欧美极品高清xxxxhd,国产日产欧美最新,无码AV国产东京热AV无码,国产精品人与动性XXX,国产传媒亚洲综合一区二区,四库影院永久国产精品,毛片免费免费高清视频,福利所导航夜趣136

 找回密碼
 立即注冊

QQ登錄

只需一步，快速開始

搜索
查看: 4283|回復: 0
打印 上一主題 下一主題
收起左側(cè)

51單片機水溫控制器設(shè)計文檔與Proteus仿真圖分享

[復制鏈接]
跳轉(zhuǎn)到指定樓層
樓主
ID:799373 發(fā)表于 2020-7-8 18:31 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
核心電路設(shè)計與論證
方案一：采用AT89C51單片機設(shè)計的水溫控制器，AT89C51運算速度高，外圍擴展電路容易，軟件編程簡單容易，功耗低，體積小，成本低。
方案二：采用FPGA，它的名稱是現(xiàn)場可編程門列陣，它是集成度最高的一種電路，一些較為復雜的數(shù)學式子和邏輯運算都可以通過它來完成，運算精度高�？赏ㄟ^EDA軟件進行仿真。
本系統(tǒng)選用方案一作為設(shè)計方案。在水溫控制系統(tǒng)中穩(wěn)定性好，且制作成本較低，符合設(shè)計要求。
2.2 顯示模塊論證
方案一：用四位數(shù)碼管顯示，需要數(shù)碼管驅(qū)動電路，需要占用8條數(shù)據(jù)線和4條地址線，共12個引腳。顯示內(nèi)容較少，而且需要選擇動態(tài)掃描方式。
方案二：選用LCD1602顯示密碼。顯示內(nèi)容豐富，可以顯示字符，程序配套，易于編程，8條數(shù)據(jù)線和rw讀寫、en片選、rs數(shù)據(jù)/命令選擇線，共需11個引腳，無驅(qū)動電路。
綜上所述，選擇方案二顯示。
2.3 溫度檢測電路模塊
方案一：采用溫度傳感器AD590，AD590檢測輸出的信號是模擬信號，因此需要變成數(shù)字信號，需要A/D轉(zhuǎn)換電路。
方案二：采用DS18B20。DS18B20將半導體溫敏器件、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲器等做在一個很小的集成電路芯片上。測溫范圍為-55℃～+125℃，測溫精度為士0.5℃。
方案二與方案一相比，設(shè)計電路簡單，無需進行A/D轉(zhuǎn)換，所以選擇方案二。
綜上，本文采用AT89C51單片機位主控元件，LCD1602液晶屏顯示方式，以溫度傳感器DS18B20為溫度檢測電路，加上按鍵電路對溫度值設(shè)定以及加熱電路，構(gòu)成一個安全可靠的水溫控制系統(tǒng)。

2.4總體設(shè)計
本設(shè)計采用以AT89C51單片機控制方案。 利用單片機靈活的編程設(shè)計和豐富的I/O端口，及其控制的準確性，不但能實現(xiàn)基本的溫度顯示與檢測功能，還能根據(jù)實際需要添加鍵盤控制電路、加熱功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示。

圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖


第3章 單元電路設(shè)計
3.1按鍵控制模塊
本設(shè)計中共設(shè)置了3個按鍵，分別為溫度設(shè)置按鍵、加溫度按鍵、減溫度按鍵。如圖3.1所示，為按鍵控制電路。從上到下分別為按鍵K1、K2、K3 ，K1為溫度設(shè)置按鍵，K2為加溫度按鍵，K3為減溫度按鍵。通過溫度設(shè)置按鍵K1、K2、K3可以設(shè)置溫度，在液晶屏上顯示出來，并且可根據(jù)設(shè)置的溫度與實際溫度進行大小比較，進而控制加熱電路。

圖3.1 按鍵控制電路
3.2顯示模塊
本設(shè)計采用LCD1602作為顯示裝置，LCD1602顯示屏具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點，因此，在袖珍式儀表和低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機應(yīng)用設(shè)計中最常用的信息顯示器件了�？梢燥@示兩行，每行16個字符，采用單+5V電源供電，外圍電路配置簡單，價格便宜，具有很高的性價比。
如圖3.2所示，為LCD1602液晶顯示電路。其中液晶屏的RS、RW、EN引腳分別接到單片機的2.2、2.1、2.0引腳，D0～D7引腳分別與單片機的P0.0～P0.7口相接。RP1為電阻排，上拉電壓。LCD1602在運行時顯示兩行字，第一行顯示字為英文字母“Temperture”，第二行的顯示為溫度值。


圖3.2 顯示電路
3.3溫度檢測模塊
連續(xù)3次輸入密碼錯誤將產(chǎn)生報警，通過蜂鳴器來實現(xiàn)報警功能。每當有按鍵按下時，蜂鳴器都會鳴叫一聲。當密碼輸入正確，順利開鎖時，發(fā)光二極管就會被點亮，上鎖時，二極管熄滅。電路圖如圖3.3所示。

圖3.3 溫度檢測電路
3.4加熱模塊
當設(shè)置溫度高于當前溫度傳感器DS18B20檢測到的溫度時，單片機AT89C51的P1.6引腳會輸出低電平，使繼電器開關(guān)閉合，加熱電路接通。加熱電路如圖3.4所示。

圖3.4 加熱電路
3.5單片機最小系統(tǒng)
AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。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。單片機 XIAL1 和XIAL2 別接 30PF 的電容，中間再并聯(lián)一個12MHz的晶振，形成單片機的晶振電路。由AT89C51，晶振電路和復位電路共同組成了單片機最小系統(tǒng)，如圖3.5所示，單片機最小系統(tǒng)電路圖。

圖3.5 單片機最小系統(tǒng)電路圖

第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 主程序的設(shè)計
本設(shè)計第一次進入此系統(tǒng)的時候，開始會進行初始化操作，首先由溫度傳感器DS18B20開始檢測溫度，然后在液晶屏LCD上顯示檢測到的溫度，當有按鍵按下時，系統(tǒng)會對設(shè)置的溫度進行檢測，并與實際溫度比較大小，判斷是否開啟加熱電路。具體流程如圖4.1所示。
            

圖4.1 主程序流程圖
4.2 DS18B20程序設(shè)計
DS18B20溫度傳感器程序的主要功能包括初始化,數(shù)據(jù)讀取與寫入數(shù)據(jù)，執(zhí)行完一系列的命令后返回。如圖4.2所示，為DS18B20程序設(shè)計圖。


圖4.2 DS18B20程序設(shè)計圖
              主要代碼是:
  1. #include<reg51.h>
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. sbit tempt=P2^3;
  5. uint u_temp;   //定義無符號整型形參
  6. float f_temp;  //定義浮點型形參
  7. void display_tempt(uint date)                //溫度數(shù)據(jù)顯示
  8.                             {
  9.                                           uchar i,j,k;
  10.                                           i=date/100;                                          //十位
  11.                                           j=date%100/10;                            //個位
  12.                                           k=date%100%10;                            //小數(shù)位
  13.                                           write_com(0x80+0x40+5);
  14.                                           write_data(disp[i]);
  15.                                           write_data(disp[j]);
  16.                                           write_data('.');
  17.                                           write_data(disp[k]);            
  18.                             }
  19.                             void reset_tempt()                              //DS18B20復位，初始化
  20.                             {
  21.                                           uint i;
  22.                                           tempt=0;
  23.                                           i=90;                                          //延時
  24.                                           while(i>0)i--;
  25.                                           tempt=1;
  26.                                           i=4;                                                        //延時
  27.                                           while(i>0)i--;
  28.                             }
  29.                             bit read_bit()                                          //讀一位DS18B20數(shù)據(jù)
  30.                             {
  31.                                           uint i;
  32.                                           bit dat;
  33.                                           tempt=0;
  34.                                           i++;                                                        //延時
  35.                                           tempt=1;
  36.                                           i++;                                                        //延時
  37.                                           i++;
  38.                                           dat=tempt;
  39.                                           i=8;                                                        //延時
  40.                                           while(i>0)i--;
  41.                                           return dat;
  42.                             }
  43.                             uchar read_tempt()                            //讀一個字節(jié)DS18B20數(shù)據(jù)
  44.                             {
  45.                                           uchar i,j,dat;
  46.                                           dat=0;
  47.                                           for(i=1;i<=8;i++)
  48.                                           {
  49.                                                         j=read_bit();
  50.                                                         dat=(j<<7)|(dat>>1); //將讀取的數(shù)據(jù)位按讀取先后順序，
  51.                                           }                                                                      //從低位到高位（從右往左）排列保存到dat
  52.                                           return dat;
  53.                             }
  54.                             void write_byte(uchar dat)                            //寫一個字節(jié)數(shù)據(jù)到DS18B20
  55.                             {
  56.                                           uint i;
  57.                                           uchar j;
  58.                                           bit testbit;
  59.                                           for(j=1;j<=8;j++)
  60.                                           {
  61.                                                         testbit=dat&0x01;                            //每次只寫一位數(shù)據(jù)
  62.                                                         dat=dat>>1;
  63.                                                         if(testbit)
  64.                                                         {
  65.                                                                       tempt=0;
  66.                                                                       i++;                                                        //延時
  67.                                                                       tempt=1;
  68.                                                                       i=8;                                                        //延時
  69.                                                                       while(i>0)i--;
  70.                                                         }            
  71.                                                         else
  72.                                                         {
  73.                                                                       tempt=0;
  74.                                                                       i=8;                                                        //延時
  75.                                                                       while(i>0)i--;
  76.                                                                       tempt=1;
  77.                                                                       i++;                            i++;                            //延時}  }  }
  78.                                void convert_tempt()              //DS18B20開始獲取溫度并進行轉(zhuǎn)換
  79.                             {
  80.                                           reset_tempt();
  81.                                           delay(1);
  82.                                           write_byte(0xcc);
  83.                                           write_byte(0x44);
  84.                             }
  85.                             uint get_tempt()                            //讀取DS18B20寄存器中的溫度數(shù)據(jù)
  86.                             {
  87.                                           uchar a,b;
  88.                                           reset_tempt();
  89.                                           delay(1);
  90.                                           write_byte(0xcc);
  91.                                           write_byte(0xbe);
  92.                                           a=read_tempt();
  93.                                           b=read_tempt();
  94.                                           u_temp=b;
  95.                                           u_temp<<=8;
  96.                                           u_temp=u_temp|a;
  97.                                           f_temp=u_temp*0.0625;  //精度為12位，所以分辨率為0.0625
  98.                                           u_temp=f_temp*10 ;                 //乘以10，將實際溫度擴大10倍                                                                                    return u_temp;                               //返回的u_temp是整型數(shù)據(jù)
  99.                             }
  100.                             void display()                                          //靜態(tài)文字顯示
  101.                             {
  102.                                           uchar i,j;
  103.                                           write_com(0x80+3);
  104.                                           for(i=0;i<10;i++)
  105.                                           {
  106.                                                         write_data(disp2[i]);
  107.                                           }
  108.                                           write_com(0x80+0x40+10);
  109.                                           for(j=0;j<2;j++)
  110.                                           {
  111.                                                         write_data(disp3[j]);
  112.                                           }
  113.                             }
復制代碼

4.3 按鍵程序設(shè)計
              開始的時候，系統(tǒng)會判斷是否有按鍵按下，如果沒有按鍵按下，系統(tǒng)會返回，若有按鍵按下，系統(tǒng)會判斷，加溫度按鍵和減溫度按鍵，然后根據(jù)要求判斷是否啟動加熱電路。具體流程如4.3所示。

圖4.3 按鍵程序流程圖

第5章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試
使用Proteus繪制原理圖，然后將Keil生成的hex程序文件載入到單片機中，點擊運行：
  • 開機檢測溫度仿真
如圖5.1所示，為常溫時顯示溫度圖。常溫時溫度傳感器檢測到的溫度，顯示在液晶屏LCD1602上。
圖5.1 常溫時顯示溫度
如圖5.2 所示，為常溫時，溫度傳感器檢測溫度的仿真圖。
圖5.2 溫度傳感器檢測溫度
2.按鍵控制仿真
當設(shè)置溫度高于傳感器檢測到的溫度時，系統(tǒng)會啟動加熱電路。用燈泡代替加熱器，燈泡發(fā)光，說明加熱器在工作，燈泡不發(fā)光，說明加熱器未工作。如圖5.3所示，為設(shè)置溫度為95℃時的仿真圖，圖5.4為設(shè)置溫度后，加熱電路加熱時的仿真圖。


圖5.3 設(shè)置升溫仿真圖
圖5.4 加熱電路開啟加熱
溫度低于傳感器檢測到的溫度時，加熱電路自動關(guān)閉，如圖5.4所示，為設(shè)置降溫仿真圖，如圖5.5所示，為加熱電路關(guān)閉加熱。
圖5.4 設(shè)置降溫仿真圖
圖5.5 加熱電路關(guān)閉加熱

為了防止有人不勞而獲,源程序就不分享了,附件只有仿真圖: 仿真圖.7z (230.15 KB, 下載次數(shù): 52)
分享到:  QQ好友和群QQ好友和群 QQ空間QQ空間 騰訊微博騰訊微博 騰訊朋友騰訊朋友
收藏收藏1 分享淘帖 頂頂 踩踩
回復

使用道具 舉報

您需要登錄后才可以回帖 登錄 | 立即注冊

本版積分規(guī)則

小黑屋|51黑電子論壇 |51黑電子論壇6群 QQ 管理員QQ:125739409;技術(shù)交流QQ群281945664

Powered by 單片機教程網(wǎng)

快速回復 返回頂部 返回列表