Ⅰ 能用一個單片機設計一個程序控溫裝置嗎
1 系統的組成和工作原理
多功能溫度控制系統的結構如圖1所示,系統由六部分組成:控制核心部分、溫度數據採集部分、加熱裝置控制部分、液晶顯示部分、按鍵輸入部分和報警提示部 分。單片機啟動溫度採集電路完成溫度的一次轉換,然後讀出轉換後的數字量並轉化成當前的溫度呈現在顯示模塊中,並將當前的溫度與通過按鍵輸入電路設定的保 持恆溫度數進行比較,以實現溫度的控制。還可以通過按鍵設置溫度的上下限值以實現超溫或低溫報警提示功能。本系統的設計目標要對溫度的控制精度達到 0.1℃。
1.1 報警電路
報警電路採用蜂鳴器作為發聲裝置,當溫度高於設定的上限值或低於下限值,給蜂鳴器送周期為1s,占空比為50%的方波,報警的時間可以持續1分鍾或等待按 鍵解除報警,這由軟體控制實現。
1.2 按鍵電路
採用2×3的小鍵盤,鍵盤的識別可以採用兩種方法:行掃描法和行反轉法。兩種方法都要注意消除按鍵的抖動。文中採用行掃描法並做成子程序,出口參數為按鍵 的鍵值。定義鍵K1設置TH,K2設置TL,K3調高TH或TL,K4調低TH或TL,K5對TH或TL的數值進行確認。
1.3 溫度檢測電路
溫度檢測電路採用智能溫度感測器DSl8820,它與單片機相連只需要3線,減少了外部的硬體電路。DSl8820主要性能特點如下:
(1)測溫的范圍為-55~125℃,最大解析度可以達到0.0625℃;
(2)電源電壓范圍為3.0~5.5V;
(3)供電模式:寄生供電和外部供電;
(4)封裝形式有兩種:3腳的TO-92封裝和8腳的SOIC封裝;
(5)可編程的溫度轉換解析度,解析度為9~12位(包括1位符號位),由配置寄存器決定具體位數,配置寄存器的格式如表1所示。
其中RlR0是用來設定解析度的,解析度的定義如表2所示。
由表2可以看出,解析度設定得越高,溫度轉換所需要的時間就越長,因此應根據實際應用的需要來選擇合適的解析度。本文中選取12位解析度,每隔1秒檢測一 次溫度。12位解析度的溫度數據值格式如下:
當S=0表示測得的溫度為正值,當S=l表示測得的溫度為負值。
1.3.1 DSl8820的存儲器結構
DSl8820的存儲器有高速暫存RAM和非易失性電擦寫EEPROM。高速暫存RAM的內容從低位元組到高位元組9個位元組依次為:溫度LSB、溫度MSB、 高溫限值位元組TH、低溫限值位元組TL、配置寄存器、保留、保留、保留,最後一個位元組是前8個位元組的CRC碼。EEPROM用來存儲TH和TL。
1.3.2 溫度數據的處理方法
從DSl8820讀出的兩個位元組的二進制值溫度必須先轉換成十進制數值,然後才能將其ASCII碼送往LCDl602顯示。12位的解析度,溫度是以 0.0625步進的,由於兩個位元組的溫度採用補碼表示,所以先判斷讀出溫度的最高位是0還是1,即判斷是正溫還是負溫,然後對其求補碼轉化成正溫,之後將 高位元組的低4位和低位元組的高4位組成一個位元組,這個位元組的二進制值不斷除以10得出的余數即為溫度值的個、十、百位值。若讀出的溫度數值是負數,顯示處理 時,在溫度數的前面人為顯示負號即可。對小數部分的溫度只需將低位元組的低4位乘以0.0625,然後對乘積取其小數點後的一位數即可。
1.3.3 DSl8820的控制步驟
(1)首先對DSl8820進行復位。由單片機將數據線DQ拉至低電平480-960 μs,然後將DQ拉高15-60 μs,以便單片機檢測到DSl8820送來的低電平響應。然後檢測DQ,若DQ仍然為高電平,則復位操作失敗,可採用循環的方式再次對其進行復位;若DQ 為低電平,則復位操作成功。
(2)DSl8820的ROM操作命令。DSl8820復位後,主機可以發器件ROM的操作命令如讀ROM[33H]、匹配ROM[55H]、跳過 ROM[0CCH],報警搜索[4EH]等。在單點匯流排的情況下,可發跳過ROM[0CCH]操作命令,以節省時間。另外,文中有報警的功能,溫度轉換後 還需要發報警搜索命令,該命令會將最近一次測得的溫度值T與高速RAM中的TH或TL作比較,若T>TH或T<TL,則該器件內的報警標志位 置位,並對主機發出的報警搜索命令作出響應。
(3)DSl8820的存儲器操作命令。如啟動溫度轉換命令[44H],寫入命令[4EH](寫入該命令後,緊接著要寫入報警上限TH,報警下限TL及配 置寄存器位元組),讀暫存器RAM的內容命令[0BEH](讀取將從第一個位元組開始一直到第9個位元組結束,如僅需要部分位元組,主機可以在合適的時刻發復位命 令來終止讀取)及復制命令[48H](把暫存器RAM的第2、3、4位元組轉存到DSl8820的EEROM中)等。
(4)DSl8820的ROM或RAM操作的匯流排讀寫時序。對於讀時序,首先將DQ拉低並延時1-15μs以內(延時時間不能太長),然後將DQ拉高並延 時幾個μs後再讀取DQ的值,讀完一位後需要延時45 μs以上才能讀取下一位;對於寫時序,先將DQ拉低10-15μs,接著向匯流排寫入數據並延時50μs以上,最後將DQ拉高1μs以上再進行下一位的寫 入。
1.4 液晶顯示模塊
採用的是長沙太陽人電子有限公司生產的SMCl602A。
1.4.1 主要技術參數
晶元的工作電壓4.5~5.5V,能顯示兩行,每行顯示16個字元,字元的大小為2.95×4.35mm。
1.4.2 介面信號說明
除電壓、背光引腳及8個I/O引腳外,主要的控制引腳還有數據/命令選擇RS引腳,該引腳為高電平時表示I/O引腳出現的是數據,該引腳為低電平時表示 I/O引腳出現的是命令;讀/寫選擇引腳及使能引腳E(該引腳為高電平時對SMCl602A的操作才有效)。
1.4.3 指令說明
(1)初始化設置
a.顯示模式設置。指令碼:00111000b,用於設置16×2顯示,5×7點陣。
b.顯示開/關及游標設置。二進制指令碼:00000DCB中D位用來控制顯示開或關,C位用來控制顯示游標,B位控制游標是否閃爍。二進制指令 碼:000001NS中N位控制讀寫一個數據後地址指針和游標加或減1,S位控制字元的移動。
c.數據指針設置。指令碼:80H+地址碼(0-27H,40H-67H)用於設置數據指針。
(2)其他設置。如指令碼01H:顯示清屏且數據指針清零。
1.4.4 LCDl602的初始化步驟
(1)延時15ms,寫指令38H(不檢測忙信號);
(2)延時5ms,寫指令38H(不檢測忙信號),上述過程執行兩遍,後面的過程每次寫指令、讀/寫數據之前均需要檢測忙信號;
(3)寫指令38H:顯示模式設置;
(4)寫指令08H:關閉顯示;
(5)寫指令0lH:清屏且數據指針清零;
(6)寫指令06H:字元不移動,游標和指針加1;
(7)寫指令0FH:顯示開,游標閃爍。
1.5 恆溫保持控制模塊
選用6V固態繼電器作為開關器件,通過控制其斷與通的時序從而控制加熱器件的工作時長,以實現樣品的恆溫保持功能。
2 系統硬體電路的設計
該系統的主要電路原理圖如圖2所示。系統中使用USB口提供5V電源的電路;使用RS232串口通過P3.0和P3.1燒寫程序的電路;以及使用繼電器控 制的恆溫保持電路等在原理圖中並未畫出。
3 系統的軟體設計
系統總的流程圖如圖3所示。系統程序主要有主程序和LCDl602初始化子程序及讀寫時序子程序、DSl8820復位及讀寫時序子程序、鍵盤掃描子程序、 溫度數據處理子程序等構成。
4 程序的編輯及調試
編程語言可以採用匯編語言,也可以採用C51語言。本文採用匯編語言,使用Keil C軟體新建一個工程,然後新建一個文件輸入源程序並保存成.asm格式,並將該源文件添加到剛剛新建的工程,隨後編譯鏈接後生成十六進制文件 (.HEX),最後使用燒寫軟體stc-isp-v3.9l通過RS232串口將十六進制文件燒寫進單片機的Flash中運行程序即可。
5 結論
本文設計的多功能溫度控制器體積小、功耗低、可靠性高,實驗表明,對溫度的控制精度達到了0.1℃的設計目標。
Ⅱ 溫濕度監測系統的設計原理是什麼啊有沒有大神知道的幫忙分析一下
以庫房設備為例子,首先我們應用JCJ175A溫濕度變送器分布於庫內不同位置,通過JCJ175A溫濕度變送器實現對溫濕度的實時監測並現場顯示,JCJ175具有4路控制輸出(此項可選)和數字通訊功能。通過485匯流排,所有的溫濕度監測數據被實時的傳輸到中心計算上,通過配套的溫濕度監控軟體JCJSOFT-V7.5實現數據實時顯示、曲線顯示和報印、超限聲光報警、簡訊報警、軟體按任意設定間隔生產報表、報警報表並可列印,所有數據會自動保存記錄,並可轉存為如TXT、EXCEL等格式*保存。
通過溫濕度監測軟體還可修改JCJ175溫濕度變送器控制參數、變送器精度校準、現場被控設備(如空調、加濕機、除濕機、風機等設備)強制啟停控制等功能。在庫內通過JCJ175的控制功能可以自動啟停上述所說的被控設備,以實現恆溫恆濕的要求。
Ⅲ 如何實現豬舍溫度自動化控制
(1)在冬季比較寒冷的地區,應做好豬舍的防寒保溫工作
首先,要做好豬舍的保溫隔熱設計,保溫材料要達到足夠的厚度並壓緊壓實。牆壁用空心磚或加混凝土塊代替普通紅磚,用空心牆體或在空心牆中填充隔熱材料等均能提高豬舍的防寒保溫能力。設置雙層窗,並盡量少設北窗和西側窗。加強地面的保溫能力,豬舍地面多為水泥地面,可在趴卧區加鋪地板或墊草等,也可用空心磚等建造保溫地面,但造價稍高。其次,加強冬季防寒管理,入冬前做好封窗、窗外敷加透光性能好的塑料膜、門外包防寒氈等工作;簡易豬舍覆蓋塑料大棚。通風換氣防止舍內潮濕,但要盡量降低氣流速度。豬卧處鋪設厚墊草,舍內適當加大飼養密度。再次,採取以上各種防寒保溫措施後仍不能達到要求的舍溫時,須採取供暖措施。豬舍的供暖保溫可採用集中供熱、分散供熱和局部保溫等辦法。可根據實際情況採用不同的方法。
(2)在夏天比較炎熱的地區,應做好豬舍的防暑降溫工作
①設置遮陽設施或涼棚:豬舍遮陽可採取加長屋頂出檐,順窗戶上設置水平或垂直的遮陽板及採用綠化遮陽等措施。②加強豬舍的通風:可在自然通風豬舍設置地腳窗、大窗、通風屋脊等,應使進氣口均勻布置,使各處豬均能享受到涼爽的氣流。在自然通風不足時,應增設機械通風。③豬舍的降溫:豬舍採用製冷設備降溫在經濟上一般不劃算,在生產中多採用使水蒸發降溫的措施。這種方法在乾燥的氣候條件下使用時降溫效果好,如果環境空氣濕度較高,則降溫效果較差。有條件時可讓豬進行水浴、豬場修建滾浴池,供豬滾浴,也可向豬體或豬舍空氣噴水,藉助水的汽化吸熱而達到降溫的目的。如圖4-11。
圖4-11豬舍降溫
Ⅳ 基於MCS-51單片機的精密溫度控制系統的設計與實現
q694452012,有全套的軟體和硬體,論文也可以給你整