水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文基于MSP430F149的水溫低動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)基于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化論文分析了自動(dòng)定量水溫控制器的硬件電路、主控系統(tǒng)、信息感知單元、驅(qū)動(dòng)單元等模塊的理論設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程，并結(jié)合實(shí)際調(diào)試過(guò)程的分析，詳細(xì)闡述了基于德州儀器公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)的自動(dòng)定量水溫控制器參數(shù)的規(guī)劃與實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)在特色部分論文分析了以MSP430F149芯片為主，基于概率分析檢測(cè)單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，串行掃描方式實(shí)現(xiàn)的人機(jī)接口，數(shù)據(jù)傳輸，水位控制和溫度控制等內(nèi)容。本設(shè)計(jì)的理論設(shè)計(jì)方案、調(diào)試方法、測(cè)試數(shù)據(jù)分析方法及設(shè)計(jì)中的特色與創(chuàng)新點(diǎn)等

2、對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有一定的參考意義。關(guān)鍵字：傳感器，智能控制，單片機(jī)，機(jī)電一體化              AbstractThe design of computer-based control technology，Sensor technology，Intelligent Control Technology，SCM technologyand Mechatronics Thesis of automatic quantitative analy

3、sis of the hardware circuit temperature controller,Control systems, information-aware unit, drive unit, such as the theory of modular design and debugging process, and in light of the actual debugging process analysis, detailed quantitative automatic temperature controller parameters of the planning

4、 and implementation. Part of the design characteristics of this thesis in an analysis of MSP430F149 made by the Texas Instruments chip to the main detection unit based on the probability analysis of the design and realization of the realization of the serial scanning of man-machine interface, data t

5、ransmission, the water level control and temperature control and so on. The theory of theoretic design , testing measures, testing data analysis methods and design features and innovation are meaningful to the related fields such as design and implementation of a certain reference value.Keywords:sen

6、sor,intelligent control technology,MCU, SCM technologyand Mechatronics Thesis of automatic目錄前言第一章 概述1水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)代背景第二章 總體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)要求及主要任務(wù)2.2總體設(shè)計(jì)方案第三章 硬件設(shè)計(jì)3.1傳感器的選擇3.1.1溫度傳感器的選擇3.1.2壓力傳感器的選擇3.2單片機(jī)的選擇3.2.1功能特性說(shuō)明3.2.2引腳功能說(shuō)明3.3A/D轉(zhuǎn)換電路3.4基準(zhǔn)電壓的設(shè)計(jì)第四章 軟件設(shè)計(jì)第五章 結(jié)論附錄一 電路圖附錄二 程序代碼前言第一章 緒論1.1課題的目的和意義眾所周知，在我們?nèi)粘Ｉ?/p>

7、活中不可缺少電器之一是的電熱水器，尤其是炎炎夏日，勞作了一天的人們總要沖個(gè)熱水澡。而普通的電熱水器的原理基本上都是靠電能把熱水器儲(chǔ)水箱中的水加熱到某一溫度后，讓熱水與冷水混合，靠人工調(diào)節(jié)流量閥中熱水和冷水的混合比例來(lái)達(dá)到使用者自己覺得較為合適的溫度。而在科技日益發(fā)達(dá)的今天，家用電器的智能化已經(jīng)成為各大制造商提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。自1983年Honeywell推出智能儀表Smart變送器之后，世界各廠家都相繼推出各有特色的智能儀表，智能變送器便是其中之一。由于各個(gè)廠家的智能儀表都按照自己的通訊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，不同廠家的設(shè)備之間兼容通用仍然存在問(wèn)題。但現(xiàn)在隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，

8、智能儀表仍在不斷進(jìn)步，并向著全數(shù)字化的方向發(fā)展。智能儀表的全數(shù)字化意味著將取消傳統(tǒng)的模擬信號(hào)的傳送方式，而要求系統(tǒng)中的每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都具有智能及數(shù)字通信能力， 使得操作人員或其他設(shè)備可以方便地向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送指令，同時(shí)也能實(shí)時(shí)地得到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各方面的情況。這種實(shí)時(shí)通訊大大提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。但是目前，一方面現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)正處在完善和發(fā)展階段，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的基于420mA的模擬設(shè)備還在廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制信各個(gè)領(lǐng)域。因此，馬上全數(shù)字化是不現(xiàn)實(shí)的。為滿足從模擬到全數(shù)字的過(guò)渡，需要設(shè)計(jì)一種具有這兩種功能的過(guò)渡性產(chǎn)品。所以此次設(shè)計(jì)的水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)就是屬于這類過(guò)渡式的控制儀器，主要實(shí)現(xiàn)水溫自動(dòng)控制的數(shù)字化

9、設(shè)計(jì)，它在工業(yè)環(huán)境控制領(lǐng)域應(yīng)該有一定的應(yīng)用空間。從這個(gè)角度上講,本設(shè)計(jì)的構(gòu)想具有一定的推廣前景. 本文所考慮的設(shè)計(jì)任務(wù)就是在這種背景下產(chǎn)生的。通過(guò)使用超低功率的德州儀器公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)為控制核心，輔以輔助電路，實(shí)現(xiàn)水溫智能控制、顯示功能。如果加以更深入的研發(fā)設(shè)計(jì)，最終可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)無(wú)線遙控，自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫的功能。1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展目前國(guó)內(nèi)外對(duì)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單位中比較突出的是西門子公司采用DS18B20的數(shù)字式檢測(cè)及控制，然后通過(guò)無(wú)限傳輸系統(tǒng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。以單片機(jī)為核心組成水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)?，F(xiàn)在就從這幾方面天一談國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。1.2.1溫度傳感器 溫度傳感器有

10、四種主要類型：熱電偶式、熱敏電阻式、電阻溫度檢測(cè)器（RTD）和IC溫度傳感器。IC溫度傳感去又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。溫度計(jì)通過(guò)傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測(cè)對(duì)象的溫度。一般測(cè)量精度較高。在一定的測(cè)溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測(cè)量物體內(nèi)部的溫度分布。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。隨著低溫技術(shù)在國(guó)防工程、空間技術(shù)、

11、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測(cè)量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉?。低溫溫度?jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，可用于測(cè)量1.6300K范圍內(nèi)的溫度。非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。這種儀表可用來(lái)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對(duì)象的表面溫度，也可用于測(cè)量溫度場(chǎng)的溫度分布。最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的

12、基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。輻射測(cè)溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。各類輻射測(cè)溫方法只能測(cè)出對(duì)應(yīng)的光度溫度、輻射溫度或比色溫度。只有對(duì)黑體（吸收全部輻射并不反射光的物體）所測(cè)溫度才是真實(shí)溫度。如欲測(cè)定物體的真實(shí)溫度，則必須進(jìn)行材料表面發(fā)射率的修正。而材料表面發(fā)射率不僅取決于溫度和波長(zhǎng)，而且還與表面狀態(tài)、涂膜和微觀組織等有關(guān)，因此很難精確測(cè)量。在自動(dòng)化生產(chǎn)中往往需要利用輻射測(cè)溫法來(lái)測(cè)量或控制某些物體的表面溫度，如冶金中的鋼帶軋制溫度、軋輥溫度、鍛件溫度和各種熔融金屬在冶煉爐或坩堝中的溫度。在這些具體情況下，物體表面發(fā)射率的測(cè)量是相當(dāng)困難的。對(duì)于固體表

13、面溫度自動(dòng)測(cè)量和控制，可以采用附加的反射鏡使與被測(cè)表面一起組成黑體空腔。附加輻射的影響能提高被測(cè)表面的有效輻射和有效發(fā)射系數(shù)。利用有效發(fā)射系數(shù)通過(guò)儀表對(duì)實(shí)測(cè)溫度進(jìn)行相應(yīng)的修正，最終可得到被測(cè)表面的真實(shí)溫度。最為典型的附加反射鏡是半球反射鏡。球中心附近被測(cè)表面的漫射輻射能受半球鏡反射回到表面而形成附加輻射，從而提高有效發(fā)射系數(shù)：式中為材料表面發(fā)射率，為反射鏡的反射率。至于氣體和液體介質(zhì)真實(shí)溫度的輻射測(cè)量，則可以用插入耐熱材料管至一定深度以形成黑體空腔的方法。通過(guò)計(jì)算求出與介質(zhì)達(dá)到熱平衡后的圓筒空腔的有效發(fā)射系數(shù)。在自動(dòng)測(cè)量和控制中就可以用此值對(duì)所測(cè)腔底溫度（即介質(zhì)溫度）進(jìn)行修正而得到介質(zhì)的真實(shí)溫

14、度。 非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒有限制。對(duì)于1800以上的高溫，主要采用非接觸測(cè)溫方法。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫逐漸由可見光向紅外線擴(kuò)展，700以下直至常溫都已采用，且分辨率很高。溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無(wú)數(shù)的便利和功能。1.2.2 液位檢測(cè)傳感器按照常理，液體的液位高度檢測(cè)多是采用開關(guān)控制或者專門的液位高度傳感器，但是其價(jià)格一般都很昂貴。1.3 主要內(nèi)容 隨著自動(dòng)化水平的不斷發(fā)展，溫度和液位檢測(cè)的產(chǎn)品也成出不窮。本文介

15、紹的是基于單片機(jī)的水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用溫度傳感器的檢測(cè)，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)顯示，直觀的展現(xiàn)當(dāng)前的水溫，并能使混合后的水的溫度可以自由控制。設(shè)計(jì)要求：1、 水溫誤差：±0.52、 3、 4、 第二章 總體設(shè)計(jì)方案一、方案設(shè)計(jì)2.1 方案的選擇和論證根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，該系統(tǒng)主要由主控單元、溫度檢測(cè)單元、高度檢測(cè)單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、顯示單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、按鍵控制單元七大部分組成?？刂茊卧蓡纹瑱C(jī)組成。2.1.1 單片機(jī)的選擇和論證這里單片機(jī)的選擇主要依據(jù)以下幾方面：1、具有性能良好的開發(fā)工具。由于大部分單片機(jī)自身無(wú)開發(fā)和編程能力，必須借助開發(fā)工具來(lái)開發(fā)，因此

16、具有某一種機(jī)型的開發(fā)工具是選擇機(jī)型的重要條件。2、單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)為許多開發(fā)人員熟悉，以利于縮短研制周期。3、市場(chǎng)貨源成分，有非常多的廠家提供，有同類產(chǎn)品可供替換。考慮到本設(shè)置中需要較多的IO口，而普通51系列單片機(jī)IO口較少，且功耗比較大，本次設(shè)計(jì)任務(wù)以德州儀器公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)為核心， 主控芯片MSP430F149單片機(jī)具有以下主要特性：1.8V3.6V超寬供電電壓 5種低功耗模式，從standby模式喚醒時(shí)間小于6s 0.1uA RAM 保持 0.8uA 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模式 2K RAM，60KB+256B Flash Memory（支持IAP） 片內(nèi)硬件乘法器支持四種乘法運(yùn)

17、算 兩個(gè)具有PWM輸出單元的16-Bit定時(shí)器（TimerA3，TimerB7） 兩個(gè)UART接口，兩個(gè)SPI接口（與UART復(fù)用） 一個(gè)8通道12-Bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，具有片內(nèi)參考電壓源 一個(gè)模擬比較器，看門狗電路等 2.1.2溫度檢測(cè)單元方案一：方案二：2.1.3 液位傳感器的選擇方案一：方案二：使用高精度稱重壓力傳感器。2.1.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元方案一：方案二：2.1.5 顯示單元發(fā)光二極管顯示器LED是指發(fā)光二極管和發(fā)光二極管構(gòu)成的LED數(shù)碼管、LED點(diǎn)陣顯示器等。與LCD相比，LED成本低、操作簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在工業(yè)儀表中有廣泛的應(yīng)用。LED顯示器顯示接口按驅(qū)動(dòng)方式分成

18、靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式，動(dòng)態(tài)顯示的掃描可由單片機(jī)軟件或?qū)ｉT的硬件完成。按CPU向顯示器接口傳送數(shù)據(jù)的方式則可分成并行傳送接口和串行傳送接口兩種顯示數(shù)據(jù)傳送方式。靜態(tài)顯示時(shí)，除變更顯示數(shù)據(jù)期間外，各顯示器均處于通電顯示狀態(tài)，每個(gè)顯示器通電占空比約為100%。靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，亮度高，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)稱中僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時(shí)CPU才執(zhí)行一次顯示更新子程序，這樣大大節(jié)省了CPU的時(shí)間，提高了效率；缺點(diǎn)是占用的硬件電路（如I/O口、驅(qū)動(dòng)器等）多，功耗也相對(duì)較大。動(dòng)態(tài)顯示時(shí)，N個(gè)顯示器共占用一個(gè)顯示數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)顯示器通電占空比時(shí)間為1/N。動(dòng)態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件電路（如I/O口、驅(qū)

19、動(dòng)器等），功耗較??；缺點(diǎn)是采用軟件掃描時(shí)占用CPU時(shí)間多，與軟件掃描相比，采用硬件掃描時(shí)將增加硬件成本。除此之外，動(dòng)態(tài)顯示位數(shù)較多時(shí)，顯示器亮度將受到影響。液晶顯示器LCD由于體積小、重量輕、功耗低等優(yōu)點(diǎn)使得液晶顯示器件在儀表中得到了廣泛的應(yīng)用，與數(shù)碼管相比，液晶可以更加方便的顯示漢字、圖形、甚至動(dòng)畫。液晶顯示器件從顯示內(nèi)容來(lái)分類，可以分為字符型和點(diǎn)陣型兩種。其中字符型的顯示方法與數(shù)碼管相似。比較而言點(diǎn)陣型LCD相對(duì)復(fù)雜，需要特殊的顯示控制芯片。常用的液晶顯示控制芯片是一種帶有驅(qū)動(dòng)輸出的圖形液晶顯示控制器，一般內(nèi)藏64×64=4096位顯示RAM，RAM中每位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)LCD屏上一個(gè)點(diǎn)

20、的亮、暗狀態(tài)；它們可直接與8位微處理器相連，對(duì)液晶屏行、列進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。為了方便使用者觀察和研究，本次設(shè)計(jì)采用液晶顯示器。2.1.6 AD轉(zhuǎn)換單元2.1.7 鍵盤鍵盤在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。一個(gè)安全可靠的控制系統(tǒng)通常具有方便的交互功能，操作人員可以通過(guò)外設(shè)鍵盤靈活地輸人各種參數(shù)以調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行，掌握系統(tǒng)的工作狀態(tài)。在一些復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)中，為準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障定位，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)在程序中加入一些用于系統(tǒng)定位的代碼。一種簡(jiǎn)便的做法便是額外設(shè)置幾個(gè)按鍵，通過(guò)按鍵的組合以及顯示狀態(tài)的不同來(lái)判定系統(tǒng)的工作狀況，以便及時(shí)了解系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行狀

21、態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，可以在最短的時(shí)間內(nèi)找出故障原因，及時(shí)恢復(fù)。所以可以這樣認(rèn)為:鍵盤是單片機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的紐帶和橋梁。鍵盤的種類:1.獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式鍵盤是指直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每個(gè)獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占有一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其它I/O口線的工作狀態(tài)。獨(dú)立式鍵盤電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大。故在按鍵數(shù)量不多時(shí)，常采用這種按鍵電路。2.行列式鍵盤行列式鍵盤又叫矩陣式鍵盤。用I/O口線組成行、列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。例如用2*2的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個(gè)鍵的鍵盤，4*4的行列結(jié)構(gòu)可

22、構(gòu)成16個(gè)鍵的鍵盤。因此，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，可以節(jié)省I/O口線。3.8279鍵盤、顯示接口芯片上面是采用軟件方法實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤和顯示器的掃描，不但程序比較復(fù)雜，而且實(shí)時(shí)性差。若要簡(jiǎn)化鍵盤編碼所需要的軟件和減少占用CPU的時(shí)間，可以選用鍵盤編碼用的LSI接口電路來(lái)構(gòu)成編碼式鍵盤。電路矩陣發(fā)現(xiàn)有鍵按下后，提供相應(yīng)的消除抖動(dòng)和串鍵措施，以正確識(shí)別按下鍵，同時(shí)提供一個(gè)內(nèi)部ROM查閱表，用以產(chǎn)生與按下的鍵相應(yīng)的代碼。本設(shè)計(jì)采用4*4行列式鍵盤。2.2 總體設(shè)計(jì)方案 為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)構(gòu)思，這里我考慮了兩種設(shè)計(jì)方案。方案一：先通過(guò)溫度傳感器將溫度的物理信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦问降哪M信號(hào)。然后通過(guò)10位的A/D轉(zhuǎn)換芯片將

23、兩個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)同時(shí)，處理后的數(shù)據(jù)再通過(guò)并行口將處理后的送到10位的D/A轉(zhuǎn)換芯片，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示。方案二：首先是通過(guò)傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，其中溫度采集采用數(shù)字傳感器，在傳感器內(nèi)部直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為數(shù)字量，可以直接連接單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；濕度傳感器采集到濕度信號(hào)后，利用由單片機(jī)構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字量直接存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中。通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，在單片機(jī)中用計(jì)算程序提高溫度值分辨率、對(duì)濕度進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)葦?shù)據(jù)處理。最后將處理后的數(shù)據(jù)， D/A轉(zhuǎn)換器將處理過(guò)的數(shù)字信號(hào)還原到模擬信號(hào)后，再經(jīng)過(guò)放大、保持、V/I轉(zhuǎn)換等模擬電路實(shí)現(xiàn)420mA以及15V的信號(hào)輸出。 經(jīng)過(guò)仔細(xì)比較之后，我

24、采取了第二種方案，因?yàn)榭紤]到實(shí)際使用時(shí)設(shè)備需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)通電而且可能需要多個(gè)I/O接口，我采用的是德州儀器公司的超低功耗的MSP430F149單片機(jī)。變送器的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，初始化I/O口初始化液晶初始化5532初始化18B20輸出PWM波控制電機(jī)開始檢測(cè)溫度和高度與C杯溫度相同顯示C杯溫度結(jié)束與C杯高度相同顯示C杯高度自動(dòng)定量水溫控制器流程圖第三章 硬件設(shè)計(jì)3.1溫度傳感器的選擇傳感器：能夠把非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為傳感器，傳感器實(shí)質(zhì)上是一種功能塊，其作用是將來(lái)自外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳感器也有了飛速的發(fā)展，體積變得越來(lái)越小，精度越來(lái)越高，功能也越來(lái)越強(qiáng)

25、大。3.1.1溫度傳感器DS18B20的簡(jiǎn)介 圖1.2 溫度傳感器DS18B20DS18B20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(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管腳排列如下:DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。注意ds18b20的中間的接線端口為數(shù)據(jù)輸入端以單總線溫度傳感器DS18B20為核心，以MSP430F149芯片控制器制作的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)溫準(zhǔn)確、具有一定控制功能的智能溫度控制器，它的體積更小、適用電壓更寬、功耗極低、更經(jīng)濟(jì)，它的測(cè)量溫度范圍為55125，在1085范圍內(nèi)，精

26、度為±0.5，DS18B20可以程序設(shè)定912位的分辨率，精度為±0.5。見圖1.2.圖1.3 溫度檢測(cè)單元A杯熱水 ，B杯冷水，C杯混合水每一個(gè)DSl820包括一個(gè)唯一的64位長(zhǎng)的序號(hào)，該序號(hào)值存放在DSl820內(nèi)部的ROM(只讀存貯器)中。開始8位是產(chǎn)品類型編碼(DSl820編碼均為10H)，接著的48位是每個(gè)器件唯一的序號(hào)，最后8位是前面56位的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))碼。DSl820中還有用于貯存測(cè)得的溫度值的兩個(gè)8位存貯器RAM編號(hào)為0號(hào)和1號(hào)。1號(hào)存貯器存放溫度值的符號(hào)，如果溫度為負(fù) ()，則1號(hào)存貯器8位全為1，否則全為0。0號(hào)存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼，LSB

27、(最低位)的“1”表示0.5。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)，再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，并除以2就得到被測(cè)溫度值(-55125)。測(cè)溫范圍符合本次設(shè)計(jì)的要求。DSl820的引腳如圖1.2所示。每只DS1820都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導(dǎo)線，但完成溫度測(cè)量的時(shí)間較長(zhǎng)。采取外部供電方式則多用一根導(dǎo)線，但測(cè)量速度較快。所以我采用第二種方式與單片機(jī)進(jìn)行接線，如圖1.4所示。單片機(jī)對(duì)溫度的讀取將通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。、圖1.4 DS18B20與單片機(jī)的連接方式示意圖在正常情況下，DS1820的測(cè)溫分辨率為0.5，這樣的分辨率對(duì)于溫度測(cè)量精度略顯不足。在對(duì)DS

28、1820測(cè)溫原理進(jìn)行仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上，可以采取讀取DS1820內(nèi)部暫存寄存器，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法，這樣可以將DS1820的測(cè)溫分辨率由0.5提高到0.1甚至更高。DS1820的存儲(chǔ)器如表4所示，它由9個(gè)字節(jié)組成。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，高字節(jié)為所測(cè)溫度符號(hào)位，若是正溫度則該字節(jié)為全0，若是負(fù)溫度則該字節(jié)為全1，低字節(jié)為所測(cè)溫度數(shù)值的補(bǔ)碼。它們可由主機(jī)通過(guò)發(fā)存貯器命令而讀出，這是通常讀取DS1820溫度數(shù)據(jù)的方法，其分辨率為0.5。表4：DS1820存儲(chǔ)器地址表第三、四字節(jié)包含溫度上下限報(bào)警值，第五、六字節(jié)保留未用，最后一字節(jié)包含CRC校驗(yàn)代碼。第七字節(jié)為計(jì)數(shù)器對(duì)給定溫度的計(jì)數(shù)剩余值。第

29、八字節(jié)為給定溫度處每一個(gè)攝氏度的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，即溫度每升高一度，計(jì)數(shù)器必須經(jīng)歷的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，不同溫度處計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)不同，它由，斜率累加器產(chǎn)生。我們可以利用第七、八字節(jié)通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)溫度高分辨率數(shù)據(jù)的獲取:(1)首先通過(guò)存儲(chǔ)器讀命令讀取DS1820存儲(chǔ)器9個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。(2)第一、二字節(jié)數(shù)據(jù)截去0.5位，即最后一位，得到的是溫度值的整數(shù)部分，將這個(gè)值記為Temp。(3)將第七、八字節(jié)數(shù)據(jù)分別記為Count_remain、Count_per_c。考慮到DS1820測(cè)量溫度的整數(shù)部分以0.25、0.75為進(jìn)位界限的關(guān)系，實(shí)際溫度T可用下式計(jì)算得到 (20)因變送器設(shè)計(jì)溫度范圍為070，在進(jìn)行匯編語(yǔ)言編程時(shí)，故

30、在計(jì)算時(shí)采用無(wú)符號(hào)數(shù)，數(shù)據(jù)用雙字節(jié)保存，高字節(jié)作為整數(shù)，低字節(jié)作為小數(shù)。最后的算出的溫度數(shù)據(jù)還要轉(zhuǎn)換為10位數(shù)據(jù)，送到D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理，其中高7位為整數(shù)，低3位為小數(shù)。而雙字節(jié)結(jié)果則通過(guò)串行通信方式發(fā)送到上位機(jī)。 整個(gè)獲取溫度數(shù)據(jù)的程序流程圖如圖20所示。圖20：獲取溫度程序流程圖3.1.2高度檢測(cè)單元壓力傳感器原理：壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境；本設(shè)計(jì)使用CS5532A/D轉(zhuǎn)換芯片，將壓力傳感器采集的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)液晶實(shí)時(shí)顯示水位高度。通過(guò)測(cè)量杯中水的重量,從而由水的體積公式間接推導(dǎo)出液面高度(該過(guò)程通過(guò)軟件部分實(shí)現(xiàn)，推到過(guò)程見后

31、文的算法部分).WTP803 懸臂梁式稱重(測(cè)力)傳感器 產(chǎn)品特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)：采用合金鋼材質(zhì)，焊接密封。主要適用電子臺(tái)秤、汽車衡量等接線方法 輸入(電源) + ： 紅色；輸入(電源) - ： 黑色；輸出(信號(hào)) + ： 綠色；輸出(信號(hào)) - ：白色 1.3高度檢測(cè)單元3.1.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元電機(jī)的選擇，驅(qū)動(dòng)電路的選擇水箱采用雙電機(jī)分離驅(qū)動(dòng)方式。直流電動(dòng)機(jī)體積小，效率高，出力大，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)特性好，控制方便。電機(jī)型號(hào)選擇時(shí)在體積，功率和轉(zhuǎn)速基本條件滿足的前提下主要還考慮伺服性能；綜上幾點(diǎn)要求我們選用了 L 171 955 651型微型直流電機(jī)。 水箱加水過(guò)程中要求被控電機(jī)

32、能夠調(diào)速控制， 一種能在高頻工作的低功率驅(qū)動(dòng)電路包括一輸出驅(qū)動(dòng)電路和用于驅(qū)動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)電路的一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)電路。基于場(chǎng)效應(yīng)管的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)，以N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管為核心，設(shè)計(jì)了一種直流電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制電路，滿足大功率直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制。實(shí)驗(yàn)表明該驅(qū)動(dòng)控制電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)、功耗低的特點(diǎn)。 整個(gè)電機(jī)控制電路由下圖所示的閉合環(huán)路構(gòu)成，PWM輸出脈沖信號(hào)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，從而控制流量。  圖1.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元 3.1.4液晶顯示單元圖1.5液晶模塊帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣

33、圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集  3.1.5 A/D轉(zhuǎn)換單元CS5532 是高集成度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，由于運(yùn)用了電荷平衡技術(shù)，其性能可以達(dá)到24 位。CS5532是雙通道的AD轉(zhuǎn)換器，其封裝形式有20腳雙列直插式和20線貼片式，本設(shè)計(jì)選用20腳雙列直插式。圖1.6 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元 3.1.6按鍵控制單元 設(shè)置幾個(gè)按鍵用來(lái)優(yōu)化硬件系統(tǒng)的功能，用來(lái)設(shè)定系統(tǒng)的開始、運(yùn)行、水溫、水位高度等；同時(shí)又設(shè)置了一個(gè)溫度傳感器，用來(lái)檢測(cè)管中的水溫，傳回相關(guān)的信息給主控制板，從而使檢測(cè)系統(tǒng)增加了閉

34、環(huán)控制，減少系統(tǒng)的滯后時(shí)間常數(shù)，可以使整個(gè)裝置更加易于操作和控制，從而使整個(gè)硬件電路變得更加簡(jiǎn)單，便于檢查電路裝置。3.1.8 算法設(shè)A杯溫度TA、質(zhì)量MA. 設(shè)B杯溫度TB、質(zhì)量MB設(shè)C杯溫度TC、質(zhì)量MC可列寫下式方程： TA*MA+TB*MB=TC*MC （物理學(xué)cmt公式）（注：初始狀態(tài)下C杯中應(yīng)該是沒有水的，同時(shí)初始狀態(tài)下A、B杯中的被泵出的水為0） MA+MB=MC解之得： MA=(TC-TB)MC/(TA-TB) MB=(TA-TC)MC/(TA-TB) 水位高度： h=(100*MC)/559 (質(zhì)量M=密度*體積=*R2 *h，得到高h(yuǎn)=MC /(*R2 )3.2 單片機(jī)單片

35、機(jī)是整個(gè)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部分，通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能?，F(xiàn)在單片機(jī)應(yīng)用廣泛，因此生產(chǎn)的廠商也很多，如Intel、Motorola、Philips、ATMEL等等，品種繁多，而且有著眾多的衍生產(chǎn)品。在我國(guó)51單片機(jī)使用非常多，我選用的是德州儀器公司生產(chǎn)的超低功耗MSP430F149芯片。第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)整體描述本次設(shè)計(jì)所使用的是完全兼容MCS-51指令的德州儀器生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)，因此在編程時(shí)采用51指令系統(tǒng)進(jìn)行C語(yǔ)言編程。在軟件設(shè)計(jì)時(shí)，采用模塊化設(shè)計(jì)，將單片機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能按照模塊分別設(shè)計(jì)。其中主要的功能模塊有：讀溫度傳感器DS1820的溫度數(shù)據(jù)；A/D、D

36、/A轉(zhuǎn)換。其大致程序流程如圖 所示初始化I/O口初始化液晶初始化5532初始化18B20輸出PWM波控制電機(jī)開始檢測(cè)溫度和高度與C杯溫度等顯示C杯溫度結(jié)束與C杯高度等顯示C杯高度自動(dòng)水溫控制器流程圖4.2 獲取三個(gè)杯中水溫及液面高度的程序設(shè)計(jì)4.2.1 DS18B20的測(cè)溫原理DS18B20的測(cè)溫原理如圖 所示，低溫度系數(shù)振蕩器輸出的時(shí)鐘脈沖信號(hào)通過(guò)由高溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的門開通周期而被計(jì)數(shù)，通過(guò)該計(jì)數(shù)值來(lái)測(cè)量溫度。計(jì)數(shù)器被預(yù)置成與-55對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值，如果計(jì)數(shù)器在高溫度系數(shù)振蕩器輸出的門周期結(jié)束前計(jì)數(shù)到零，表示測(cè)量的溫度值高于-55，被預(yù)置在-55的溫度寄存器的值就增加一個(gè)增量，同時(shí)為了補(bǔ)

37、償溫度振蕩器的拋物線特性，計(jì)數(shù)器被斜率累加器所決定的值進(jìn)行預(yù)置，時(shí)鐘再次使計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)直至零，如果門開通時(shí)間仍未結(jié)束，那么重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直到高溫度系數(shù)振蕩器的門周期結(jié)束為止。這時(shí)溫度寄存器中的值就是被測(cè)的溫度值。圖 ：DS1820測(cè)溫原理圖DS18B20獲取溫度的程序代碼:uchar reset() uchar flag,i;   lo=1;   lo=0;   for(i=200;i>0;i-);  /延時(shí) 802 us time=1+2*i     for(i=200;i>0;i-

38、);   lo=1;   for(i=120;i>0;i-);/ 延時(shí) 201 us    flag=lo;   for(i=160;i>0;i-)/ 延時(shí) 321 us  滿足 最小周期   return flag;void write_bit(uchar wei)  uchar i;  _nop_();            /連續(xù)寫之間最少

39、1us回復(fù)時(shí)間   lo=1;                   lo=0;                 /寫時(shí)間隙  _nop_();   _nop_();            /拉低至少1us  &

40、#160;lo=wei;              /向數(shù)據(jù)線寫數(shù)據(jù)    for( i=30;i>0;i-);/滿足最小、最大寫周期   uchar read_bit()    uchar flag,i;   _nop_();             /連續(xù)讀之間至少1us的回復(fù)時(shí)間   lo=1; 

41、  lo=0;              /讀時(shí)間隙   _nop_();   _nop_();   lo=1;             /釋放數(shù)據(jù)線，寫數(shù)據(jù)  for(i=3;i>0;i-); /延時(shí)幾u(yù)s，使數(shù)據(jù)穩(wěn)定  flag=lo;       

42、   /向數(shù)據(jù)線寫數(shù)據(jù)  for(i=30;i>0;i-); /延時(shí) 滿足最小讀周期  return flag;   void write_byte(uchar date) uchar i,kk;   for(i=0;i<8;i+)          kk=(date>>i)&0x01;      write_bit(kk);      

43、;uchar read_byte()   uchar i,kk;    kk=0;   for(i=0;i<8;i+)       kk=kk+(read_bit()<<i);    return kk;void main()  while(1)        reset() ;              &#

44、160;                /總線復(fù)位       write_byte(jump_ROM);        /跳躍命令       write_byte(start);                 /啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 

45、;      reset();                               /總線復(fù)位       write_byte(jump_ROM);        /跳躍命令       write_byte(read_

46、EEROM);    /讀命令       TMPL = read_byte();            /溫度低字節(jié)          TMPH = read_byte();            /高字節(jié)       temp = TMPH;   

47、0;                  /不考慮零下溫度        temp <<= 8;              temp = temp | TMPL;       temp = TMPL / 16 + TMPH * 16;         

48、;   display（temp）；/顯示溫度        第六章 結(jié)論目前，整個(gè)溫濕度變送器完成了理論上的硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)，并對(duì)部分電路進(jìn)行了模擬仿真，對(duì)可能影響到變送器精度的誤差進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。根據(jù)目前的設(shè)計(jì)，變送器的各項(xiàng)指標(biāo)基本滿足了設(shè)計(jì)的要求。由于種種原因，未能對(duì)其進(jìn)行硬件的整體調(diào)試。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)設(shè)計(jì)還處于初級(jí)階段，離真正的溫濕度變送器的距離還很遠(yuǎn)。光經(jīng)過(guò)理論研究和仿真模擬，而不經(jīng)過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，有許多問(wèn)題是無(wú)法發(fā)現(xiàn)的，比如電阻實(shí)際阻值和設(shè)計(jì)標(biāo)定阻值之間的誤差，干擾信號(hào)的影響，設(shè)計(jì)程序的可靠性，單片機(jī)與PC機(jī)的通信問(wèn)

49、題等等。在硬件實(shí)現(xiàn)之后，還需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的誤差分析，并在分析的基礎(chǔ)上對(duì)變送器進(jìn)行修改，因此整個(gè)設(shè)計(jì)還有許多要改進(jìn)的地方。經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)研究，讓我深深地體會(huì)到課堂中所學(xué)知識(shí)的局限性，而外面的世界是多么的廣闊。在硬件設(shè)計(jì)中通過(guò)尋找所需要的芯片，了解了許多在課本上沒有的知識(shí)。而通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)男酒梢蕴岣邇x器的精度，同時(shí)又可降低設(shè)備的成本。這些都是課堂中無(wú)法學(xué)到的。而如何將課堂中所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)研究中，也是我所需要面對(duì)的問(wèn)題。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我了解了設(shè)計(jì)一個(gè)儀表所需要經(jīng)歷的一些步驟，也讓我看到了目前測(cè)量?jī)x表的發(fā)展走勢(shì)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有許多的智能儀表，而隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的日益成

50、熟，全數(shù)字化的智能儀表在工業(yè)中的應(yīng)用將更為廣泛。因此今后在對(duì)于智能儀表進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)更加注重儀表數(shù)字功能的開發(fā)，這更加符合時(shí)代發(fā)展的潮流。第六章 結(jié)論目前，整個(gè)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)完成了理論上的硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)，并對(duì)部分電路進(jìn)行了模擬仿真，對(duì)可能影響到變送器精度的誤差進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。根據(jù)目前的設(shè)計(jì)，變送器的各項(xiàng)指標(biāo)基本滿足了設(shè)計(jì)的要求。由于種種原因，未能對(duì)其進(jìn)行硬件的整體調(diào)試。應(yīng)該說(shuō)整個(gè)設(shè)計(jì)還處于初級(jí)階段，離真正的溫濕度變送器的距離還很遠(yuǎn)。光經(jīng)過(guò)理論研究和仿真模擬，而不經(jīng)過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，有許多問(wèn)題是無(wú)法發(fā)現(xiàn)的，比如電阻實(shí)際阻值和設(shè)計(jì)標(biāo)定阻值之間的誤差，干擾信號(hào)的影響，設(shè)計(jì)程序的可靠性，單片機(jī)與PC

51、機(jī)的通信問(wèn)題等等。在硬件實(shí)現(xiàn)之后，還需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的誤差分析，并在分析的基礎(chǔ)上對(duì)變送器進(jìn)行修改，因此整個(gè)設(shè)計(jì)還有許多要改進(jìn)的地方。經(jīng)過(guò)這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)研究，讓我深深地體會(huì)到課堂中所學(xué)知識(shí)的局限性，而外面的世界是多么的廣闊。在硬件設(shè)計(jì)中通過(guò)尋找所需要的芯片，了解了許多在課本上沒有的知識(shí)。而通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)男酒梢蕴岣邇x器的精度，同時(shí)又可降低設(shè)備的成本。這些都是課堂中無(wú)法學(xué)到的。而如何將課堂中所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)研究中，也是我所需要面對(duì)的問(wèn)題。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我了解了設(shè)計(jì)一個(gè)儀表所需要經(jīng)歷的一些步驟，也讓我看到了目前測(cè)量?jī)x表的發(fā)展走勢(shì)?，F(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有許多的智能儀表，而隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技

52、術(shù)的日益成熟，全數(shù)字化的智能儀表在工業(yè)中的應(yīng)用將更為廣泛。因此今后在對(duì)于智能儀表進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)更加注重儀表數(shù)字功能的開發(fā)，這更加符合時(shí)代發(fā)展的潮流。參考資料及文獻(xiàn)1 德州儀器中國(guó)有限公司. MSP430F149技術(shù)手冊(cè). 。20053 蘇鐵力等編著. 傳感器及其接口技術(shù). 北京：中國(guó)石化出版社，19984 康華光主編. 電子技術(shù)基礎(chǔ).模擬部分. 第4版. 北京：高等教育出版社，2000.75 康華光主編. 電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分. 第4版. 北京：高等教育出版社，2000.76 弘道工作室編著. 融會(huì)貫通Protel 99電路設(shè)計(jì). 北京：人民交通出版社，20007 徐愛均編. 智能化測(cè)量控制

53、儀表原理與設(shè)計(jì). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1996.18 丁元杰主編. 單片微機(jī)原理及應(yīng)用. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19999 Ian R. Sinclair. Sensors and transducers. BSP Professional Books, 198810 8-bit Microcontroller with 2K Bytes Flash AT89C2051. ATMEL, 199611 Humidity Sensor HIH3610 Series. Honeywell, 200012 10-bit Digital-to-Analog Converters TLC5615

54、. Texas Instruments Incorporated附;DS18B20獲取溫度的程序代碼uchar reset() uchar flag,i;   lo=1;   lo=0;   for(i=200;i>0;i-);  /延時(shí) 802 us time=1+2*i     for(i=200;i>0;i-);   lo=1;   for(i=120;i>0;i-);/ 延時(shí) 201 us    flag=lo

55、;   for(i=160;i>0;i-)/ 延時(shí) 321 us  滿足 最小周期   return flag;void write_bit(uchar wei)  uchar i;  _nop_();            /連續(xù)寫之間最少1us回復(fù)時(shí)間   lo=1;              &#

56、160;    lo=0;                 /寫時(shí)間隙  _nop_();   _nop_();            /拉低至少1us   lo=wei;              /向數(shù)據(jù)線寫數(shù)據(jù)&#

57、160;   for( i=30;i>0;i-);/滿足最小、最大寫周期   uchar read_bit()    uchar flag,i;   _nop_();             /連續(xù)讀之間至少1us的回復(fù)時(shí)間   lo=1;   lo=0;              /讀時(shí)間隙   _nop_();   _nop_();   lo=1;             /釋放數(shù)據(jù)線，寫數(shù)據(jù)  for(i=3;i>0;i-); /延時(shí)幾u(yù)s，使數(shù)據(jù)穩(wěn)定  flag=lo;