樓宇電子技術項目五-模擬式溫度控制器的制作課件

1、項目五 模擬式溫度控制器的制作制作人：權福苗任務一 模擬式溫度控制器電路圖的識讀一、識讀模擬式溫度控制器電路原理圖二、認識模擬式溫度控制器電路中的元器件（一）認識模擬式溫度傳感器AD590AD590外形及電路符號（二）認識石英晶體振蕩器振蕩器石英晶體振蕩器外形及電路符號（三）認識單片機 單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制領域

2、廣泛應用。單片機電路符號（四）AD轉換器（ADC0809） 模數(shù)轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號的電子元件。通常的模數(shù)轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數(shù)字信號。模數(shù)轉換器外形及電路符號（五）認識四位LED數(shù)碼管 LED數(shù)碼管也稱半導體數(shù)碼管，它是將若干發(fā)光二極管按一定圖形排列并封裝在一起的最常用的數(shù)碼顯示器件之一。四位LED共陰數(shù)碼管三、識讀模擬式溫度控制器方框圖四、模擬式溫度控制器方框圖與電路原理圖對 應關系任務二 模擬式溫度控制器元器件的檢測一、常見溫度傳感器及檢測方法（一）溫度傳感器AD590 在被測溫度一定時，AD590實質上相當于恒流

3、源，把它與直流電源相連，并在輸出端串聯(lián)一個標準1K的電阻，結果此電阻上流過的電流與被測熱力學溫度成正比，電阻兩端將會有1mVK的電壓信號。表5-2 AD590溫度與電流的關系攝氏溫度AD590電流經10K電壓0OC273.2 uA2.732V10OC283.2 uA2.832 V20OC293.2 uA2.932 V30OC303.2 uA3.032 V40OC313.2 uA3.132 V50OC323.2 uA3.232 V60OC333.2 uA3.332 V100OC373.2 uA3.732 V（二）溫度傳感器LM35 LM35集成溫度傳感器是一種把溫度傳感器和放大器集成在一個硅片中

4、形成的集成型溫度傳感器。LM35的輸出電壓與攝氏溫度成比例關系。（a）單電源模式 （b）雙電源模式LM35電流溫度關系曲線1、LM35的管腳 LM35管腳識別方法是，管腳向下，文字面面向自己，從左向右分別為電源、輸出和接地。2、LM35的連接方法（1）基本攝氏溫度傳感器接法（2）滿量程攝氏溫度傳感器接法3、測量LM35輸出電壓 萬用表調節(jié)到直流電壓檔，紅色表筆接LM35溫度傳感器的2腳，黑色表筆接LM35溫度傳感器的3腳。萬用表所讀數(shù)值就是LM35溫度傳感器的輸出電壓。二、石英晶體振蕩器的種類和檢測（一）石英晶體振蕩器元件的種類和參數(shù)1、石英晶體振蕩器元件的種類 石英晶體振蕩器元件按封裝外形有

5、金屬殼、玻璃殼、膠木殼和塑封等幾種，按石英晶體振蕩器元件的頻率穩(wěn)定度分為普通型和高精度型，廣泛應用與彩電、手機和手表等。2、石英晶體振蕩器元件的主要參數(shù)（1）標稱頻率（2）負載電容（二）石英晶體振蕩器元件的命名國產石英晶體振蕩器元件的型號命名由三部分組成。第一部分用字母表示外殼材料及形狀，如用B表示玻璃外 殼，J表示金屬外殼，S表示塑料外殼。第二部分用字母表示晶體片的切割方向。第三部分用數(shù)字表示石英晶體振蕩器元件的主要性能參數(shù)和外形尺寸。（三）石英晶體振蕩器元件的檢測1、電阻法 把萬用表置于R10K檔，測量石英晶體振蕩器兩引腳間的電阻值，正常為無窮大。如果電阻不為無窮大甚至出現(xiàn)電阻值為零，說明

6、石英晶體振蕩器損壞。2、電筆測試法 把電筆插到市電的火線孔內，用手捏住石英晶體振蕩器的任意一只引腳，將另一只引腳觸碰電筆的金屬部分。如果電筆氖管發(fā)光，說明石英晶體振蕩器是好的；否則，說明晶體損壞。三、單片機的特性（一）認識單片機的引腳二、認識51系列單片機輸入/輸出端口 8051單片機共有4個8位的并行I/O口，分別記作P0、P1、P2、P3。每個口都包含一個鎖存器、一個輸出驅動器和輸入緩沖器。四、LED數(shù)碼管的檢測（一）干電池檢測法 取兩節(jié)普通1.5V干電池串聯(lián)起來，并串聯(lián)一個100、1/8W的限流電阻器，以防止過電流燒壞被測LED數(shù)碼管。將3V干電池的負極引線（兩根引線均可接上小號鱷魚夾）

7、接在被測數(shù)碼管的公共陰極上，正極引線依次移動接觸各筆段電極（ah腳）。當正極引線接觸到某一筆段電極時，對應筆段就發(fā)光顯示。用這種方法可以快速測出數(shù)碼管是否有斷筆（某一筆段不能顯示）或連筆（某些筆段連在一起），并且可相對比較出不同的筆段發(fā)光強弱是否一致。若檢測共陽極數(shù)碼管，只需將電池的正、負極引線對調一下，方法同上。（二）萬用表檢測法 萬用表紅表筆（注意：紅表筆接表內電池負極、黑表筆接表內電池正極）應接數(shù)碼管的“”公共端，黑表筆則分別去接各筆段電極（ah腳）；對于共陽極的數(shù)碼管，黑表筆應接數(shù)碼管的“”公共端，紅表筆則分別去接ah腳。正常情況下，萬用表的指針應該偏轉（一般示數(shù)在100k以內），說明

8、對應筆段的發(fā)光二極管導通，同時對應筆段會發(fā)光。若測到某個管腳時，萬用表指針不偏轉，所對應的筆段也不發(fā)光，則說明被測筆段的發(fā)光二極管已經開路損壞。與干電池檢測法一樣，采用萬用表檢測法也可對不清楚結構類型和引腳排序的數(shù)碼管進行快速檢測。動 手 實 踐一、測量模擬溫度傳感器AD590輸出信號表5-8 測量模擬溫度傳感器AD590輸出信號型號檔位攝氏溫度經10K電壓綜合判定AD590動 手 實 踐二、測量石英晶體振蕩器表5-9 測量石英晶體振蕩器名稱型號測量檔位阻值綜合判定石英晶體振蕩器動 手 實 踐三、補全模擬溫度控制器的元器件列表動 手 實 踐動 手 實 踐任務三 模擬式溫度控制器的組裝與調試一、

9、單片機最小系統(tǒng)的組成（一）單片機時鐘電路MCS-51在通常應用情況下，使用振蕩頻率為6MHz或12MHz。（二）單片機復位電路三、A/D轉換電路（一）A/D轉換的基本概念 A/D轉換過程包括取樣、保持、量化和編碼4個步驟，一般，前2個步驟在取樣-保持電路中1次性完成，后2個步驟在A/D轉換電路中1次性完成。（二）逐次逼近型ADC 模-數(shù)轉換方法有直接ADC和間接ADC兩種。 直接ADC中有并行比較法、反饋計數(shù)法和逐次逼近法等；間接ADC中有VF（電壓頻率）轉換法和VT（電壓時間）轉換法等多種。ADC0809內部結構圖四、單片機程序下載例：建立一個簡單的LED（發(fā)光二極管）閃爍程序發(fā)光的實例來初

10、步掌握Keil C51的基本用法。第一步：打開Keil C51軟件。雙擊桌面上的“Keil Vision3”圖標，啟動Keil C51程序，啟動界面打開Keil Vision3的主界面第二步：新建工程。執(zhí)行Keil C51 軟件的菜單“Project | New Project”，彈出一個名為“Create New Project”的對話框。第三步：選擇CPU。緊接著，Keil C51提示選擇CPU器件。8051內核單片機最早是由鼎鼎大名的Intel公司開發(fā)的，后來其他廠商如Philips、Atmel、Winbond等先后推出其兼容產品，并在8051的基礎上擴展了許多增強功能。在這里可以選擇A

11、tmel公司的一個器件“AT89C51”，該器件與Intel 的8051單片機完全兼容。選擇CPU選擇AT89C51 接下來將會彈出一個如圖5-29所示的對話框。該對話框提示是否要把標準8051 的啟動代碼添加到工程中去，可以增強某些功能的初始化配置，一般選擇“是(Y)”。即添加啟動代碼。選擇是否要添加啟動代碼至此，一個空的Keil C51 工程建立完畢?？誎eil uVision3工程文件第四步：設置軟件參數(shù)。單擊 按鈕設置此芯片的選項，屏幕上出現(xiàn)如圖5-31所示的對話框。在這個對話框里要設置此芯片的工作頻率與所需要輸出的文件。首先在Target頁的Xtal（MHz）字段輸入12，表示選擇工

12、作頻率為12MHz。圖5-31 Options for TargetTarget1對話框 繼續(xù)切換到Output選項卡，選中Create HEX File復選框，只有選擇此項才能產生16進制文件（*.hex），單擊確定按鈕關閉此對話框即可完成設置。如圖5-32所示。圖5-32 Output選項卡第五步：新建文檔文件。執(zhí)行菜單“File | New”,出現(xiàn)一個名為“Text n”（其中n 表示序號）的文檔。如圖5-33所示。圖5-33 新建文本 執(zhí)行菜單“File | Save”,彈出一個名為“Save As”的對話框。將文件名改為“l(fā)ed.c”，然后保存。注意：擴展名“.c”不可省略。如圖5-

13、34所示。第六步：添加源程序文件到工程中?，F(xiàn)在，一個空的源程序文件“l(fā)ed.c”已經建立，但是這個文件與剛才新建的工程之間并沒有什么內在聯(lián)系，我們需要把它添加到工程中去。單擊Keil C51軟件左邊項目工作窗口“Target 1 ”上的“”，將其展開。然后右鍵單擊“Source Group 1”文件夾，會彈出如圖5-35所示的選擇菜單。單擊其中的“Add Files to Group Source Group 1 ”項。首先選擇文件類型為“C Source file (*.c)”，這時，對話框內將出現(xiàn)剛才保存過的“l(fā)ed.c”。單擊文件“l(fā)ed.c”，再按一次“Add”按鈕（請不要多次點擊“A

14、dd”按鈕），最后按“Close”按鈕。這時，源程序文件“l(fā)ed.c ”已經出現(xiàn)在項目工作窗口的“Source Group 1 ”文件夾內，可以單擊左邊的“”展開后查看。如圖5-36、圖5-37所示：圖5-36 向工程中添加源程序文件圖5-37 展開Source Group1窗口第七步：現(xiàn)在開始輸入源程序。先最大化led.c源程序窗口，然后請按以下程序清單輸入程序代碼。第八步：進行編譯與鏈接。單擊左上方的 按鈕即可進行編譯與鏈接，而其過程將記錄在下方的輸出窗口，“0 Error(s),0 Warnning(s)”表示沒有錯誤，沒有警告，否則就要對程序進行修改直至將錯誤全部改正為止。接下來就可以

15、繼續(xù)進行調試/仿真了，單擊“Debug”菜單，單擊“Star/Stop Debug Session”（或按Ctrl+F5組合鍵）開始調試工具欄，頁面也將相應發(fā)生變化。如圖5-40、圖5-41所示。圖5-40 單擊“Star/Stop Debug Session”圖5-41 調試窗口單擊“Peripherals”菜單中的“I/O-Ports”命令，再選中 “Port 1”選項，即可打開“Port 1”窗口，如圖5-42、圖5-43所示：圖5-42 Peripherals菜單圖5-43 Port 1窗口單擊 按鈕，則監(jiān)視窗口與Port 1窗口的內容將隨程序的進行而變化。若想從頭開始，則可單擊 按鈕停止運行程序，單擊 按鈕復位CPU，再單擊 按鈕即可。如圖5-44所示：動 手