家用數(shù)控煤氣熱水器控制,家用,數(shù)控,煤氣,熱水器,控制,節(jié)制 畢業(yè)論文題目：家用數(shù)控煤氣熱水器控制 器——軟件設(shè)計(jì) 摘要 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)量?jī)x器和控制技術(shù)的高速發(fā)展，在現(xiàn)代自動(dòng)控制領(lǐng)域中，應(yīng)用了越來(lái)越多的先進(jìn)測(cè)量控制技術(shù)、設(shè)備和方法。其中，由于單片微處理器的性能日益提高、價(jià)格又不斷降低，使其性能價(jià)格比的優(yōu)勢(shì)非常明顯。因此，如何將單片微處理器應(yīng)用到燃?xì)鉄崴魉疁刈詣?dòng)控制領(lǐng)域，為越來(lái)越多的燃?xì)鉄崴魃a(chǎn)廠家所重視。 本論文的研究正是適應(yīng)了這種發(fā)展趨勢(shì)，將單片機(jī)應(yīng)用于燃?xì)鉄崴魉疁刈詣?dòng)控制系統(tǒng)中。 論文首先簡(jiǎn)要介紹了燃?xì)鉄崴鞯挠嘘P(guān)情況,對(duì)燃?xì)鉄崴鳒囟瓤刂葡到y(tǒng)軟件功能進(jìn)行了需求分析；然后,根據(jù)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了PID控制算法的研究；接下來(lái)，闡明了系統(tǒng)應(yīng)用軟件所要達(dá)到的技術(shù)要求,重點(diǎn)研究了系統(tǒng)軟件的可靠性問(wèn)題，并且按照這些要求對(duì)基于單片機(jī)的燃?xì)鉄崴鳒囟瓤刂葡到y(tǒng)軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì),最后編程實(shí)現(xiàn)并調(diào)試. 本論文軟件的設(shè)計(jì)成功地實(shí)現(xiàn)了燃?xì)鉄崴魉疁氐膯纹瑱C(jī)智能調(diào)節(jié)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：溫度控制 軟件設(shè)計(jì) PID算法 ABSTRACT With the highly speedy development of computer technology, measurement apparatus, and control technology, more and more advanced technology, equipments and methods for measurement and control are applied in modern automation control realm. In all of these, because of the enhanced performance and reduced price of single chip microcomputer, making the advantage that its ratio of performance to price been obvious. Therefore, how to apply the single chip microcomputer to the temperature control of gas water heater , more and more producers of gas water heater concerned attach importance to it. ? The work of this monograph adapts to the development tendency, applying the single chip microcomputer to the temperature control of gas water heater. ? First of all, the monograph talks something about the gas water heater， analyzes the function demand of all modules of the control system; then , confirms the choice of the software arithmetic of PID according? to the system function; finally, this monograph? specifies the technique request., discusses about the reliability of the control system and list the main programs of the ware. In this monograph, we successfully take automation control of the temperature of gas water heater realm based on the single chip microcomputer into truth. It has a wide development space. Key Words：Temperature control Single chip microcomputer Software design PID 目錄 1 緒論 1 1.1 課題研究的背景 1 1.2課題研究的目的意義 1 1.3系統(tǒng)設(shè)置要求 2 1.4本領(lǐng)域技術(shù)水品比較 3 2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ) 3 2.1 RCM5700功能模塊 4 2.2傳感器的選擇性能的介紹 7 2.3關(guān)鍵器件選擇與性能介紹 12 3 數(shù)字溫濕度計(jì)的軟件設(shè)計(jì) 18 3.1 Dynamic C程序設(shè)計(jì) 18 3.2 RCM5700功能模塊的編程控制 19 3.3系統(tǒng)主控軟件設(shè)計(jì) 19 3.4 I/O接口及通信軟件設(shè)計(jì) 20 4系統(tǒng)調(diào)試 21 4.1 RCM5700功能模塊的測(cè)試 21 4.2系統(tǒng)各軟件功能模塊的測(cè)試 22 4.3系統(tǒng)軟硬件綜合測(cè)試………………… ……………………………………… 29 5 系統(tǒng)總結(jié)與展望 30 參考文獻(xiàn) 32 致謝 33 附錄 34 家用數(shù)控煤氣熱水器控制器 ——軟件設(shè)計(jì) 鐘浪清 1 緒論 1.1 課題研究的背景 針對(duì)家庭煤氣熱水器水溫調(diào)節(jié)控制不方便的問(wèn)題，結(jié)合溫度傳感器、單片機(jī)、電磁閥等器件，設(shè)計(jì)水溫調(diào)節(jié)自動(dòng)控制器軟件，通過(guò)檢測(cè)水溫、控制供氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的設(shè)定和自動(dòng)控制。用單片機(jī)模塊分路控制繼電器、發(fā)光二極管，可分別控制三路發(fā)光二極管，能設(shè)定溫度和時(shí)間。主要由溫度傳感器、電磁閥、溫度設(shè)定機(jī)構(gòu)和冷熱切換裝置組成。其控制原理是設(shè)置某個(gè)溫度數(shù)值，用溫度傳感器測(cè)量水溫，當(dāng)出水閥的水溫高于用戶(hù)選擇的溫度時(shí)，經(jīng)過(guò)溫度控制系統(tǒng)的比較，輸出一個(gè)高電平信號(hào)控制多個(gè)出氣閥，降低煤氣管的出氣孔大小，從而使出水閥的水溫降低，當(dāng)出水閥的水溫低于用戶(hù)選擇的溫度時(shí)，經(jīng)過(guò)溫度控制系統(tǒng)的比較，輸出一個(gè)低電平信號(hào)控制出氣閥，升高煤氣管的總出氣孔大小，從而使出水閥的水溫升高，通過(guò)觸摸鍵和液晶顯示屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面，冷熱切換自動(dòng)完成，運(yùn)算放大電路和開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)雙位調(diào)節(jié)。這類(lèi)智能空調(diào)溫控器產(chǎn)品改善了人機(jī)交互界面，解決了“用戶(hù)調(diào)節(jié)水溫不方便”等問(wèn)題。[11] 1.2課題研究的目的意義 針對(duì)家庭煤氣熱水器水溫調(diào)節(jié)控制不方便的問(wèn)題，擬采用溫度傳感器和單片機(jī)控制系統(tǒng)的多個(gè)電磁閥，控制供氣量的大小，實(shí)現(xiàn)水溫控制，溫度調(diào)節(jié)。數(shù)字式溫度傳感器能把溫度物理量，通過(guò)溫度敏感元件和相應(yīng)電路轉(zhuǎn)換成方便計(jì)算機(jī)、plc、智能儀表等數(shù)據(jù)采集設(shè)備直接讀取得數(shù)字量的傳感器。這樣就方便我們選擇適合的水溫。 所以這個(gè)方案有很好的實(shí)際運(yùn)用方面，在家庭使用中，往往由于出水冷熱不均而導(dǎo)致很多麻煩，也帶給人們很多煩惱，在沖涼過(guò)程中，水壓是隨著周?chē)彝ビ盟慷鸱兓模車(chē)彝ビ盟?，自?lái)水管的壓強(qiáng)就大，反之，自來(lái)水管壓強(qiáng)就小，但現(xiàn)在的家用熱水器卻是手動(dòng)調(diào)整。當(dāng)冷熱不均時(shí)，會(huì)導(dǎo)致用戶(hù)感冒生病，在這基礎(chǔ)下，我們研究的課題有著很大意義。家用數(shù)控煤氣熱水器控制器設(shè)計(jì)，它能直接控制水溫的變化，用戶(hù)可以選擇適合的水溫，溫度將在屏幕顯示出來(lái)，當(dāng)水壓小時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)煤氣的出氣量，使溫度控制在用戶(hù)選擇的溫度中。? ? 通過(guò)硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)的數(shù)字式溫度計(jì)具有智能化、高精度、高可靠性等優(yōu)勢(shì)。溫度傳感器由相對(duì)溫度傳感器，單片機(jī)，電磁閥，信號(hào)放大器和總線接口構(gòu)成。設(shè)計(jì)水溫調(diào)節(jié)自動(dòng)控制器軟件，通過(guò)檢測(cè)水溫、控制供氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的設(shè)定和自動(dòng)控制。用單片機(jī)模塊分路控制繼電器、發(fā)光二極管，可分別控制三路發(fā)光二極管，能設(shè)定溫度和時(shí)間。? 1.3系統(tǒng)設(shè)置要求 針對(duì)家庭煤氣熱水器水溫調(diào)節(jié)控制不方便的問(wèn)題，結(jié)合溫度傳感器、單片機(jī)、電磁閥等器件，設(shè)計(jì)水溫調(diào)節(jié)自動(dòng)控制器電路，通過(guò)檢測(cè)水溫、控制供氣量，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的設(shè)定和自動(dòng)控制。用單片機(jī)模塊分路控制繼電器、發(fā)光二極管，可分別控制三路發(fā)光二極管，能設(shè)定溫度和時(shí)間。 電磁閥 交流電源 溫度傳感器DS18B20 控制 RCM5700 1602顯示 設(shè)定溫度 繼電器 直流電源 圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 1.4本領(lǐng)域技術(shù)水品比較 智能化已成為熱水器發(fā)展的主導(dǎo)趨勢(shì)之一。智能控制燃?xì)鉄崴骺刂破鞑捎弥悄芸刂扑枷耄瑢⒅悄芸刂萍夹g(shù)與微電腦控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)高智能的機(jī)電一體化產(chǎn)品。該產(chǎn)品涉及到多種控制因素，它將水、電、氣和火融為一體。形成了智能控制燃?xì)鉄崴鞯男赂拍睿哂幸韵绿攸c(diǎn)： (1)自動(dòng)恒溫 根據(jù)水氣狀態(tài)控制器可自動(dòng)調(diào)節(jié)水閥和氣閥的開(kāi)度使出水溫度保持在設(shè)定的溫度上。 (2)超低水壓?jiǎn)?dòng) 本控制器的水氣閥僅存有邏輯關(guān)系而無(wú)物理制約，因而有效地解決了高樓層低水壓用戶(hù)使用一般全自動(dòng)熱水器不能正常洗浴的困難。 (3)數(shù)碼顯示鳴響提示 采用兩位LED數(shù)碼管顯示器，可顯示設(shè)定溫度、出水溫度、工作狀態(tài)（如無(wú)水、無(wú)氣、打火、火滅等），同時(shí)，有聲音提示。 (4)自動(dòng)記憶 可自動(dòng)記憶上次的洗浴溫度（與斷電無(wú)關(guān)）。 (5)安全程度高 采用兩套電磁閥與多種安全保護(hù)措施，可防干燒，無(wú)火漏氣現(xiàn)象。 (6)操作方便 只需供電、供水、供氣、設(shè)定洗浴溫度即可正常工作。 市場(chǎng)前景及效益分析 精確恒溫。根據(jù)國(guó)家對(duì)燃?xì)鉄崴骱銣貥?biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定：恒溫效果關(guān)鍵看采用什么樣的“燃?xì)獗壤y”及其反應(yīng)的速度。當(dāng)水壓發(fā)生波動(dòng)的時(shí)候，其出水溫度的波動(dòng)范圍不能超過(guò)±3°C。新型恒溫燃?xì)鉄崴骺梢詫⑺疁氐牟▌?dòng)范圍控制在±1°C，這樣會(huì)讓您在沐浴的過(guò)程中更舒適。 高效節(jié)能。在節(jié)能方面不僅僅體現(xiàn)在節(jié)約用氣上，而且還要節(jié)約用水。 操作智能化。一款好的新型恒溫燃?xì)鉄崴鬟€得操作簡(jiǎn)單方便，設(shè)計(jì)人性化。應(yīng)具備以下基本功能：1）遙控技術(shù)，2）定水流量提示和定時(shí)功能；3）寬頻調(diào)溫功能；4）CALL（呼叫）功能等等。該控制器適用于各種容量的天然氣熱水器，是新一代熱水器的主流產(chǎn)品，具有極大的市場(chǎng)前景。[6] 2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ) 2.1 RCM5700功能模塊 2.1.1 簡(jiǎn)介 小型微處理器模塊 RCM5700 兼具微型 PCI Express 插卡的外形尺寸和帶有 10/100 Base-T 以太網(wǎng)功能和 128KB 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的高性能 Rabbit? 5000 微處理器。RCM5700 同樣配備了1MB 的板載閃存。Rabbit? 5000 微處理器特性包括硬件 DMA,能與至多六個(gè)串行口共享的輸入/ 輸出線并具備四級(jí)其它引腳功能 ---其中包括可變相位 PWM, 外部輸入/ 輸出總線, 正交解碼器, 輸入捕獲。這使其成為一款快速，高效，適用于各種不同嵌入式應(yīng)用的理想的核心模塊。[7] RCM5700 配有一個(gè)工作頻率可達(dá) 50MHz 的 Rabbit 5000 微處理器, 閃存, 雙時(shí)鐘( 主振蕩器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘), 以及一個(gè)復(fù)位和管理 Rabbit 5000 所必須的電路。一個(gè)板邊接插件將RCM5700 用戶(hù)接口連接到裝有 RCM5700 的主板的 52- 腳微型 PCI Express 插槽上。RCM5700 從其安裝的主板上接受其 +3.3 V 的電壓。RCM5700 可通過(guò)主板與其它與CMOS 相容的數(shù)字設(shè)備連接。 2.1.2優(yōu)點(diǎn) RCM5700 的優(yōu)點(diǎn)：（1）使用完整設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的，具有“ 運(yùn)行就緒/ 編程就緒” 的微處理器模塊，能使您快速完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)并投入市場(chǎng)。（2）比購(gòu)買(mǎi)和組裝單獨(dú)組件更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。（3）簡(jiǎn)單的 C 語(yǔ)言程序開(kāi)發(fā)和調(diào)試。用于下載經(jīng)編譯的 Dynamic C.bin 文件的Rabbit Field Utility。（4）能容納數(shù)萬(wàn)行代碼大型程序并存儲(chǔ)豐富數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)器。（5）參考設(shè)計(jì)使集成的以太網(wǎng)能利用無(wú)需特許權(quán)的 TCP/IP 軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。 2.1.3 硬件組成 RCM5700 標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)包包含了您使用 RCM5700 模塊所必須的必備硬件。下述物品在開(kāi)發(fā)包的標(biāo)準(zhǔn)版本中提供。 （1）RCM5700 模塊。 （2）配有支架/ 接頭的接口板。 （3）配有支架/ 接頭的應(yīng)用電路開(kāi)發(fā)板。 （4）能通過(guò)接口板對(duì) RCM5700 進(jìn)行編程的 USB 線。 （5）<< 初始使用>> 手冊(cè)。 （6）用于某些示例程序的數(shù)字輸入/ 輸出及串行通訊附件板。 2.1.4 軟件系統(tǒng) RCM5700 以 Dynamic C 的 10.44 或更高版本得到編程。開(kāi)發(fā)包的 CD-ROM 內(nèi)含了Dynamic C 的兼容版本。該版本的 Dynamic C 包含了著名的μC/OS-II 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),端對(duì)端協(xié)議 (PPP), FAT 文件系統(tǒng), RabbitWeb, 以及其它可選庫(kù)。[8] 2.1.5 RCM5700 數(shù)字輸入和輸出 RCM5700引腳說(shuō)明如圖5.1所示： 圖5.1 RCM5700 引腳說(shuō)明圖 RCM5700 模塊中 Rabbit 5000 微型處理器的端口圖如圖6.1所示： 圖6.1 Rabbit 5000 微型處理器端口圖 2.1.6 存儲(chǔ)器輸入/ 輸出接口 Rabbit 5000 地址線 (A0–A19) 和數(shù)據(jù)線 (D0–D7) 從內(nèi)部連接到板載閃存芯片。I/0 寫(xiě)入(/IOWR) 和 I/0 讀出(/IORD) 能用于連接外部設(shè)備。 并行口 A 也能用作外部輸入/ 輸出數(shù)據(jù)總線將外部輸入/ 輸出和主數(shù)據(jù)總線隔離。并行口 B 的引腳 PB2–PB7 也能用于外部地址總線。 在把外部輸入/ 輸出總線用于以太網(wǎng)或應(yīng)用電路開(kāi)發(fā)板上的 LCD/ 小鍵盤(pán)模塊時(shí),或者為了任何其他理由, 您必須在程序的開(kāi)始部分添加以下指令行。 #define PORTA_AUX_IO // 以便啟用外部輸入/ 輸出總線 2.1.7 其它輸入和輸出 Status, /RESET_IN 和 SMODE 輸入/ 輸出通常都是和編程口相關(guān)聯(lián)的。由于當(dāng)某個(gè)程序被下載并在運(yùn)行的時(shí)候系統(tǒng)并不會(huì)使用Status 引腳, Status 引腳引能用于一般目的的 CMOS 輸出。在第 4.2.3 節(jié)內(nèi)有對(duì)于編程口的更詳細(xì)說(shuō)明。 RESET_IN 是一個(gè)外部輸入, 可以用于Rabbit 5000 微處理器和 RCM5700 存儲(chǔ)器的復(fù)位。/ RESET 是一個(gè)來(lái)自復(fù)位電路的輸出, 能夠用于其它外圍設(shè)備的復(fù)位。兩個(gè) SMODE 引腳, SMODE0 和 SMODE1 被結(jié)合在一起, 當(dāng) RCM5700 在運(yùn)行模式工作時(shí)可以用作特別輸入。這兩個(gè)引腳的邏輯狀態(tài)能決定復(fù)位以后的啟動(dòng)程序。 2.1.8 串行口 共有被指定為串行口 A, B, C, D, E 和 F 的六個(gè)串行口。所有六個(gè)串行口都能以高達(dá)系統(tǒng)時(shí)鐘 1/8波特率的異步模式工作。一個(gè)異步端口能夠處理 7 或 8 個(gè)數(shù)據(jù)位。該端口也支持第九數(shù)據(jù)位地址方案, 其中會(huì)發(fā)送一個(gè)額外的數(shù)據(jù)以便標(biāo)識(shí)訊息內(nèi)的第一個(gè)字節(jié)。 串行口 A 通常被用作編程口, 但是在應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)完成以后以及當(dāng) RCM5700 在運(yùn)行模式工作的時(shí)候也可以用作異步或時(shí)鐘串行口。串行口 B, C 和 D 也能夠以時(shí)鐘模式工作。在這種模式工作時(shí), 有一個(gè)時(shí)鐘線路能夠?yàn)閿?shù)據(jù)的輸入和輸出同步計(jì)時(shí)。兩種通訊設(shè)備中的任何一種都能提供時(shí)鐘功能。串行口 E 和 F 也能被配置為 SDLC/HDLC 串行口。這兩個(gè)端口也支持 SDLC 格式的 IrDA 協(xié)議。在使用之前必須首先配置串行口 E 和 F。以下的宏指令就是達(dá)到 #define SERE_TXPORT PEDR #define SERE_RXPORT PEDR #define SERF_TXPORT PFDR #define SERF_RXPORT PFDR 2.1.9存儲(chǔ)器 靜態(tài)存儲(chǔ)器 RCM5700 的電路板具有 Rabbit 5000 微處理器上 128KB 的芯片內(nèi)置靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。 2.2傳感器的選擇性能的介紹 2.2.1 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡(jiǎn)介新的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì) Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶(hù)可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一線總線”數(shù)字化溫度傳感器 同DS1820一樣，DS18B20也 支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范圍內(nèi),精度為±0.5°C。DS1822的精度較差為± 2°C ?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類(lèi)消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V~5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序設(shè)定9~12位的分辨率，精度為±0.5°C?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。分辨率設(shè)定，及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EEPROM中，掉電后依然保存。DS18B20的性能是新一代產(chǎn)品中最好的！性能價(jià)格比也非常出色！ DS1822與 DS18B20軟件兼容，是DS18B20的簡(jiǎn)化版本。省略了存儲(chǔ)用戶(hù)定義報(bào)警溫度、分辨率參數(shù)的EEPROM，精度降低為±2°C，適用于對(duì)性能要求不高，成本控制嚴(yán)格的應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開(kāi)辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。[9] 2.2.2 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) DS18B20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的管腳排列如圖8.1所示： 圖8.1 DS18B20的管腳排列圖 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）。 光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類(lèi)型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。 DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。 圖9.1傳感器換算圖 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。 例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，-25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH，-55℃的數(shù)字輸出為FC90H。 表9.1 數(shù)值轉(zhuǎn)換表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT（Binary） DIGITAL OUTPUT(Hex) +125℃ 0000 0111 1101 0000 07D0h +85℃ 0000 0101 0101 0000 0550h +25.0625℃ 0000 0001 1001 0001 0190h +10.125℃ 0000 0000 1010 0010 00A2h +0.5℃ 0000 0000 0000 1000 0008h 0℃ 0000 0000 0000 0000 0000h -0.5℃ 1111 1111 1111 1000 FFF8h -10.125℃ 1111 1111 0101 1110 FF5Eh -25.0625℃ 1111 1110 0110 1111 FE6Fh -55℃ 1111 1100 1001 0000 FC90h 2.2.3 DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 暫存存儲(chǔ)器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。[10] 表9.2 DS18B20暫存寄存器分布 寄存器內(nèi)容 字節(jié)地址 溫度最低數(shù)字位 0 溫度最高數(shù)字位 1 高溫限值 2 低溫限值 3 保留 4 保留 5 計(jì)數(shù)剩余值 6 每度計(jì)數(shù)值 7 CRC校驗(yàn) 8 該字節(jié)各位的意義如下 TM R1 R0 1 1 1 1 1：低五位一直都是1 ，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶(hù)不要去改動(dòng)。R1和R0用來(lái)設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位） 表10.1 分辨率設(shè)置表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9位 93.75ms 0 1 10位 187.5ms 1 0 11位 375ms 1 1 12位 750ms 根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。 表10.2溫度傳感器控制指令表 指令 約定代碼 功能 讀ROM 33H 讀DS18B20中的編碼 符合ROM 55H 發(fā)出命令之后，接著發(fā)出64位ROM編碼，訪問(wèn)單線總線上與該編碼相對(duì)的DS18B20使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該DS18B20的讀寫(xiě)做準(zhǔn)備 搜索ROM 0F0H 用于確定掛接在同一總線上的DS18B20的個(gè)數(shù)和識(shí)別64位ROM地址，為操作各器件做好準(zhǔn)備 跳過(guò)ROM 0CCH 忽略64位ROM地址，直接向DS18B20發(fā)溫度變換命令，適用于單片工作 告警搜索命令 0ECH 執(zhí)行后，只有溫度超過(guò)設(shè)定值上限或下限的片子才做出響應(yīng) 溫度變換 44H 啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為500ms（典型為200ms）,結(jié)果 讀暫存器 0BEH 存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中 寫(xiě)暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部RAM的第3.4字節(jié)寫(xiě)上，下限溫度命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù) 復(fù)制暫存器 48H 將RAM中3.4字內(nèi)容復(fù)制到E2PRAM 重調(diào)E2PRAM 0B8H 將E2PRAM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中3.4字節(jié) 讀供電方式 0B4H 讀DS18B20的供電模式，寄生供電時(shí)DS18B20發(fā)送“0”，外接電源供電DS18B20發(fā)送“1” 2.2.4 DS1820使用中注意事項(xiàng) DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： (1)較小的硬件開(kāi)銷(xiāo)需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫(xiě)編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫(xiě)時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DS1820操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。 (2)在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問(wèn)題，容易使人誤認(rèn)為可以?huà)烊我舛鄠€(gè)DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過(guò)8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。 (3)連接DS1820的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS1820進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問(wèn)題。 (4)在DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒(méi)有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。 2.3 關(guān)鍵器件選擇與性能介紹 2.3.1 電磁閥 兩位三通電磁閥通常與單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套使用，兩位是兩個(gè)位置可控：開(kāi)-關(guān)，三通是有三個(gè)通道通氣，一般情況下1個(gè)通道與氣源連接，另外兩個(gè)通道1個(gè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣口連接，1個(gè)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)排氣口連接，具體的工作原理可以參照單作用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理圖如圖12.1所示： 圖12.1 電磁閥工作原理圖 在氣路(或液路)上來(lái)說(shuō)，兩位三通電磁閥具有1個(gè)進(jìn)氣孔(接進(jìn)氣氣源)、1個(gè)出氣孔(提供給目標(biāo)設(shè)備氣源)、1個(gè)排氣孔(一般安裝一個(gè)消聲器，如果不怕噪音的話(huà)也可以不裝@_@)。 兩位五通電磁閥具有1個(gè)進(jìn)氣孔(接進(jìn)氣氣源)、1個(gè)正動(dòng)作出氣孔和1個(gè)反動(dòng)作出氣孔(分別提供給目標(biāo)設(shè)備的一正一反動(dòng)作的氣源)、1個(gè)正動(dòng)作排氣孔和1個(gè)反動(dòng)作排氣孔(安裝消聲器)。[3] PVC電動(dòng)調(diào)節(jié)三通球閥是閥與電動(dòng)執(zhí)行器組成，由調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行器接受4~20mA信號(hào)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閥體轉(zhuǎn)角為0~90°從而打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)，電動(dòng)執(zhí)行器可搭配大部份之閥門(mén)，安裝配套容易。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、石油、輕工、輕紡、礦山、電力、船舶、鍋爐、供水、交通、冶金、生化、食品制藥、制冷、造紙行業(yè)的系統(tǒng)控制等項(xiàng)目工程建設(shè)的理想配套產(chǎn)品。球閥是意大利進(jìn)口FIP球閥，球閥密封性能優(yōu)良,流量系數(shù)大,流阻系數(shù)小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng),便于維修。電動(dòng)執(zhí)行器是臺(tái)灣山野的電動(dòng)執(zhí)行器其優(yōu)越性能，可適用于流體管道開(kāi)關(guān)控制。[4] 消費(fèi)電力: AC10W~300W 關(guān)閉時(shí)間: 8sec / 58sec 0°~90° 外殼材質(zhì)：鋁合金粉體涂裝及塑料外兩種可供選擇。 最大扭力: 35~3500N-M 防水等級(jí): IP67 , NEMA 4X 周?chē)鷾囟? -30℃ ~ +65℃ 周?chē)鷿穸? 35%~95%RH以下 執(zhí)行器電壓：AC:1ψ110V、1ψ220V、3ψ220V、3ψ380V、3ψ440V、24V; DC24V 馬達(dá)：標(biāo)準(zhǔn)震動(dòng)頻率電磁馬達(dá)。 H等級(jí)：OM-1、OM-A； F等級(jí)BM-2、OM-2~OM-12. 內(nèi)建溫控保護(hù)裝置 (135°) 防止馬達(dá)燒毀。 開(kāi)度指示器：所有的型號(hào)在外殼上蓋正上方都具有連續(xù)機(jī)械裝置開(kāi)度指示器。 手動(dòng)操作：無(wú)離合器設(shè)計(jì)，在電力中斷時(shí)，手動(dòng)操作可以在沒(méi)有板手、離合器、以及煞車(chē)之下運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)馬達(dá)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)因?yàn)槿藶椴僮魇州喍绊懰霓D(zhuǎn)動(dòng)。齒輪組：高級(jí)合金鋼齒輪為了避免閥回轉(zhuǎn)具有自動(dòng)閉鎖的功能。齒輪組在廠內(nèi)已涂抹足夠的抗高溫潤(rùn)滑油。 工作條件： 四周溫度：-30oC ~ +65oC. 濕度：30% ~ 95%. 2.3.2 LED點(diǎn)陣顯示屏 1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中: 第1腳：VSS為地電源 第2腳：VDD接5V正電源 第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第5腳：RW為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15～16腳：空腳 字符型液晶顯示模塊的基本特點(diǎn)： （1）液晶顯示屏是以若干個(gè)5′8或5′11點(diǎn)陣塊組成的顯示字符群。每個(gè)點(diǎn)陣塊為一個(gè)字符位，字符間距和行距都為一個(gè)點(diǎn)的寬度。 （2）主控制驅(qū)動(dòng)電路為HD44780（HITACHI）及其他公司全兼容電路，如SED1278（SEIKO EPSON）、KS0066（SAMSUNG）、NJU6408（NER JAPAN RADIO）。 （3）具有字符發(fā)生器ROM可顯示192種字符（160個(gè)5′7點(diǎn)陣字符和32個(gè)5′10點(diǎn)陣字符，見(jiàn)附錄一） （4）具有64個(gè)字節(jié)的自定義字符RAM，可自定義8個(gè)5′8點(diǎn)陣字符或四個(gè)5′11點(diǎn)陣字符。 （5）具有80個(gè)字節(jié)的RAM。 （6）標(biāo)準(zhǔn)的接口特性，適配M6800系列MPU的操作時(shí)序。 （7）模塊結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、裝配容易。 （8）單+5V電源供電。 （9）低功耗、長(zhǎng)壽命、高可靠性 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)， HY系列接口特性及時(shí)序如表15.1所示： 表15.1 HY系列接口特性及時(shí)序 項(xiàng) 目 符號(hào) 最小值 最大值 單位 使能周期 tcycE 1000 - ns 使能脈沖寬度 Pweh 450 - ns 使能升、降時(shí)間 Ter,Tef - 25 ns 地址建立時(shí)間 Tas 140 - ns 地址保持時(shí)間 Tah 10 - ns 數(shù)據(jù)建立時(shí)間 Tdsw 195 - ns 數(shù)據(jù)保持時(shí)間 Th 10 - ns 項(xiàng) 目 符號(hào) 最小值 最大值 單位 使能周期 tcycE 1000 - ns 使能脈沖寬度 Pweh 450 - ns 使能升、降時(shí)間 Ter,Tef - 25 ns 地址建立時(shí)間 Tas 140 - ns 地址保持時(shí)間 Tah 10 - ns 數(shù)據(jù)延遲時(shí)間 Tddr - 320 ns 數(shù)據(jù)保持時(shí)間 Tdhr 10 - ns 表15.2信號(hào)真值表 RS R/W E 功能 0 0 下降沿 寫(xiě)指令代碼 0 1 高電平 讀忙標(biāo)志和AC碼 1 0 下降沿 寫(xiě)數(shù)據(jù) 1 1 高電平 讀數(shù)據(jù) 表15.3 CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)關(guān)系表 0000 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1010 1011 1100 1101 1110 1111 XXXX0000 CGRAM（1） 0 P \ p 一 グ 三 á P XXXX0001 （2） ! 1 A Q a q □ ァ チ 乄 ? q XXXX0010 （3） “ 2 B R b r ㄏ ∽ 〣 ヱ β Θ XXXX0011 （4） # 3 C S c s ィ ト ヘ ヨ μ ∩ XXXX0100 （5） $ 4 D T d t テ ワ ㄍ ン В 0 XXXX0101 （6） % 5 E U e u ザ ン ゝ ィ P ∑ XXXX0110 （7） & 6 F V f v ピ ヒ ナ テ g XXXX0111 （8） > 7 G W g w ア ベ ヵ モ ξ X XXXX1000 （1） ( 8 H X h x イ ミ ヽ ム -1 X XXXX1001 （2） ) 9 I Y i y ヱ ワ レ リ j y XXXX1010 （3） ” ; J Z j z ュ ノ リ レ j 千 XXXX1011 （4） + : K [ k { オ サ レ ロ x 萬(wàn) XXXX1100 （5） フ < L ￥ l | ヒ ミ ウ ビ ヌ ズ XXXX1101 （6） _ = M ] m } エ サ っ ソ キ + XXXX1110 （7） . > N ` n . ヨ ヒ ホ ハ ń XXXX1111 （8） / ? O — o ← ツ ソ ヮ ロ ? 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表16.1所示 表16.1 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器指令表 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開(kāi)/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移動(dòng) 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存儲(chǔ)器地址 8 置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址（ADD） 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 記數(shù)器地址 10 讀數(shù)到CGRAM或DDRAM 1 0 要寫(xiě)的數(shù) 11 從CGRAM或DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù) 它的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平） 指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H 指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效 指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置 指令8：DDRAM地址設(shè)置 指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù) 指令11：讀數(shù)據(jù) ?? 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符， DM-162的內(nèi)部顯示地址如表17.1所示：. 表17.1 DM-162的內(nèi)部顯示地址表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F （1）液晶顯示屏是以若干個(gè)5′8或5′11點(diǎn)陣塊組成的顯示字符群。每個(gè)點(diǎn)陣塊為一個(gè)字符位，字符間距和行距都為一個(gè)點(diǎn)的寬度。 （2）主控制驅(qū)動(dòng)電路為HD44780（HITACHI）及其他公司全兼容電路，如SED1278（SEIKO EPSON）、KS0066（SAMSUNG）、NJU6408（NER JAPAN RADIO）。 （3）具有字符發(fā)生器ROM可顯示192種字符（160個(gè)5′7點(diǎn)陣字符和32個(gè)5′10點(diǎn)陣字符，見(jiàn)附錄一） （4）具有64個(gè)字節(jié)的自定義字符RAM，可自定義8個(gè)5′8點(diǎn)陣字符或四個(gè)5′11點(diǎn)陣字符。 （5）具有80個(gè)字節(jié)的RAM。 （6）標(biāo)準(zhǔn)的接口特性，適配M6800系列MPU的操作時(shí)序。 （7）模塊結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧、裝配容易。 （8）單+5V電源供電。 3 數(shù)字溫濕度計(jì)的軟件設(shè)計(jì) 3.1 Dynamic C程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件電路的總體設(shè)計(jì)主要包括了RCM5700模塊電路設(shè)計(jì)、電磁閥控制電路、溫度傳感器電路設(shè)計(jì)、液晶顯示電路以及通信接口電路設(shè)計(jì)如圖18.1所示： 圖18.1 通信接口電路圖 3.2 RCM5700功能模塊的編程控制 RCM5700功能模塊的編程主要針對(duì)系統(tǒng)功能分為以下幾部分：溫濕度傳感器模塊控制、LCD顯示模塊控制、串口通信模塊控制、鍵盤(pán)以及電磁閥控制等。 其中溫度傳感器根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)與連接關(guān)系，該傳感器輸出數(shù)據(jù)采用串行接口方式，與RCM5700模塊的PB3和PB5相連，其中PB3作為時(shí)鐘SCLK，PB5作為數(shù)據(jù)DATA。[8] 熱水經(jīng)過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)采用串行方式與RCM5700模塊連接，其中RCM5700模塊中PD2、PE2、PD1、PE2分別與AD轉(zhuǎn)換器的CLK、DIN、DOUT、CS相連，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)字溫度傳感器和RCM5700模塊的相連，將熱水溫度數(shù)字化輸出送入RCM5700模塊中處理。 LCD顯示模塊控制根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)與RCM5700模塊連接關(guān)系，主要由RCM5700模塊的PA端口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)線連接，利用RCM5700模塊完成對(duì)LCD顯示模塊的控制。LCD顯示模塊控制信號(hào)由RCM5700模塊中的PD0-PD3實(shí)現(xiàn)控制。 串口通信主要利用RCM5700模塊端口PC0和PC1作為串口通信端口，分別定義為T(mén)XD和RXD。 3.3系統(tǒng)主控軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主控軟件主要借助Dynamic C實(shí)現(xiàn)編程與控制，主要包括了溫度檢測(cè)、顯示子程序，電磁閥控制、響應(yīng)與顯示子程序，液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)程序以及系統(tǒng)串口通信程序。系統(tǒng)的軟件流程圖如圖20.1所示： 傳感器DS18B20（讀取信號(hào)） 溫度數(shù)字Y 主控制器RCM5700 （比較X，Y） 用戶(hù)需要溫度X 1602LCD顯示 高電平 低電平 X>Y X

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