前向通道、后向通道、人機(jī)接口和接口擴(kuò)展等模塊組成，以?xún)?nèi)含C52兼容單片機(jī)的ADuC845為控制核心、配有640KB的非易失RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、外擴(kuò)鍵盤(pán)輸入、320x240點(diǎn)陣的圖形液晶顯示器進(jìn)行漢字、圖形、曲線(xiàn)和數(shù)據(jù)顯示，超溫報(bào)警裝置等外圍電路；預(yù)留微型打印機(jī)接口，打印現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果。預(yù)留RS232接口，能和PC機(jī)聯(lián)機(jī)傳輸現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)。電阻爐的溫度先由熱電偶溫度傳感器檢測(cè)并轉(zhuǎn)換成微弱的電壓信號(hào)，溫度變換器此信號(hào)進(jìn)行非線(xiàn)性校正及電壓放大，由單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。再經(jīng)數(shù)字濾波、誤差校正、標(biāo)度變換、線(xiàn)性擬合、查表等處理后。一方面將爐溫經(jīng)人機(jī)面板上的LCD顯示；另一方面將該溫度值與被控制值（鍵盤(pán)設(shè)定值）比較，根據(jù)偏差值的大小，由控制算法進(jìn)行運(yùn)算，最后輸出移相控制脈沖，放大后觸發(fā)可控硅導(dǎo)通。達(dá)到控制電阻爐溫度的目的。如果實(shí)測(cè)溫度值超過(guò)了該系統(tǒng)所要求的范圍，單片機(jī)就向報(bào)警裝置發(fā)出命令，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警。2系統(tǒng)方案論證室內(nèi)溫度的大小對(duì)生產(chǎn)、食品儲(chǔ)存、農(nóng)作物生長(zhǎng)等的影響很大。而單片機(jī)的測(cè)溫和控制裝置，能對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)溫度給定值給出調(diào)節(jié)量，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。本系統(tǒng)要求隨時(shí)監(jiān)視室內(nèi)的溫度，在一定范圍內(nèi)根據(jù)用戶(hù)溫度設(shè)定值，迅速做出調(diào)整，以達(dá)到對(duì)室內(nèi)溫度的控制。2.1主控制器選擇控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部件，它的性能關(guān)系到系統(tǒng)的運(yùn)算處理能力、控制精度、功能的實(shí)現(xiàn)等等，因而主控制器的選擇非常重要。方案一：采用含有ARM內(nèi)核的單片機(jī)，這類(lèi)處理器的優(yōu)點(diǎn)是：低功耗，功能強(qiáng)大，運(yùn)算處理能力強(qiáng)，控制精度高，I/O口可以配置，應(yīng)用靈活，廣泛使用在嵌入式系統(tǒng)方面，已經(jīng)滲透到生活的許多方面，包括現(xiàn)在使用的，就有嵌入式ARM的參與，而且功能也越來(lái)越趨于完善。由此可以看出ARM通常用于功能完善，處理功能強(qiáng)，控制精度高的場(chǎng)合。方案二:采用Atmel公司的AT89S系列單片機(jī)，這類(lèi)處理器的優(yōu)點(diǎn)是：低功耗，高性能，有4～8K系統(tǒng)可編程flash存儲(chǔ)器，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令與引腳完全兼容，在生活中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，涉及到日常生活，工業(yè)控制方面等等，能滿(mǎn)足通常的控制要求，而且取得了相當(dāng)滿(mǎn)意的效果，控制精度高。基于以上兩種方案比較，再結(jié)合本系統(tǒng)的控制要求，選用Atmel公司的AT89S52單片機(jī)，它有8K的系統(tǒng)可編程flash存儲(chǔ)器，有32個(gè)通用I/O口，能夠?qū)崿F(xiàn)本控制系統(tǒng)的功能、滿(mǎn)足要求，也不用再擴(kuò)展存儲(chǔ)器，減少了硬件延遲與誤差，保證系統(tǒng)快速響應(yīng)，而且組成系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比高，資源得到了充分的利用。2.2溫度采集系統(tǒng)的選擇溫度采集元件也是本控制系統(tǒng)的另一重要部件，它是這個(gè)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。測(cè)量結(jié)果誤差的大小關(guān)系到后級(jí)控制的難易程度，誤差越大，處理就越難。在控制系統(tǒng)中我們學(xué)過(guò)，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)的元件中，測(cè)量元件引起的誤差不能消除，系統(tǒng)本身的誤差則可以通過(guò)算法控制到最小。而組成的任何系統(tǒng)本身都存在一些誤差，這樣就使控制精度更低了，甚至不能完成控制要求而以失敗告終。方案一：采用模擬量輸出溫度傳感器AD590，它具有線(xiàn)性?xún)?yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏度高、無(wú)需補(bǔ)償、熱容量小、抗干擾能力強(qiáng)、可遠(yuǎn)距離測(cè)溫且使用方便等優(yōu)點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于各種冰箱、空調(diào)器、糧倉(cāng)、冰庫(kù)、工業(yè)儀器配套和各種溫度的測(cè)量和控制等領(lǐng)域。方案二：采用數(shù)字量輸出DS1624，DS1624是美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的集成了測(cè)量系統(tǒng)和存儲(chǔ)器于一體的芯片。數(shù)字接口電路簡(jiǎn)單，與I2C總線(xiàn)兼容，且可以使用一片控制器控制多達(dá)8片的DS1624。測(cè)溫范圍寬，讀數(shù)穩(wěn)定，分辨率高，無(wú)須外接電路，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，其數(shù)字溫度輸出達(dá)13位，精度為0.03125°C。DS1624可工作在最低2.7V電壓下，適用于高精度、低功耗的方案三：采用熱敏電阻式溫度傳感器，常用的熱敏電阻溫度傳感器都是具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，它的電阻率受溫度的影響很大，而且隨溫度的升高而減小。優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度較高，能檢測(cè)出6°C到10°C的溫度變化；工作溫度范圍寬；體積小，能夠測(cè)量其它溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的溫度；使用方便；基于以上方案比較，方案一和方案三都要先放大后經(jīng)A/D處理后才能傳遞給單片機(jī)處理，電源對(duì)放大和A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果有不同程度的影響，為了使誤差盡可能小，則對(duì)電源的要求比較高，因而增加了硬件延遲與成本（是方案二的兩倍以上），比方案二的效果也差一些。而方案二對(duì)電源沒(méi)有特別要求，兩線(xiàn)只需分別加一個(gè)上拉電阻就可以與單片機(jī)直接相連。從系統(tǒng)控制要求角度出發(fā)，再考慮系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比，選擇了方案二。2.3熱電制冷系統(tǒng)的選擇熱電制冷系統(tǒng)是整個(gè)溫度控制系統(tǒng)的加熱制冷的執(zhí)行系統(tǒng)，包括加熱制冷元件，元件的驅(qū)動(dòng)電路。在允許的溫度范圍內(nèi)，該系統(tǒng)讓室內(nèi)溫度可以根據(jù)實(shí)際需要加熱或制冷，以改變室內(nèi)溫度，為用戶(hù)提供一個(gè)滿(mǎn)意的室內(nèi)溫度。方案一：采用發(fā)熱電熱絲制熱，而制冷則用可以另選制冷的電路。優(yōu)點(diǎn)在于采用市電，比較方便，由單片機(jī)輸出PWM波來(lái)控制雙向可控硅的觸發(fā)相位，控制執(zhí)行元件電路加熱或制冷。但是用市電的制冷電路卻是一個(gè)大難題，而且多為一個(gè)制冷系統(tǒng)，如空調(diào)的制冷系統(tǒng)。方案二：采用半導(dǎo)體熱電制冷片，半導(dǎo)體制冷片的工作運(yùn)轉(zhuǎn)是用直流電流，它既可制冷又可加熱，而且只要通過(guò)改變直流電流的極性就可以在同一制冷片上實(shí)現(xiàn)制冷或加熱，這個(gè)效果的產(chǎn)生就是通過(guò)熱電的原理，在現(xiàn)代的溫度控制系統(tǒng)中應(yīng)用相當(dāng)?shù)膹V泛，推動(dòng)了溫度控制系統(tǒng)的跨越式發(fā)展，被稱(chēng)為世界“制冷”三大奇跡之一。而且有專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)芯片（如MAX1968），可以改變電流的方向，效果好，低價(jià)格?；谝陨蟽蓚€(gè)方案比較，方案二組成的執(zhí)行系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，可靠性高，性?xún)r(jià)比也高，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)執(zhí)行系統(tǒng)的加熱與制冷。而方案一組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就不及方案二靈活而有序。所以我選擇方案二。2.4按鍵系統(tǒng)的選擇按鍵系統(tǒng)是整個(gè)溫度控制系統(tǒng)的溫度設(shè)定輸入系統(tǒng)，按照用戶(hù)的要求輸入所需的室溫值。當(dāng)溫度在允許范圍內(nèi)時(shí)，按鍵設(shè)定的溫度得以執(zhí)行，通過(guò)熱電制冷片加熱或制冷，通過(guò)風(fēng)扇加速空氣流動(dòng)，來(lái)達(dá)到迅速調(diào)整室溫的目的。方案一：直接利用單片機(jī)接口組成矩陣式鍵盤(pán)，要M×N個(gè)按鍵，則需要用M+N個(gè)I/O接口。而按鍵的中斷則采用與門(mén)集成芯片輸出來(lái)觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷，在主控制器收到中斷后由中斷程序迅速讀取按鍵值，反應(yīng)非常迅速，而且在I/O口充足時(shí)，就更為常用。同時(shí)編程也容易，可靠性高。方案二：用專(zhuān)門(mén)的芯片擴(kuò)展鍵盤(pán)，也是矩陣式的，當(dāng)有按鍵按下時(shí)就會(huì)觸發(fā)按鍵中斷，在主控制器收到中斷信號(hào)后就開(kāi)始讀相應(yīng)按鍵值。不同的專(zhuān)用芯片與主控制器間的通信方式不一樣，有的是并口，有的則是串口。根據(jù)主控制器的I/O口來(lái)選擇用并口還是串口通信方式?；谝陨蟽煞N方案比較，結(jié)合主控制器的I/O口，方案一和方案二都行，效果都好，但是主控制器的I/O口比較充足，可以直接用并口通信，而此時(shí)如果選擇方案二，則中間再用一塊專(zhuān)用芯片，這樣就會(huì)增加硬件延時(shí)，降低了控制系統(tǒng)的實(shí)效性，因而在實(shí)現(xiàn)同樣功能的時(shí)侯，按鍵系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比卻明顯降低了，所以我選擇方案一。2.5顯示器的選擇顯示器是室溫控制系統(tǒng)中顯示系統(tǒng)的重要組成部件，它顯示了用戶(hù)設(shè)定的溫度即室內(nèi)最終要達(dá)到的溫度（在允許的范圍內(nèi)0°C～40°C），讓人們知道室內(nèi)的溫度方案一：采用四位一體的共陰數(shù)碼管，接法簡(jiǎn)單，效果好。當(dāng)驅(qū)動(dòng)能力不夠時(shí)（如單片機(jī)的P0口），可以直接加上拉電阻，或者加專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)芯片。通常情況下加上拉電阻能實(shí)現(xiàn)既定功能就不加專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)芯片，以提高性?xún)r(jià)比，減少硬件延遲。方案二：采用液晶顯示，液晶的優(yōu)點(diǎn)在于可以顯示數(shù)字，也可以顯示中文詩(shī)歌等多種多樣的字符。顯示內(nèi)容比數(shù)碼管強(qiáng)多了，但就是價(jià)格比較昂貴（幾十～幾百不等），一般在要求顯示內(nèi)容非常豐富的場(chǎng)合才使用?；谝陨戏桨副容^，本室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)只顯示數(shù)字就可以，默認(rèn)為華氏溫度，因而就選擇非常便宜的數(shù)碼管顯示，就滿(mǎn)足了系統(tǒng)的要求。2.6警告及提示系統(tǒng)選擇警告系統(tǒng)由聲音與常亮紅燈組成，提示系統(tǒng)由一個(gè)綠燈組成。警告系統(tǒng)提示了用戶(hù)的操作得以執(zhí)行與否。若合理（無(wú)聲且紅燈滅）自然得以執(zhí)行。若不合理（亮紅燈發(fā)警告聲）則用戶(hù)必須迅速做出調(diào)整。方案一：聲音讓揚(yáng)聲器發(fā)出，揚(yáng)聲器的優(yōu)點(diǎn)在于聲音大，傳播距離遠(yuǎn)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需要時(shí)也可以加驅(qū)動(dòng)來(lái)增大功率。常亮燈用紅色發(fā)光二極管，按判斷結(jié)果通電與斷電。提示燈用綠色的發(fā)光二極管。方案二：聲音讓蜂鳴器發(fā)出，蜂鳴器的電路簡(jiǎn)單，用兩個(gè)電阻、一個(gè)電容與三極管就可以驅(qū)動(dòng)，而且聲音也大，效果很好，在一定范圍內(nèi)，電流越大聲音越大而且只改變電路中的電阻即可。非常方便。紅燈與提示燈同方案一。基于以上方案比較，選擇既簡(jiǎn)單又方便的方案二。2.7風(fēng)扇電機(jī)選擇風(fēng)扇保證了熱氣與冷氣迅速流動(dòng)到室內(nèi)的每一個(gè)角落，滿(mǎn)足室內(nèi)溫度控制的要求。而風(fēng)扇要用電機(jī)來(lái)帶動(dòng)，所以選擇一個(gè)可靠，轉(zhuǎn)速可調(diào)的電機(jī)很重要。方案一：采用直流電動(dòng)機(jī)，直流電機(jī)在電壓一定時(shí)（其它條件不變）轉(zhuǎn)速恒定，當(dāng)只改變電壓時(shí)，轉(zhuǎn)速也隨之改變，調(diào)速性能相當(dāng)好，堪稱(chēng)完美。而且轉(zhuǎn)矩也大，應(yīng)用非常廣泛。方案二：采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖轉(zhuǎn)換成角位移的電動(dòng)機(jī)。每輸入一個(gè)電脈沖步進(jìn)電機(jī)就前進(jìn)一步，其角位移與脈沖數(shù)成正比，電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，且轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向于各項(xiàng)繞組的通電方式有關(guān)。基于以上方案比較，如果要一個(gè)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，控制又方便的電機(jī)，則方案一明顯優(yōu)于方案二，但本系統(tǒng)要根據(jù)溫度差來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)扇快慢，溫度差越大，則轉(zhuǎn)動(dòng)越快。才能使控制更精確，所以我選擇方案二。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1硬件總體結(jié)構(gòu)框圖本室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)由溫度采集系統(tǒng)、按鍵控制系統(tǒng)、主控制器、執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)碼顯示系統(tǒng)、警告及提示系統(tǒng)組成，具體如圖3.1所示：SKIPIF1<0圖3.1硬件總體結(jié)構(gòu)框圖3.2單片機(jī)知識(shí)介紹單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括地講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類(lèi)似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線(xiàn)，還有和硬盤(pán)作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多，不過(guò)價(jià)錢(qián)也是低的，一般不超過(guò)10元即可用它來(lái)做一些控制電器一類(lèi)不是很復(fù)雜的工作足矣了?？梢哉f(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器等組成。還有一類(lèi)計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱(chēng)微控制器）。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段。單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專(zhuān)用設(shè)備的智能化管理及過(guò)程控制等領(lǐng)域，大致可以分為以下幾個(gè)范疇：1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用，如精密測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用，用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。3.在家用電器中的應(yīng)用，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其它音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，各種各樣，無(wú)所不在。4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用，從，機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線(xiàn)通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)，集群移動(dòng)通信，無(wú)線(xiàn)電對(duì)講機(jī)等。5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用，醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用，如音樂(lè)集成單片機(jī)，音樂(lè)信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中（類(lèi)似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂(lè)電信號(hào)（類(lèi)似于聲卡）。單片機(jī)AT89S52介紹AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在線(xiàn)系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)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(chǔ)器在線(xiàn)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和在線(xiàn)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(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，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，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52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?？臻e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。它的主要性能有：與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；8K字節(jié)在線(xiàn)系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；1000次擦寫(xiě)周期；全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz；三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；32個(gè)可編程I/O口線(xiàn)；三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；八個(gè)中斷源；全雙工UART串行通道；低功耗空閑和掉電模式；掉電后中斷可喚醒；看門(mén)狗定時(shí)器；雙數(shù)據(jù)指針；掉電標(biāo)識(shí)符。引腳結(jié)構(gòu)如圖3.2所示：SKIPIF1<0圖3.2AT89S52引腳圖VCC：電源GND：地P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫(xiě)“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。P1口：P1口是一個(gè)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(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P1端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，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P1.1分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和計(jì)時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P2端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX@DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫(xiě)“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T(mén)狗計(jì)時(shí)完成后，RST腳輸出96個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。在一般情況下，ALE以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作將無(wú)效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE將被微弱拉高。這個(gè)ALE使能標(biāo)志位的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。PSEN：外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。EA/VPP：訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。3.3溫度測(cè)量系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)溫度傳感器DS1624介紹在本論文中，選用的是溫度測(cè)量的專(zhuān)用芯片DS1624是美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的集成了測(cè)量系統(tǒng)和存儲(chǔ)器于一體的芯片。數(shù)字接口電路簡(jiǎn)單，與I2C總線(xiàn)兼容，且可以使用一片控制器控制多達(dá)8片的DS1624。測(cè)溫范圍寬，讀數(shù)穩(wěn)定，分辨率高，無(wú)須外接電路，與單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，其數(shù)字溫度輸出達(dá)13位，分辨率為0.03125°C。測(cè)量溫度范圍為-50°C~+125°C，在-10°C~+85°C范圍內(nèi)，精度為±0.05°C。DS1624可工作在最低2.7V電壓下，支持2.7V~5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活方便。適用于高精度、低功耗應(yīng)用系統(tǒng)。DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1624是世界上第一片支持“兩線(xiàn)串行”接口的溫度傳感器。兩線(xiàn)數(shù)字接口獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶(hù)可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，抗干擾性高。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)量類(lèi)消費(fèi)電子產(chǎn)品等。I2C總線(xiàn)是Philips公司首先推出的一種兩線(xiàn)制串行傳輸總線(xiàn)。它由一根數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）和一根時(shí)鐘線(xiàn)（SCDS1624的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS1624具有8腳DIP封裝及8腳SOIC封裝兩種形式，其引腳功能如表3.1所示，引腳如圖3.3所示。表3.1DS1624引腳功能引腳符號(hào)功能1SDA數(shù)據(jù)輸入輸出端2SCL時(shí)鐘信號(hào)輸入端3NC無(wú)關(guān)引腳4GND接地端5A2地址輸入端6A1地址輸入端7A0地址輸入端8VDD電源端SKIPIF1<0圖3.3DS1624引腳圖DS1624從功能上可將其分為溫度測(cè)量和E2PROM兩個(gè)部分，其中E2PROM具有256個(gè)字節(jié)，可以用來(lái)存儲(chǔ)一些必要數(shù)據(jù)，如不同溫度下的溫度補(bǔ)償系數(shù)等等。DS1624的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.4所示：SKIPIF1<0圖3.4DS1624內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS1624的工作原理及方式DS1624在測(cè)量溫度時(shí)使用了獨(dú)有的在線(xiàn)溫度測(cè)量技術(shù)，其溫度測(cè)量原理如圖3.5所示：SKIPIF1<0圖3.5DS1624工作原理在計(jì)數(shù)門(mén)開(kāi)通的情況下對(duì)低溫系數(shù)振蕩器的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖的周期由高溫系數(shù)振蕩器所決定，計(jì)數(shù)器和溫度寄存器的預(yù)先設(shè)置值為-55°C通過(guò)改變?cè)黾拥拿?°CDS1624的溫度值以0.03125°C為單位表示，DS1624內(nèi)部的溫度寄存器為13為（2個(gè)字節(jié)）的寄存器，該寄存器可以通過(guò)I2C總線(xiàn)串行讀出，高位在前，低位在后。該13位寄存器的內(nèi)容即為補(bǔ)碼表示的溫度值，最高位為符號(hào)位，符號(hào)為“1”表示溫度值為負(fù)，為“00001100100010XXX表示被測(cè)溫度為：+802*0.03125=25.0625DS1624的工作方式是由片上的配置/狀態(tài)寄存器來(lái)決定的，其中DONE為轉(zhuǎn)換完成位，溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)置1，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)為0；1SHOT為溫度轉(zhuǎn)換模式選擇。1SHOT為1時(shí)為單次轉(zhuǎn)換模式，DS1624在收到啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換命令EEH后進(jìn)行一次溫度轉(zhuǎn)換。1SHOT為0時(shí)為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，此時(shí)DS1624將連續(xù)進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，并將最近一次的結(jié)果保存在溫度寄存器中。該位為非易失性的。如下表所示：DONE1001011SHOT片內(nèi)256字節(jié)存儲(chǔ)器操作控制器對(duì)DS1624的存儲(chǔ)器編程有兩種模式：一種是字節(jié)編程模式，另一種是頁(yè)編程模式。在字節(jié)編程模式中，主控制器發(fā)送地址和一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到DS1624。在主器件發(fā)出開(kāi)始（START）信號(hào)以后，主器件發(fā)送寫(xiě)控制字節(jié)即1001A2A1A00（其中R/W控制位為低電平“在頁(yè)編程模式中，如同字節(jié)寫(xiě)方式，先將控制字節(jié)、訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器指令（17H）、字地址發(fā)送到DS1624，接著發(fā)N個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，其中以8個(gè)字節(jié)為一個(gè)頁(yè)面。主器件發(fā)送不多于一個(gè)頁(yè)面字節(jié)的數(shù)據(jù)字節(jié)到DS1624，這些數(shù)據(jù)字節(jié)暫存在片內(nèi)頁(yè)面緩存器中，在主器件發(fā)送停止信號(hào)以后寫(xiě)入到存儲(chǔ)器。接收每一個(gè)字節(jié)以后，低位順序地址指針在內(nèi)部加1。高位順序字地址保持為常數(shù)。如果主器件在產(chǎn)生停止條件以前要發(fā)送多于一頁(yè)字的數(shù)據(jù)，地址計(jì)數(shù)器將會(huì)循環(huán)，并且先接收到的數(shù)據(jù)將被覆蓋。像字節(jié)寫(xiě)操作一樣，一旦停止條件被接收到，則內(nèi)部寫(xiě)周期將開(kāi)始。存儲(chǔ)器的讀操作在這種模式下，主器件可以從DS1624的EEPROM中讀取數(shù)據(jù)。主器件在發(fā)送開(kāi)始信號(hào)之后，主器件首先發(fā)送寫(xiě)控制字節(jié)1001A2A1A00，主器件接收到DS1624應(yīng)答之后，發(fā)送訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器的指令（17H），收到DS1624的應(yīng)答之后，接著發(fā)送字地址將被DS1624的指令集數(shù)據(jù)和控制信息的寫(xiě)入讀出是以I2C方式進(jìn)行的。時(shí)序如圖3.6在寫(xiě)入信息時(shí)，主器件輸出從器件(即DS1624)的地址，同時(shí)R/W位置0。接收到響應(yīng)位后，總線(xiàn)上的主器件發(fā)出一個(gè)命令地SKIPIF1<0圖3.6DS1624I2C時(shí)序址，DS1624接收此地址后，產(chǎn)生響應(yīng)位，主器件就向它發(fā)送數(shù)據(jù)。如果要對(duì)它進(jìn)行讀操作，主器件除了發(fā)出命令地址外，還要產(chǎn)生一個(gè)重復(fù)的啟動(dòng)條件和命令字節(jié)，此時(shí)R/W位為1，讀操作開(kāi)始。下面對(duì)它們的命令進(jìn)行說(shuō)明。訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器指令［17H］：該指令是對(duì)DS1624的EEPROM進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，發(fā)送該指令之后，下一個(gè)字節(jié)就是被訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器的字地址數(shù)據(jù)。訪(fǎng)問(wèn)設(shè)置寄存器指令［ACH］：如果R/W位置0，將寫(xiě)入數(shù)據(jù)到設(shè)置寄存器。發(fā)出請(qǐng)求后，接下來(lái)的一個(gè)字節(jié)被寫(xiě)入。如果R/W位置1，將讀出存在寄存器中的值。讀溫度值指令［AAH］：即讀出最后一個(gè)測(cè)溫結(jié)果。DS1624產(chǎn)生兩個(gè)字節(jié)，即為寄存器內(nèi)的結(jié)果。開(kāi)始測(cè)溫指令［EEH］：此命令將開(kāi)始一次溫度的測(cè)量，不需再輸入數(shù)據(jù)。在單次測(cè)量模式下，可在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的同時(shí)使DS1624保持閑置狀態(tài)。在連續(xù)模式下，將啟動(dòng)連續(xù)測(cè)溫。停止測(cè)溫指令［22H］：該命令將停止溫度的測(cè)量，不需再輸入數(shù)據(jù)。此命令可用來(lái)停止連續(xù)測(cè)溫模式。發(fā)出請(qǐng)求后，當(dāng)前溫度測(cè)量結(jié)束，然后DS1624保持閑置狀態(tài)。直到下一個(gè)開(kāi)始測(cè)溫的請(qǐng)求發(fā)出才繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。3.3.6I2C介紹以啟動(dòng)信號(hào)START來(lái)掌管總線(xiàn)，以停止信號(hào)STOP來(lái)釋放總線(xiàn)；每次通訊以START開(kāi)始，以STOP結(jié)束；啟動(dòng)信號(hào)START后緊接著發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)，其中7位為被控器件的地址碼，一位為讀/寫(xiě)控制位R/W,R/W位為0表示由主控向被控器件寫(xiě)數(shù)據(jù)，R/W為1表示由主控向被控器件讀數(shù)據(jù)；當(dāng)被控器件檢測(cè)到收到的地址與自己的地址相同時(shí)，在第9個(gè)時(shí)鐘期間反饋應(yīng)答信號(hào)；每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在傳送時(shí)都是高位(MSB)在前；寫(xiě)通訊過(guò)程：1.主控在檢測(cè)到總線(xiàn)空閑的狀況下，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線(xiàn)；2.發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)(包括7位地址碼和一位R/W)；3.當(dāng)被控器件檢測(cè)到主控發(fā)送的地址與自己的地址相同時(shí)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)(ACK)；4.主控收到ACK后開(kāi)始發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；5.被控器收到數(shù)據(jù)字節(jié)后發(fā)送一個(gè)ACK表示繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；6.主控發(fā)送完全部數(shù)據(jù)后，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線(xiàn)；讀通訊過(guò)程：1.主控在檢測(cè)到總線(xiàn)空閑的狀況下，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線(xiàn)；2.發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)(包括7位地址碼和一位R/W)；3.當(dāng)被控器件檢測(cè)到主控發(fā)送的地址與自己的地址相同時(shí)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)(ACK)；4.主控收到ACK后釋放數(shù)據(jù)總線(xiàn)，開(kāi)始接收第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；5.主控收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK表示繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；6.主控發(fā)送完全部數(shù)據(jù)后，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線(xiàn)；3.3.7DS1624的電路設(shè)計(jì)結(jié)合DS1624的硬件連接要求，圖3.7是DS1624與單片機(jī)的接口電路圖，其中電阻R0，R1起電平上拉作用。SKIPIF1<0圖3.7DS1624電路3.4熱電制冷片驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)芯片MAX1968介紹MAX1968是一款適用于PeltierTEC模塊的開(kāi)關(guān)型驅(qū)動(dòng)芯片，SKIPIF1<0圖3.8MAX1968功能框圖工作于單電源，能夠提供±3A雙極性輸出，其功能框圖如圖3.8MAX1968主要由兩個(gè)開(kāi)關(guān)型同步降壓穩(wěn)壓器組成，100％的占空比實(shí)現(xiàn)了低壓差操作。在兩個(gè)同步降壓穩(wěn)壓器輸出端配有高效MOSFET，由LX1、LX2引出，經(jīng)過(guò)LC濾波驅(qū)動(dòng)TEC。兩個(gè)穩(wěn)壓器同時(shí)工作產(chǎn)生一個(gè)差動(dòng)電壓，直接控制TEC電流，實(shí)現(xiàn)TEC電流的雙向控制，雙極性工作避免了線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)所存在的“死區(qū)”問(wèn)題，以及輕載電流時(shí)的非線(xiàn)性問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)“死區(qū)”溫度控制。外部控制電路的輸出電壓加在TEC電流控制輸入端CTL1，直接設(shè)置TEC電流。一般TEC+接OS2，TEC-接OS1，OS1和OS2不是功率輸出，而是用來(lái)感測(cè)通過(guò)TEC的電流，流過(guò)TEC的電流由式（3-1）確定：SKIPIF1<0（3-1）式中：RSENSE為T(mén)EC電流的感應(yīng)電阻；VCTL1為外部控制電路的輸出電壓；VREF為參考電壓(1.5V)。假設(shè)正向電流為加熱，則VCTL1>1.5V為加熱，電流的流向從OS2到OS1，OS1、OS2、CS這3個(gè)引腳的電壓關(guān)系為：VOS2>VOS1>VCS，反之則制冷。開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器是按周期運(yùn)作的，以把功率傳輸?shù)揭粋€(gè)輸出端，這種轉(zhuǎn)換方法會(huì)在基頻及諧波上產(chǎn)生很大的噪聲分量，但是在MAX1968中是相位轉(zhuǎn)換并提供互補(bǔ)同相工作周期，所以紋波波形大大減小，抑制了紋波電流和電氣噪聲進(jìn)入TEC模塊，進(jìn)而影響LD工作性能。FREQ用來(lái)設(shè)置內(nèi)部振蕩器的開(kāi)關(guān)頻率，當(dāng)FREQ接地頻率為500kHz，F(xiàn)REQ接電源頻率為1MHz。MAX1968片內(nèi)帶有的MOSFET驅(qū)動(dòng)器，減少了外部元件，芯片工作在較高的開(kāi)關(guān)頻率下，可以用更小的電感和電容，從而減少PCB(印制電路板)的面積、降低成本。為了確保電流控制環(huán)的穩(wěn)定，在COMP端接一補(bǔ)償電容，此電容的值可由式（3-2）確定：式中:f為電流控制環(huán)的頻率，一般不大于LX1端的濾波諧振SKIPIF1<0(3-2)頻率；gm為環(huán)的跨導(dǎo)，典型值為100μA/V；RTEC為T(mén)EC阻抗。將SHDN引腳置低，MAX1968還可以工作在省電模式。芯片還提供了一系列的保護(hù)和監(jiān)測(cè)功能：1.限制流過(guò)TEC最大的正向和反向電流，而且是獨(dú)立控制的?？筛鶕?jù)使用的TEC在REF和GND之間通過(guò)分壓電阻，在引腳MAXIP和MAXIN端設(shè)置。2.ITEC為狀態(tài)輸出，用以監(jiān)測(cè)TEC的電流，是通過(guò)CS與OS1之間的電流感應(yīng)電阻取樣，此輸出電壓與流過(guò)TEC的電流成正比。3.TEC電壓限制功能，MAX1968為T(mén)EC提供了最大壓差控制，在REF和GND之間通過(guò)分壓電阻設(shè)置VMAX，VMAX在0～1.5V內(nèi)變化，而通過(guò)TEC的電壓為VMAX的4倍。4.模擬控制信號(hào)直接精確地設(shè)置TEC電流，消除了TEC中的浪涌電流。熱電制冷片TEC介紹熱電制冷片也叫熱電半導(dǎo)體制冷組件，帕爾貼等。因?yàn)橹评淦譃閮擅妫幻嫖鼰?，一面散熱，只是起到?dǎo)熱作用，本身不會(huì)產(chǎn)生冷，所以又叫致冷片。熱電制冷片原理：半導(dǎo)體熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成。任何物質(zhì)都是由原子組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng)，受到原子核吸引，因?yàn)槭艿揭欢ǖ南拗?，所以電子只能在有限的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)，不能任意離開(kāi)，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢(shì)能)。離原子核最遠(yuǎn)軌道上的電子，經(jīng)常可以脫離原子核吸引，而在原子之間運(yùn)動(dòng)，叫導(dǎo)體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導(dǎo)電，叫絕緣體。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，叫半導(dǎo)體。半導(dǎo)體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后，不但能大大加大導(dǎo)電能力，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后，會(huì)放出自由電子，這種半導(dǎo)體稱(chēng)為N型半導(dǎo)體。N型材料有多余的電子，有負(fù)溫差電勢(shì)。P型半導(dǎo)體，是靠“空穴”來(lái)導(dǎo)電。在外電場(chǎng)作用下“空穴”流動(dòng)方向和電子流動(dòng)方向相反，即“空穴”由正板流向負(fù)極，這是P型半導(dǎo)體原理。P型材料電子不足，有正溫差電勢(shì)；當(dāng)電子從P型穿過(guò)結(jié)點(diǎn)至N型時(shí)，結(jié)點(diǎn)的溫度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相當(dāng)于結(jié)點(diǎn)所消耗的能量。相反，當(dāng)電子從N型流至P型材料時(shí)，結(jié)點(diǎn)的溫度就會(huì)升高。直接接觸的熱電偶電路在實(shí)際應(yīng)用中是不可用的，實(shí)驗(yàn)證明，在溫差電路中引入第三種材料（銅連接片和導(dǎo)線(xiàn)）不會(huì)改變電路的特性。這樣，半導(dǎo)體元件可以用各種不同的連接方法來(lái)滿(mǎn)足使用者的要求。把一個(gè)P型半導(dǎo)體元件和一個(gè)N型半導(dǎo)體元件聯(lián)結(jié)成一對(duì)熱電偶，接上直流電源后，在接頭處就會(huì)產(chǎn)生溫差和熱量的轉(zhuǎn)移。在上面的接頭處，電流方向是從N至P，溫度下降并且吸熱，這就是冷端；而在下面的一個(gè)接頭處，電流方向是從P至N，溫度上升并且放熱，因此是熱端。半導(dǎo)體溫差熱電片的應(yīng)用范圍有制冷、加熱、發(fā)電，制冷和加熱應(yīng)用比較普遍，有以下幾個(gè)方面：1.軍事方面：導(dǎo)彈、雷達(dá)、潛艇等方面的紅外線(xiàn)探測(cè)、導(dǎo)行系統(tǒng)。2.醫(yī)療方面：冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、血液分析儀等。3.實(shí)驗(yàn)室裝置方面：冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測(cè)試裝置、各種恒溫、高低溫實(shí)驗(yàn)儀片。4.專(zhuān)用裝置方面：石油產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、生化產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫顯影槽、電腦等。5.日常生活方面：空調(diào)、冷熱兩用箱、飲水機(jī)、電子信箱等。此外，還有其它方面的應(yīng)用等等。驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)根據(jù)MAX1968改變電流方向的原理，假如正向加熱，當(dāng)CTL1的電壓比REF端（通常為1.5V）的電壓高時(shí)，電流從OS2流向OS1，此時(shí)加熱；當(dāng)CTL1的電壓比REF端電壓低時(shí)，電流從OS1流向OS2，此時(shí)制冷。所以用分壓電阻R9使得REF端的電壓為1.5V。而CTL1端口的電平為高電平是剛好加熱，為低電平時(shí)剛好制冷，使控制變得方便。當(dāng)MAX1968不工作時(shí)，在SHDN端口輸入低電平，則MAX1968處于省電模式。TA與TB則是熱電制冷片TEC1-12705的接線(xiàn)端口。在PCB中留兩個(gè)焊盤(pán)即可。圖3.9為T(mén)EC1-12705的驅(qū)動(dòng)電路。SKIPIF1<0圖3.9TEC1-12705驅(qū)動(dòng)電路3.5按鍵電路介紹當(dāng)有按鍵按下時(shí)就要立刻觸發(fā)主控制器的外部中斷，所以用一個(gè)與門(mén)電路，只要有一個(gè)鍵按下，四個(gè)輸入端口A2，B2，C2，D2中的一個(gè)就會(huì)被拉到低電平，Y2就輸出低電平，就會(huì)使主控制器外部中斷觸發(fā)，轉(zhuǎn)向中斷程序，四個(gè)電阻R3，R4，R5，R6起上拉作用，同時(shí)也限制了灌電流。而A1，B1，C1，D1，Y1為令一組與門(mén)電路。這里只用了一組。圖3.10為按鍵電路明細(xì)圖。SKIPIF1<0圖3.10按鍵及中斷電路圖3.6復(fù)位與時(shí)鐘電路單片機(jī)為高電平復(fù)位，而晶振通常為12M，電容為30PF。圖3.11為單片機(jī)的復(fù)位電路和圖3.12為單片機(jī)的時(shí)鐘電路。SKIPIF1<0SKIPIF1<0圖3.11S52復(fù)位電路圖3.12S52時(shí)鐘電路3.7LED顯示電路顯示采用四一體的共陰數(shù)碼管，由于P0口的驅(qū)動(dòng)能力有限，需外接上拉電阻，因而加入排阻U3，470?，當(dāng)P0口輸出顯示值時(shí)，通過(guò)A，B，C，D四個(gè)管腳是否為低電平來(lái)選擇要點(diǎn)亮的數(shù)碼管。電阻采用470Ω，以增加數(shù)碼管的亮度。A管腳接單片機(jī)的P1.0口，B管腳接單片機(jī)的P1.1口，C接P1.2，D接P1.3具體電路如圖3.13所示：SKIPIF1<0圖3.13數(shù)碼顯示電路3.8警告及指示電路當(dāng)為按鍵輸入的溫度值不在0°C～40°C時(shí)，警告聲音長(zhǎng)鳴，警告紅燈提示則閃亮，以提示用戶(hù)重新輸入溫度值。如在此范圍則綠燈亮起，正常提示。由于單片機(jī)的I/OSKIPIF1<0圖3.14警告及提示電路3.9電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由于電機(jī)在啟動(dòng)是有個(gè)大電流，為了不對(duì)主控制電路產(chǎn)生干擾，要進(jìn)行隔離，這里采用TLP521-2光耦芯片。電機(jī)驅(qū)動(dòng)則采用專(zhuān)門(mén)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298。圖3.15為具體的電路圖。SKIPIF1<0圖3.15電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路3.10整體電路圖下面圖3.16和3.17組成整個(gè)溫度控制系統(tǒng)的總體電路圖。SKIPIF1<0圖3.16系統(tǒng)部分電路圖1SKIPIF1<0圖3.17系統(tǒng)部分電路圖2

4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)主程序流程圖主程序主要完成端口的初始化和調(diào)用和實(shí)現(xiàn)子程序功能，在無(wú)外部中斷時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)控室內(nèi)溫度并顯示。把按鍵作為外部中斷0，能迅速讀出按鍵值。當(dāng)有按鍵中斷時(shí)，中斷迅速讀取按鍵值，再執(zhí)行按鍵控制程序結(jié)束主程序。主程序流程圖如圖4.1所示：SKIPIF1<0圖4.1系統(tǒng)主程序流程圖4.2按鍵控制服務(wù)程序流程圖當(dāng)有按鍵按下時(shí)，由中斷服務(wù)程序讀出按鍵值，然后通過(guò)按鍵值處理后，判斷其是否在允許的范圍內(nèi)，若不是則給出提示以告知用戶(hù)重新輸入溫度值，該操作不被執(zhí)行。若在允許范圍內(nèi)時(shí)，則繼續(xù)執(zhí)行服務(wù)程序，調(diào)用相應(yīng)子程序，實(shí)現(xiàn)既定功能，然后返回主程序。如流程圖4.2所示：SKIPIF1<0圖4.2按鍵控制服務(wù)流程圖4.3熱電制冷程序流程圖當(dāng)設(shè)定的溫度值等于室溫時(shí)，P1.4輸出低電平，MAX1968置閑，制冷片不工作。當(dāng)設(shè)定值不等于室溫又在允許范圍時(shí)，則P1.4為高電平，P1.5為高電平或低電平，MAX1968驅(qū)動(dòng)TEC加熱或制冷直到設(shè)定值與室溫相同為止。在此過(guò)程中，不斷測(cè)溫，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示每次加熱或制冷后的室內(nèi)溫度。程序流程圖如圖4.3所示：SKIPIF1<0圖4.3熱電制冷程序流程圖

總結(jié)本設(shè)計(jì)是基于AT89S52單片機(jī)基礎(chǔ)上的控制方案。通過(guò)DS1624測(cè)溫并送到單片機(jī)處理后，由數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度；根據(jù)用戶(hù)需求在允許范圍（本設(shè)計(jì)設(shè)定為0°C～40°C，可以修改范圍）內(nèi)調(diào)整室內(nèi)溫度，并且以綠燈常亮提示用戶(hù)設(shè)置溫度成功，當(dāng)用戶(hù)設(shè)置的溫度值不在允許范圍時(shí)，則會(huì)以紅燈閃爍和警告聲提示用戶(hù)設(shè)置越限，應(yīng)馬上重新設(shè)置溫度值；該系統(tǒng)為閉環(huán)控制，工作穩(wěn)定，穩(wěn)定性高，控制精度高（誤差通常在0.1°C左右）。軟件方面，采用C語(yǔ)言編程。由于C語(yǔ)言簡(jiǎn)練、緊湊，使用方便、靈活，運(yùn)算符豐富，數(shù)據(jù)類(lèi)型也豐富，結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句，編程顯得順手些。而且采用模塊化編程，思路清晰，使程序簡(jiǎn)潔、可移植性強(qiáng)。通用性強(qiáng)。但是本論文也存在一些不足之處，改變溫度時(shí)調(diào)節(jié)時(shí)間比較長(zhǎng)，I/O口占用多，同時(shí)，我選用的有些元器件也不是當(dāng)前最先進(jìn)的電子器件；若在溫度采集方面選用模擬輸出，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換送入主控制器，再采用模糊PID控制，則效果或許會(huì)更好，顯示與鍵盤(pán)用SPI通信的專(zhuān)用芯片ZLG7289擴(kuò)展，從而減少主控制器的負(fù)擔(dān)，可以使用I/O口少但功能強(qiáng)大的主控制器；采用基于ARM的LD溫度控制，效果也佳。室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)開(kāi)放性的設(shè)計(jì)，在不同的應(yīng)用場(chǎng)合不同要求下選用不同的控制方案，不同的器件，得到想要的效果。

致謝在本次設(shè)計(jì)中，首先誠(chéng)摯地感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我的指導(dǎo)與幫助。在剛開(kāi)始時(shí)，她建議我在那些硬件方面可以再多考慮考慮，有沒(méi)有可以改善的地方等等，經(jīng)過(guò)不斷收集資料，發(fā)現(xiàn)可以提高溫度傳感器的測(cè)量精度，而且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間也明顯比以前短，系統(tǒng)的可靠性也提高。老師非常關(guān)心并督促畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程與進(jìn)度，當(dāng)我遇到的問(wèn)題時(shí)，幫我整理思路、指出不足的地方，讓我的思維變得更嚴(yán)謹(jǐn)。而且多次當(dāng)面指導(dǎo)，指出論文中存在的不足之處；她豐富的知識(shí)﹑嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和全面的指導(dǎo)，給我巨大的鼓舞，輕輕松松就把畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了。其次，誠(chéng)摯地感謝老師教會(huì)我使用Visio2003畫(huà)圖，所以設(shè)計(jì)中所有的圖都是自己畫(huà)的，沒(méi)有從資料上截圖。而且指出了學(xué)生在設(shè)計(jì)中常犯的錯(cuò)誤，給我的設(shè)計(jì)完善指明了方向。再次，誠(chéng)摯地感謝所有幫助過(guò)我的老師，是你們豐富了我的知識(shí)，拓寬了我的認(rèn)識(shí)，指引我不斷完善自己、提高自己。最后，誠(chéng)摯地感謝所有幫助過(guò)我的同學(xué)，是你們帶給我友情，關(guān)心和支持，讓我的大學(xué)生活更加豐富多彩。再說(shuō)一次謝謝你們。

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