主頁 > 新聞動（dòng）態 > 單片機實驗箱的設計與實驗目的及水溫控製係統的實（shí）現 2021-12-13

單片機實驗箱的設計與實驗目的及水溫控製（zhì）係統的實現

一、實現目的：
實時溫度（dù）測量（liàng）及顯示，超出溫度範圍相應的繼電器工作，繼（jì）電器可以（yǐ）驅動相應的加熱（rè）或製冷負載（zǎi），上下限溫度可通過按鍵設定等功能。
本保（bǎo）溫箱的溫控係統研究是基於51單片機（jī）及溫度傳感器DS18B20來設計的，溫（wēn）度測量範圍0到99.9攝氏度，精度為0.1攝氏（shì）度，可見測量溫度的範圍（wéi）廣，精度高的特點。可設（shè）置（zhì）上下限溫度（dù），默認上限溫度為38℃、默認下限溫度為5℃（通（tōng）過程序可以更改上（shàng）下限初始值（zhí））。報警值可設置範圍（wéi）：最低上限（xiàn）報警值等於當前下（xià）限報警值，最高下限報警值等於當前上限（xiàn）報警值。將下限報警值（zhí）調為（wéi）0時（shí）為關閉下（xià）限報警功能（néng）。開啟相應的繼電器工作時，有指示（shì）燈可以指示相應的加熱和製冷。

二、總體設計：
控製器采用單片機STC89C51，溫度傳感器采用DS18B20，顯示采用4位LED數碼管，報警控製器采用有（yǒu）緣蜂鳴器、LED燈實現，按（àn）鍵用來設定報警上下限溫度並將（jiāng）設置好的值（zhí）保存在（zài）STC89C51的EEPROM中（具有（yǒu）掉電保護功能）。當實測溫度值小於（yú）設定的溫度下限值時（shí）係統開啟繼電器間接控製接在繼電器常開端上的加熱棒，繼電器一開啟熱得棒就開始工作，繼電器關閉熱（rè）得棒也隨著停止工作。本設計的具體的係統方案如圖1所（suǒ）示（shì）。

圖1 係統方案如圖

圖2 程序流程圖
三、軟件（jiàn）部分：
3.1 程序設計
void main()是程序的主函數，用於構建框架（jià）。程序的開（kāi）頭一般用於初始化和賦值變量，正常的程序運行一次後便結束了，但我們需要不斷地運行來檢驗（yàn）結果，所以在初始化後加入了（le）死循環（huán），使程序持續運行。主函數在整個主（zhǔ）程序的設（shè）計中最好放適量的（de）代碼，避（bì）免過多。具體（tǐ）的代碼是用函數進行封裝然後在主函數進行調用。程序流（liú）程圖如（rú）圖2所（suǒ）示（shì）。
3.2 軟件使用
係統軟件測試KEIL軟件是單片機編程的一款常用（yòng）軟件，創建空白文件編（biān）程編譯調試生成HEX文件.隨後下載到單片機中，下（xià）載器選（xuǎn）用PL2303。觀察（chá）係統運行的狀態，進而進行反複的修改調試程序，得到一個較為完善的程序。在係統軟（ruǎn）件調試過程中遇到以下幾個問題：
(1)數碼管沒有正常顯示（shì）出（chū）現了閃爍現象。
解決方（fāng）法：閃爍的原因為每一位顯示延時間期過短使得顯示頻率過快，導致人眼生物極限無（wú）法看清超速的顯示，隻需要調整延時函數就可以（yǐ）顯示正（zhèng）常。
(2)EEPROM存儲錯誤（wù）。
解決方法：一開始的時候在讀寫數據前都沒有做任何的操作，本以為這樣就可以（yǐ）完成數據的存儲，但是（shì）並沒有想的那樣，在讀與的時候出現與進去的和（hé）讀出來的並沒有相同，後通（tōng）過查閱資料得知，STC單片機內部的EEPROM在寫入數據之前心須擦除扇區，否（fǒu）則寫入的數據就是和本身的數據進行相與的結果，而在程（chéng）序上添加了在寫入數據之前加上擦除扇區後，數據存儲正常。
四、可完成的軟硬件實驗項目

一（yī）)軟件實驗
1.清零程序；
2.拆字程序；
3.拚字程序；
4.數據區傳送子程序；
5.數據排序實驗；
6.查找相同數（shù）據個數；
7.無符號雙（shuāng）字（zì）節快速乘法子程序；
8.多分支（zhī）程序；
9.脈衝（chōng）計數實驗；
10.電腦時鍾實驗。
二)硬件實驗
1.P1口亮燈實驗；
2.P1口轉彎燈（dēng）實驗；
3.P3.3口輸入，P1口輸出實驗；
4.工業順序控（kòng）製實驗；
5.8255 A、B、C口輸（shū）出方波實驗；
6.8255 PA口控製（zhì）PB口；
7.8255控製（zhì）交通燈；
8.簡單（dān）I/O擴展實驗；
9.A/D0809轉換實驗；
10.D/A0832轉換實（shí）驗；
11.8279鍵盤顯示實驗；
12.通用（yòng）打印機實驗；（選配）
13.微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗；（選配）
14.I2C儲（chǔ）存卡讀寫實驗；
15.繼電器控製實驗；
16.步進電機控製；
17.8253方波實驗；
18.小直流電機（jī）調速實驗；
19.16×16 LED點陣顯示實（shí）驗；
20.LCD液晶顯示實驗；
21.8250可編程異步通訊接口實驗（自發自收）；
22.8251可編程通訊接（jiē）口實驗（與PC機）；
23.單片機RS232/485串行發送實（shí）驗（雙機通訊）；
24.單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）；
25.溫度壓力實驗。
五、結論
基於51單片機水溫控製係（xì）統，以STC89C51單片機為主控芯片，采用數字型防水溫度傳感器DS18B20製作溫度檢測報警器，實現水溫的檢測以及控（kòng）製的基本功能，設計簡單，方（fāng）便實現（xiàn），具有實際效（xiào）應，對未來產品的推廣以及人們生活的發展具（jù）有很大幫助及意義。

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