單片機(jī)課設(shè)-家庭用電加熱器控制裝置設(shè)計(jì)

PAGE..單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)〔論文題目：家庭用電加熱器控制裝置設(shè)計(jì)院〔系：電氣工程學(xué)院專業(yè)__學(xué)號(hào)：學(xué)生__指導(dǎo)〔簽字起止時(shí)間：課程設(shè)計(jì)〔論文任務(wù)及評(píng)語院〔系：電氣工程學(xué)院教研室：自動(dòng)化學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)自動(dòng)化093課程設(shè)計(jì)〔論文題目家庭用電加熱器控制裝置設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)〔論文任務(wù)課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)功能以家庭用加熱器為對(duì)象,設(shè)計(jì)一個(gè)家庭用電加熱器控制裝置。選用單片機(jī)作控制器,選擇溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路、加熱控制電路和信號(hào)指示電路一起構(gòu)成溫度檢測與控制系統(tǒng)；檢測對(duì)象：1路溫度,功能要求如下：1．加熱電路有2組電阻絲組成,控制系統(tǒng)有2個(gè)選擇開關(guān),2個(gè)開關(guān)都接通,選擇快速加熱；一個(gè)開關(guān)接通,另一個(gè)斷開,選擇慢速加熱：2．加熱器工作期間,指示燈亮；達(dá)到預(yù)定溫度值,則停止加熱,指示燈熄滅。設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1、分析系統(tǒng)功能,確定系統(tǒng)硬件組成；2、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件電路圖；3、完成軟件流程圖設(shè)計(jì),編寫相應(yīng)的軟件；4、上機(jī)調(diào)試、完善程序；5、按學(xué)校規(guī)定格式,撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書一份；設(shè)計(jì)說明書應(yīng)在4000字以上。技術(shù)參數(shù)溫度檢測范圍是0℃～50℃,檢測精度為±0.5℃進(jìn)度計(jì)劃1、布置任務(wù),查閱收集資料。〔1天2、分析系統(tǒng)的控制功能,確定總體設(shè)計(jì)方案〔1天。3、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)〔3天4、按系統(tǒng)的控制要求,設(shè)計(jì)軟件流程圖及軟件?！?天5、上機(jī)調(diào)試、修改程序〔1天6、撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書〔1天7、答辯〔1天指導(dǎo)教師評(píng)語及成績平時(shí)：論文質(zhì)量：答辯：總成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績：平時(shí)20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計(jì)算..摘要本設(shè)計(jì)為家庭用電加熱器的控制裝置的設(shè)計(jì),是一個(gè)以單片機(jī)為核心,控制電路和執(zhí)行電路為輔助的智能系統(tǒng)。當(dāng)傳感器檢測到溫度,并由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將此溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),輸送給單片機(jī),單片機(jī)經(jīng)過比較計(jì)算后,如果低于設(shè)定的溫度值,會(huì)自動(dòng)打開電阻絲的開關(guān),利用電能轉(zhuǎn)換為熱能的過程使得電阻絲發(fā)熱使室內(nèi)溫度升高。此外,通過開關(guān)量還可以控制工作加熱絲的個(gè)數(shù),具有功率選擇的功能。綜上所述,此設(shè)計(jì)對(duì)于人們的生活有著實(shí)際意義。關(guān)鍵詞：電加熱器；單片機(jī)；檢測；目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論1第2章設(shè)計(jì)方案31.1概述31.2系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)3第3章硬件設(shè)計(jì)53.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)53.3.1單片機(jī)的選擇53.2.1復(fù)位電路73.3.1時(shí)鐘電路83.2開關(guān)量輸入接口電路83.3溫度檢測電路93.4驅(qū)動(dòng)電路10第4章軟件設(shè)計(jì)134.1程序的流程圖134.2編程15第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié)20參考文獻(xiàn)21..緒論電加熱是將電能轉(zhuǎn)換為熱能的過程。自從發(fā)現(xiàn)電源通過導(dǎo)線可以發(fā)生熱效應(yīng)之后,世界上就許多發(fā)明家從事于各種電熱電器的研究與制造。電熱的發(fā)展及普及應(yīng)用也與其它行業(yè)一樣,遵循著這樣一個(gè)規(guī)律：從先進(jìn)電加熱器的國家逐步推廣到世界各國；從城市逐步發(fā)展到農(nóng)村；由集體使用發(fā)展到家庭、再到個(gè)人；產(chǎn)品由低檔發(fā)展到高檔。十九世紀(jì)處于萌芽階段的電熱電器大都是拙劣的,最早出現(xiàn)是用于生活的電熱電器,1893年電慰斗的雛型首在美國出現(xiàn)并使用,接著到1909年出現(xiàn)電灶的使用,那是在爐灶中放置電加熱器,也就是說加熱從柴禾轉(zhuǎn)移到電氣,即從電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。但是真正電熱電器工業(yè)的急速發(fā)展,卻是在用作電熱元件的鎳鉻合金的發(fā)明之后。1910年美國首先研制成功用鎳鉻合金電熱絲制作的電慰斗,這就從根本上改善了電慰斗結(jié)構(gòu),使用慰斗迅速得到普及。到1925年在日本出現(xiàn)在鍋中安裝電熱元件的產(chǎn)品,成為現(xiàn)代電飯鍋的原形。在這階段工業(yè)上也出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室用電爐,熔膠爐、暖氣器等電熱產(chǎn)品。1910年至1925年是電熱電器歷史上的大發(fā)展階段,在家庭和工業(yè)方面,電熱電器各種品種的出現(xiàn)和普及應(yīng)用都得到了急速的發(fā)展,而尤以家庭方面為甚。所以鎳鉻合金的發(fā)明是奠定了電熱電器工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。二十年代以后在新的應(yīng)用發(fā)展方面沒有上一時(shí)期多,但是在這階段內(nèi)所有各種電熱電器都曾重新設(shè)訂而不斷改良,成為電熱電器歷史上的提高階段。在家用電熱電器方面,各種器具都設(shè)計(jì)得更為美觀、耐用和堅(jiān)固,而且大部分都有自動(dòng)溫度和時(shí)控制,所以運(yùn)用不不得法、耐用和堅(jiān)固,而且大部分都有自動(dòng)溫度和時(shí)間控制,所以運(yùn)用不得法、溫度不合和發(fā)生災(zāi)的可能性都可免除。象電灶,烤包器、烙餅器等都有自動(dòng)控制。同時(shí)制造用料也加以改良,如采用質(zhì)量良限的A級(jí)鎳鉻絲,用氧化鎂或氧化鋯作絕緣體等。在工業(yè)方面,也和家用加熱器具一樣,使用了自動(dòng)控制裝置及改用良好的材料,如熔臘鍋、熔鉛爐、各種大型烘爐、熱處理爐等都得到普遍的提高和應(yīng)用。到四十年代以后,由于美國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、電費(fèi)便宜、收入相對(duì)較高等原因,促成電熱電器進(jìn)入普及階段。1940年電慰斗在美國家庭普及率達(dá)到了解情況%。解放前我國由于受到帝國主義侵略和反動(dòng)派的統(tǒng)治,電熱電器工業(yè)一直處于非常落后的狀態(tài)。解放后才得到不斷發(fā)展,特別是近年來在產(chǎn)品品種、數(shù)量和應(yīng)用普及率上進(jìn)入一個(gè)突飛猛進(jìn)的階段。到了21世紀(jì),單片機(jī)和PLC等控制器的迅速發(fā)展,推動(dòng)了電加熱器等一系列電器設(shè)備的智能化。單片機(jī)已滲透到生活的各個(gè)領(lǐng)域,幾乎很難找到?jīng)]有單片機(jī)足跡的領(lǐng)域。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置,飛機(jī)上各種儀表的控制,計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸,工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理,廣泛使用的各種智能IC卡,民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng),錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制,以及程控玩具、電子寵物等等,這些都離不開單片機(jī)。更不用說全自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械。這些設(shè)備由原來的單一人工控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄艿目蛇M(jìn)行加法和邏輯運(yùn)算,使得工作起來更加人性化和智能化。這不但節(jié)省了人們的時(shí)間,還給人們的生活帶來了極大的便利。使得人們生活在一個(gè)科技高度發(fā)達(dá)的數(shù)字化時(shí)代。如今,電加熱器已經(jīng)發(fā)展到前所未有的高度。它應(yīng)經(jīng)廣泛的被應(yīng)用在熱處理：各種金屬的局部或整體淬火、退火、回火、透熱；熱成型、整件鍛打、局部鍛打、熱鐓、熱軋；焊接、各種金屬制品釬焊、各種刀具刀片、鋸片鋸齒的焊接、鋼管、銅管焊接、同種異種金屬焊接；金屬熔煉、金、銀、銅、鐵、鋁等金屬的<真空>熔煉、鑄造成型及蒸發(fā)鍍膜；高頻加熱機(jī)其它應(yīng)用、半導(dǎo)體單晶生長、熱配合、瓶口熱封、牙膏皮熱封、粉末涂裝、金屬植入塑料等。第2章設(shè)計(jì)方案概述此設(shè)計(jì)主要用來改變室內(nèi)溫度,使得環(huán)境的溫度能夠滿足居住或辦公的條件。當(dāng)環(huán)境溫度過低,不滿足人們正常居住和生活時(shí),此設(shè)計(jì)檢測到低溫信號(hào),迅速響應(yīng),通過加熱電阻絲來提升室內(nèi)溫度,當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到了人們的要求時(shí),裝置停止工作。此設(shè)計(jì)可應(yīng)用在家庭或辦公室等場合。系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)本設(shè)計(jì)用來實(shí)現(xiàn)家庭用電加熱器的功能,以下為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖,如圖1.2單片機(jī)單片機(jī)時(shí)鐘電路復(fù)位電路驅(qū)動(dòng)電路溫度檢測開關(guān)量輸入圖1.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖1.時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào),它可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。2.復(fù)位電路：復(fù)位操作可以使單片機(jī)初始化,也可以是死機(jī)狀態(tài)下的單片機(jī)重新啟動(dòng),因此非常重要。單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)的,在時(shí)鐘電路工作后,只要在單片機(jī)RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)震蕩脈沖〔兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平,單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。3.溫度檢測：此部分有熱敏電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成。熱敏電阻用來檢測環(huán)境溫度,而模數(shù)轉(zhuǎn)換器用來將熱敏電阻檢測到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),然后傳送給單片機(jī)處理。4.開關(guān)量輸入：控制系統(tǒng)有兩個(gè)選擇開關(guān),實(shí)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都接通,選擇快速加熱；一個(gè)開關(guān)接通,另一個(gè)斷開,選擇慢速加熱。5.單片機(jī)：此系統(tǒng)的工作核心,擁有控制和運(yùn)算功能?？捎脜R編語言或C語言進(jìn)行編程。當(dāng)接收的檢測裝置的數(shù)字信號(hào)時(shí),能夠迅速響應(yīng),輸出響應(yīng)的控制信號(hào),讓驅(qū)動(dòng)電路投入工作,工作到一定程度時(shí),使系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉。6.驅(qū)動(dòng)電路：由接觸器和熱電阻絲以及指示燈構(gòu)成。接觸器用來控制熱電阻絲的閉合或打開。電阻絲利用通電的導(dǎo)體發(fā)熱的特性來提升溫度,并由開關(guān)量來控制一個(gè)或者是兩個(gè)電阻絲投入工作,從而實(shí)現(xiàn)電加熱器工作時(shí)功率的選擇。指示燈在加熱器工作期間,顯示燈亮；達(dá)到預(yù)定溫度值,則停止加熱,指示燈熄滅。第3章硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.1單片機(jī)的選擇本設(shè)計(jì)采用philips公司的P89C52單片機(jī),引腳圖如圖3.1所示。圖3.1P89C52單片機(jī)引腳圖PHILIPS公司的P89C52基于80C51內(nèi)核采用PHILIPS高密度CMOS技術(shù)設(shè)計(jì)制造,包含中央處理單元、8k字節(jié)非異失性Flash只讀程序存儲(chǔ)器EPROM、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、32個(gè)雙向輸入/輸出<I/O>口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和6個(gè)中斷源,4層優(yōu)先級(jí)中斷嵌套結(jié)構(gòu),可用于多機(jī)通信的串行I/O口,I/O擴(kuò)展或全雙工UART,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。

此外,P89C51采用低功耗靜態(tài)設(shè)計(jì),寬工作頻率<DC-33MHz>,寬工作電壓范圍<2.7-5.5V>,兩種軟件方式選擇電源空閑和掉電模式?？臻e模式下,凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。由于是靜態(tài)設(shè)計(jì)。所以掉電模式下,時(shí)鐘振蕩停止,RAM數(shù)據(jù)會(huì)得以保存,停止芯片內(nèi)其它功能。CPU喚醒后,從時(shí)鐘斷點(diǎn)處恢復(fù)執(zhí)行程序。

同時(shí),P89C52有PLCC44、DIP40和LQFP44等多種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。

主要功能特性：基于MCS-51內(nèi)核和指令系統(tǒng)

8kFlash只讀程序存儲(chǔ)器<ROM>

32個(gè)雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM<可擴(kuò)充64kB外部存儲(chǔ)器>

3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器

時(shí)鐘頻率0-33MHz

6個(gè)中斷源

雙DPTR數(shù)據(jù)指針寄存器

電源空閑和掉電模式

布爾處理器

全靜態(tài)操作

4層優(yōu)先級(jí)中斷嵌套

功能樣機(jī)制作;雙數(shù)據(jù)指示器

外中斷喚醒電源掉電模式

全雙工增強(qiáng)各引腳功能如下：P0.0~P0.7P0口8位雙向口線〔在引腳的39~32號(hào)端子。P1.0~P1.7P1口8位雙向口線〔在引腳的1~8號(hào)端子。P2.0~P2.7P2口8位雙向口線〔在引腳的21~28號(hào)端子。P3.0~P3.7P3口8位雙向口線〔在引腳的10~17號(hào)端子。這4個(gè)I/O口具有不完全相同的功能.P0口有三個(gè)功能：1、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí),當(dāng)做數(shù)據(jù)總線〔如圖1中的D0~D7為數(shù)據(jù)總線接口2、外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí),當(dāng)作地址總線〔如圖1中的A0~A7為地址總線接口3、不擴(kuò)展時(shí),可做一般的I/O使用,但內(nèi)部無上拉電阻,作為輸入或輸出時(shí)應(yīng)在外部接上拉電阻。

P1口只做I/O口使用：其內(nèi)部有上拉電阻。P2口有兩個(gè)功能：1、擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器時(shí),當(dāng)作地址總線使用2、做一般I/O口使用,其內(nèi)部有上拉電阻；P3口有兩個(gè)功能：除了作為I/O使用外〔其內(nèi)部有上拉電阻,還有一些特殊功能,由特殊寄存器來設(shè)置,具體功能請(qǐng)參考我們后面的引腳說明。有內(nèi)部EPROM的單片機(jī)芯片〔例如8751,為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源,這些信號(hào)也是由信號(hào)引腳的形式提供的,即：編程脈沖：30腳〔ALE/PROG編程電壓〔25V：31腳〔EA/Vpp

PSEN外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)：在讀外部ROM時(shí)PSEN低電平有效,以實(shí)外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)：現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。1、內(nèi)部ROM讀取時(shí),PSEN不動(dòng)作；2、外部ROM讀取時(shí),在每個(gè)機(jī)器周期會(huì)動(dòng)作兩次；3、外部RAM讀取時(shí),兩個(gè)PSEN脈沖被跳過不會(huì)輸出；4、外接ROM時(shí),與ROM的OE腳相接。

ALE有可能是高電平也有可能是低電平,當(dāng)ALE是高電平時(shí),允許地址鎖存信號(hào),當(dāng)在沒有訪問外部存儲(chǔ)器期間,ALE以1/6振蕩周期頻率輸出〔即6分頻,當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器以1/12振蕩周期輸出〔12分頻。從這里我們可以看到,當(dāng)系統(tǒng)沒有進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)ALE會(huì)以1/6振蕩周期的固定頻率輸出,因此可以做為外部時(shí)鐘,或者外部定時(shí)脈沖使用。PORG為編程脈沖的輸入端INT0：外部中斷輸入0INT1：外部中斷輸入1T0：定時(shí)器T0T1：定時(shí)器T1VCC：電源+5V輸入VSS：GND接地。RESET：復(fù)位信號(hào),當(dāng)輸入的信號(hào)連續(xù)2個(gè)機(jī)器周期以上高電平時(shí)即為有效,用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作,當(dāng)復(fù)位后程序計(jì)數(shù)器PC=0000H,即復(fù)位后將從程序存儲(chǔ)器的0000H單元讀取第一條指令碼。X1：接外部晶體和微調(diào)電容的一端X2：接外部晶體和微調(diào)電容的另一端3.2.1復(fù)位電路復(fù)位操作可以使單片機(jī)初始化,也可以是死機(jī)狀態(tài)下的單片機(jī)重新啟動(dòng)。即在時(shí)鐘電路工作后,只要在單片機(jī)RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)震蕩脈沖〔兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平,單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用按鍵電平復(fù)位電路,電路原理圖如圖3.2所示。圖3.2單片機(jī)按鍵電平復(fù)位電路3.3.1時(shí)鐘電路本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。內(nèi)部時(shí)鐘方式是利用單片機(jī)內(nèi)部的振蕩器,然后在引腳XTAL1〔18腳和XTAL2〔19腳兩端接晶振,就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器,其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘電路,外接晶振時(shí),晶振兩端的電容一般選擇為30PF左右；這兩個(gè)電容對(duì)頻率有微調(diào)的作用,晶振的頻率范圍可在0~24MHz之間選擇。為了減少寄生電容,更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作,振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近。時(shí)鐘電路如圖3.3所示。圖3.3時(shí)鐘電路3.2開關(guān)量輸入接口電路本設(shè)計(jì)采用外部直接加入開關(guān)量,然后采用光電隔離電路,使單片機(jī)系統(tǒng)與外部電路隔離開來,可有效的消除外部輸入信號(hào)對(duì)單片機(jī)的干擾。最終實(shí)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都接通,選擇快速加熱；一個(gè)開關(guān)接通,另一個(gè)斷開,選擇慢速加熱。電路原理圖如圖3.4所示.圖3.4開關(guān)量輸入接口電路3.3溫度檢測電路檢測電路是由熱敏電阻和模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成。熱敏電阻用來檢測環(huán)境溫度,而模數(shù)轉(zhuǎn)換器用來將熱敏電阻檢測到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),然后傳送給單片機(jī)處理。本設(shè)計(jì)采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器模塊,可以將溫度模擬信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出,供單片機(jī)使用。如圖3.3所示。圖3.3DS18B20數(shù)字溫度傳感器以下為DS18B20功能特性及使用方法一、DS18B20的主要特性

1.1、適應(yīng)電壓范圍更寬,電壓范圍：3.0～5.5V,在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。

1.2、獨(dú)特的單線接口方式,DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊

1.3、DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能,多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上,實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測溫

1.4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件,全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)

1.5、溫范圍－55℃～＋125℃,在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃二、DS18B20引腳定義：<1>DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端

<2>GND為電源地

<3>VDD為外接供電電源輸入端〔在寄生電源接線方式時(shí)接地3.4驅(qū)動(dòng)電路此部分電路以單片機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)來控制接觸器的開和關(guān),使得熱電阻絲通電或斷開,從而實(shí)現(xiàn)了電加熱器的功能。同時(shí),在加熱絲工作時(shí)指示燈應(yīng)亮,不工作時(shí)應(yīng)滅,具體原理圖如圖3.4所示。如圖3.4驅(qū)動(dòng)電路電路中繼電器選用歐姆龍繼電器系列G5V-2-5VDC繼電器,具體參數(shù)如下：輸入電壓：5V或7-12V控制方式：高電平脈沖時(shí)動(dòng)作,一個(gè)高電平過來,繼電器就工作,再一個(gè)低電平過來,繼電器就復(fù)位,如此循環(huán)。小燈采用LED3mm發(fā)光二級(jí)管F3發(fā)光管。反相器采用54AC32DMQB熱電阻絲采用北京首鋼高溫電爐絲,發(fā)熱功率2000w,最高使用溫度為1400度。根據(jù)以上給出的各部分電路圖,本設(shè)計(jì)家庭用電加熱器裝置的整體內(nèi)部電路原理圖如圖3.5所示圖3.5家庭用電加熱器的整體電路原理圖第4章軟件設(shè)計(jì)4.1程序的流程圖當(dāng)單片機(jī)在P2.2口采集到由溫度傳感器檢測到的信號(hào)時(shí),對(duì)其輸出的數(shù)字量與用戶要求的設(shè)定值進(jìn)行比較,如果低于設(shè)定值,則單片機(jī)輸出信號(hào)給P0.0和P0.1口,使得繼電器開始動(dòng)作,將開關(guān)吸合,從而熱電阻絲導(dǎo)通,處于加熱狀態(tài)。當(dāng)室溫達(dá)到了一定的溫度,單片機(jī)輸出信號(hào)給P0.0和P0.1,停止加熱。以下結(jié)合溫度傳感器DS18b20的特性及工作方式畫得的系統(tǒng)的程序流程圖,如圖4.1所示。開始開始AA發(fā)讀存儲(chǔ)器命令DS18b20初始化發(fā)讀存儲(chǔ)器命令DS18b20初始化初始化成功？NY跳過ROM發(fā)溫度轉(zhuǎn)換指令DS18b20初始化初始化成功？NNY跳過ROM讀取溫度值讀取溫度值小于內(nèi)部設(shè)定值？YP2.0為高電位？NNP0.0輸出高電平P2.1為高電位？YP0.1輸出高電平結(jié)束N轉(zhuǎn)到AP0.0輸出低電平P0.1輸出低電平4.2編程TEMPER_LEQU35H;存放讀出溫度低位數(shù)據(jù)TEMPER_HEQU36H;存放讀出溫度高位數(shù)據(jù)TEMPEREQU60H;存放轉(zhuǎn)換后的溫度值FLAG1EQUBIT00H;DS1820存在標(biāo)志位DQEQUBITP3.2;一線總線控制端口主程序：ORG0000HLJMP0100HORG0100HMAIN:MOVSP,#07H;設(shè)置堆棧LCALLINIT_1820;DS18B20初始化LCALLGET_TEMPER;從DS18B20讀出溫度數(shù)據(jù)LCALLPUT;比較輸出SJMP$;完成一次數(shù)字溫度采集;DS18B20初始化子程序INIT_1820:SETBDQNOPCLRDQMOVR0,#250TSR1:DJNZR0,TSR1;主機(jī)發(fā)出延時(shí)500uS的復(fù)位低脈沖使DS18b20復(fù)位SETBDQ;主機(jī)將數(shù)據(jù)線置高,進(jìn)入接收模式NOPNOPMOVR0,#20;TSR2:JNBDQ,TSR3;判別是否拉低總線DJNZR0,TSR2;DS18b20延時(shí)40uS后通過拉低總線應(yīng)答LJMPTSR4;未拉低,跳轉(zhuǎn)TSR3:SETBFLAG1;置標(biāo)志位,表示DS1820存在LJMPTSR5TSR4:CLRFLAG1;清標(biāo)志位,表示DS1820不存在LJMPTSR7TSR5:MOVR0,#100TSR6:DJNZR0,TSR6;要求延時(shí)一段時(shí)間TSR7:SETBDQRET;寫DS18B20的子程序WRITE_1820:MOVR2,#8;共八位數(shù)據(jù)CLRCWR1:CLRDQ;主機(jī)拉低總線MOVR3,#6DJNZR3,$RRCAMOVDQ,CMOVR3,#23DJNZR3,$SETBDQNOPDJNZR2,WR1SETBDQRET;讀DS18B20的程序,從DS18B20中讀出兩個(gè)字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)READ_1820:MOVR4,#2;將溫度高位和低位從DS18B20中讀出MOVR1,#36H;低位存入31H<TEMPER_L>,;高位存入30H<TEMPER_H>RE00:MOVR2,#8RE01:CLRCSETBDQNOPNOPCLRDQNOPNOPNOPSETBDQMOVR3,#9RE02:DJNZR3,$MOVC,DQMOVR3,#23DJNZR3,$RRCADJNZR2,RE01MOVR1,ADECR1DJNZR4,RE00RET;讀出轉(zhuǎn)換后的溫度值GET_TEMPER:SETBDQ;定時(shí)入口BCD:LCALLINIT_1820FLAG1,S22;判別標(biāo)志位SJMPBCD;若DS18B20不存在則返回S22:LCALLDELAY1MOVA,#0CCH;跳過ROM匹配0CCLCALLWRITE_1820MOVA,#44H;發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令LCALLWRITE_1820;調(diào)用寫DS18B20指令NOPLCALLDELAYLCALLDELAY;等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束,十二位轉(zhuǎn)換需要750uSCBA:LCALLINIT_1820;DS18B20初始化FLAG1,ABCLJMPCBAABC:LCALLDELAY1MOVA,#0CCH;跳過ROM匹配LCALLWRITE_1820MOVA,#0BEH;發(fā)出讀溫度命令LCALLWRITE_1820LCALL