2022年基于单片机温度控制系统设计的功率放大环节设计部分_课程设计任务书.docx

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1、精品学习资源学 院同学姓名课程设计题目专 业班级学号基于单片机温度掌握系统设计功率放大环节设计实践教案要求与任务 :1）2）3）4）5）构成单片机温度掌握系统功率放大环节设计试验调试THFCS-1 现场总线掌握系统试验撰写试验报告工作方案与进度支配 :1） 第 12 天，查阅文献，构成单片机温度掌握系统2） 第 34 天，功率放大环节设计3） 第 56，试验调试4） 第 79 天， THFCS-1 现场总线掌握系统试验5） 第 10 天，撰写试验报告指导老师：专业负责人：学院教案副院长：201 年 月 日201年 月 日201年 月 日课程设计任务书摘 要温度掌握系统广泛应用于工业掌握领域，如

2、钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉地温度控 制系统，电焊机地温度掌握系统等.温度掌握系统在国内各行各业地应用虽然己经特别广欢迎下载精品学习资源泛，但从国内生产地温度掌握器来讲，总体进展水平仍旧不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍旧有着较大地差距.成熟地温控产品主要以 “点位 ”掌握及常规地PID 掌握器为主，它们只能适应一般温度系统掌握，而用于较高掌握场合地智能化、自适应掌握仪表，国内技术仍不特别成熟，形成商品化并广泛应用地掌握外表较少.随着我国经济地进展及加入 WTO ，我国政府及企业对此都特别重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家，企业地研发中心，开展创新性争论，使我国外表工业

3、得到了快速地进展.音频放大电路主要以单相桥式整流及三端集成稳压器为主.完成将输入220v ， 50Hz 地市电，输出为稳固地 5V 地直流电 .在电子电路设计中 ,很多系统需要对输出信号进行放大,以提高其带负载才能 ,驱动后级电路 ,因此就要对信号进行功率放大.功率放大器地主要性能指标有输出功率及效率 .目前，温度掌握器产品从模拟、集成温度掌握器进展到智能数码温度掌握器.智能温控器（数字温控器）是微电子技术、运算机技术和自动测试技术地结合，特点是能输出温度数据及相关地温度掌握量，适配各种掌握器，并且它是在硬件地基础上通过软件来实现掌握功能地，其智能化程度也取决于软件地开发水平，现阶段正朝着高精

4、度高质量地方向进展 ,信任以我国地实力，温控技术在不久地将来肯定会为于世界前列.关键词：温度掌握系统, Proteus, PID, 功率放大电路目 录欢迎下载精品学习资源摘 要1第一章 功率放大环节设计41.1 、固态继电器41.2 、三极管71.3 、RC 回路71.4 、功率放大环节电路8其次章 温度掌握地总体设计和思路102.1 、温度掌握方框图102.2 、AT89S52 单片机地结构102.3 、温度传感器地挑选112.4 、温度采集电路122.5 、数码管温度显示电路132.6 、 数码管动态显示132.7 、电源 5V 总体设计141.6、电路总体设计图142.8 、 DS18B

5、20 初始化152.9 、 系统流程图17第三章 调试18第四章 终止语19参考文献19欢迎下载精品学习资源第一章 功率放大环节设计功率放大电路通常作为多级放大电路地输出级.在很多电子设备中，要求放大电路地输出级能够带动某种负载，例如驱动外表，使指针偏转；驱动扬声器，使之发声；或驱动自动掌握系统中地执行机构等.总之，要求放大电路有足够大地输出功率.这样地放大电路统称为功率放大电路 .1.1 、固态继电器固态继电器 Solid State Relays, 缩写 SSR是一种无触点电子开关，由分立元器件、膜固定电阻网络和芯片，采纳混合工艺组装来实现掌握回路输入电路 与负载回路 输出电路 地电隔离及

6、信号耦合，由固态器件实现负载地通断切换功能，内部无任何可动部件.尽管市场上地固态继电器型号规格繁多，但它们地工作原理基本上是相像地.主要由输入 掌握电路，驱动电路和输出 负载电路三部分组成 .固态继电器地输入电路是为输入掌握信号供应一个回路，使之成为固态继电器地触发信号源 .固态继电器地输入电路多为直流输入，个别地为沟通输入.直流输入电路又分为阻性输入和恒流输入 .阻性输入电路地输入掌握电流随输入电压呈线性地正向变化.恒流输入电路，在输入电压达到肯定值时，电流不再随电压地上升而明显增大，这种继电器可适用于相当宽地输入电压范畴.固态继电器地驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分.

7、隔离耦合电路，目前多采纳光电耦合器和高频变压器两种电路形式.常用地光电耦合器有光三极管、光双向可控硅、光二极管阵列光伏 等.高频变压器耦合，是在肯定地输入电压下，形成约 10MHz 地自激振荡，通过变压器磁芯将高频信号传递到变压器次级.功能电路可包括检波整流、过零、加速、爱护、显示等各种功能电路.触发电路地作用是给输出器件供应触发信号固态继电器地输出电路是在触发信号地掌握下，实现固态继电器地通断切换. 输出电路主要由输出器件芯片 和起瞬态抑制作用地吸取回路组成，有时仍包括反馈电路. 目前，各种固态继电器使用地输出器件主要有晶体三极管Transistor、单向可控硅 Thyristor 或 SC

8、R、双向可控硅 Triac 、MOS 场效应管 MOSFET 、绝缘栅型双极晶体管IGBT 等. 固态继电器原理固态继电器 Solidstate Relay, SSR 是一种由固态电子组件组成地新型无触点开关，利用电子组件（如开关三极管、双向可控硅等半导体组件）地开关特性，达到无触点、无火花、而能接通和断开电路地目地，因此又被称为“无触点开关 ”相.对欢迎下载精品学习资源于以往地 “线圈 簧片触点式 ”继电器 Electromechanical Relay, EMR ， SSR 没有任何可动地机械零件，工作中也没有任何机械动作，具有超越EMR 地优势，如反应快、牢靠度高、寿命长（ SSR 地开

9、关次数可达 108109 次，比一般 EMR 地 106 高出百倍）、无动作噪声、耐震、耐机械冲击、具有良好地防潮防霉防腐特性.这些特点使 SSR 在军事、化工、和各种工业民用电控设备中均有广泛应用.固态继电器地掌握信号所需地功率极低，因此可以用弱信号掌握强电流 .同时沟通型地SSR 采纳过零触发技术，使SSR 可以安全地用在运算机输出接口，不会像 EMR 那样产生一系列对运算机地干扰，甚至会导致严峻当机.比较常用地是 DIP 封装地型式 .掌握电压和负载电压按使用场合可以分成沟通和直流两大类，因此会有DC-AC 、DC-DC 、AC-AC 、AC-DC 四种型式，它们分别在沟通或直流电源上做

10、负载地开关，不能混用 . 按负载电源地类型不同可将SSR 分为沟通固态继电器 AC SSR和直流固态继电器 DC SSR.AC SSR 是以双向晶闸管作为开关器件，用来接通或断开沟通负载电源地固态继电器 .AC SSR 地掌握触发方式不同，又可分为过零触发型和随机导通型两种.过零触发型 AC SSR 是当掌握信号输入后，在沟通电源经过零电压邻近时导通，故干扰很小 .随机导通型 AC SSR 就是在沟通电源地任一相位上导通或关断，因此在导通瞬时可能产生较大地干扰 . 1 2工作原理过零触发型 AC SSR 为四端器件，其内部电路如图 1 所示 .1、2 为输入端， 3、4 为输出端 .R0 为限

11、流电阻，光耦合器将输入与输出电路在电气上隔离开， V1 构成反相器， R4、R5 、V2 和晶闸管 V3 组成过零检测电路， UR 为双向整流桥，由 V3 和 UR 用以获得使双向晶闸管V4 开启地双向触发脉冲，R3、R7 为分流电阻，分别用来爱护V3 和 V4 ， R8 和 C 组成浪涌吸取网络，以吸取电源中带有地尖峰电压或浪涌电流，防止对开关电路产生冲击或干扰.图 1固态继电器内部电路图欢迎下载精品学习资源要指出地是所谓 “过零 ”并非真地必需是电源电压波形地零处，而一般是指在10 25V 或-10 25V 区域内进行触发，如图2 所示 .图中沟通电压分三个区域，区为-10V +10V 范

12、畴，称为死区，在此区域中加入输入信号时不能使SSR 导通 .区为 1025V 和-10 25V 范畴，称为响应区，在此区域内只要加入输入信号，SSR 立刻导通 .区为幅值大于25V 地范畴，称为抑制区在此区域内加入输入信号，SSR 地导通被抑制图 2 波形图当输入端未加电压信号时，光耦合器地光敏晶体管因未接收光而截止，V1 饱和， V3 和 V4 因无触发电压而截止，此时SSR 关闭.当加入输入信号时，光耦合器中地发光二极管发光，光敏晶体管饱和，使V1 截止 .此时如 V3 两端电压在 -10 25V 或 10 25V 范畴内时，只要适当挑选分压电阻R4 和 R5，就可使 V2 截止，这样使V

13、3 触发导通，从而使V 4 地掌握极上得到从R6URV 3 URR7或反方向地触发脉冲，而使V4 导通，使负载 接通沟通电源 .而如沟通电压波形在图2 中地区内时，就因V2 饱和而抑制 V3 和 V4 地导通，而使 SSR 被抑制，从而实现了过零触发掌握.由于 10 25V 幅值与电源电压幅值相比 可近似看作 “零”因.此，一般就将过零电压粗略地定义为0 25V ，即认为在此区域内，只要加入输入信号，过零触发型AC SSR 都能导通当输入端电压信号撤除后，光耦合器中地光敏晶体管截止，V1 饱和， V3 截止，但此时 V4 仍保持导通，直到负载电流随电源电压减小到小于双向晶闸管地维护电流时，SS

14、R 才转为截止 .SSR 地输出端器件可分为双向晶闸管和两只单向晶闸管反并联形式.如负载为电动机一类地感性负载，就其静态电压上升率dv/dt 是一个重要参数 .由于单向晶闸管静态欢迎下载精品学习资源电压上升率 200V/ s大大高于双向晶闸管地换向指标10V/ s，因此如采纳两只大功率单欢迎下载精品学习资源向晶闸管反并联代替双向晶闸管，一方面可提高输出功率；另一方面也可提高耐浪涌电流地冲击才能，这种SSR 称为增强型 SSR.1.2 、三极管晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管.而每一种又有NPN 和PNP 两种结构形式，但使用最多地是硅 NPN 和锗 PNP 两种三极管，（

15、其中， N 表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而 p 是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电） .两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同地，下面仅介绍 NPN 硅管地电流放大原理 .对于 NPN 管，它是由 2 块 N 型半导体中间夹着一块P 型半导体所组成，发射区与基区之间形成地PN 结称为发射结，而集电区与基区形成地PN 结称为集电结，三条引线分别称为发射极e、基极 b 和集电极 c.当 b 点电位高于 e 点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C 点电位高于 b 点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec 要高于基极电源 Ebo.在制造三

16、极管时， 有意识地使发射区地多数载流子浓度大于基区地，同时基区做得很薄，而且，要严格掌握杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发射区地多数载流子（电子）及基区地多数载流子（空穴）很简洁地越过发射结相互向对方扩散，但因前者地浓度基大于后者，所以通过发射结地电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流了.由于基区很薄，加上集电结地反偏，注入基区地电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic，只剩下很少（ 1-10% ）地电子在基区地空穴进行复合，被复合掉地基区空穴由基极电源Eb 重新补给，从而形成了基极电流Ibo. 依据电留恋续性原理得：Ie=Ib+Ic ，这就是说，在基极补充一个

17、很小地Ib，就可以在集电极上得到一个较大地Ic，这就是所谓电流放大作用， Ic 与 Ib 是维护肯定地比例关系，即：1=Ic/Ib 式中： 1-称为直流放大倍数，集电极电流地变化量 Ic 与基极电流地变化量 Ib 之比为： = Ic/ Ib. 式中 -称为沟通电流放大倍数，由于低频时1和 地数值相差不大，所以有时为了便利起见，对两者不作严格区 分， 值约为几十至一百多 .三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中经常利用三极管地电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用. 1.3、RC 回路RC吸取回路地作用，一是为了对感性器件在电流瞬变时地自感电动势进行钳位，二是抑制电路中因 dV/dt 对器件

18、所引起地冲击，在感性负载中，开关器件关断地瞬时，假如此时感性负载地磁通不为零，依据愣次定律便会产生一个欢迎下载精品学习资源自感电动势，对外界辞放磁场储能，为简洁起见，一般都采纳RC吸取回路，将这部份能量以热能地方式消耗掉 .设计 RC吸取回路参数，需要先确定磁场储能地大小，这分几种情形：1、电机、继电器等，它地励磁电感与主回路串联，磁场储能需要全部由RC回路处理，开关器件关断地瞬时， RC回路地初始电流等于关断前地工作电流；2、工频变压器、正激变压器，它地励磁电感与主回路并联，励磁电流远小于工作电流. 虽然磁场储能也需要全部由 RC回路处理，但是开关器件关断地瞬时， RC回路地初始电流远小于关

19、断前地工作电流.3、反激变压器，磁场储能由两部份辞放，其中大部份是通过互感向二次侧供应能量，只有漏感部份要通过 RC回路处理，以上三种情形，需要测量励磁电感，互感及漏感值，再求得RC回路地初始电流值.R地取值，以开关所能承担地瞬时反压，比初始电流值；此值过小就动态功耗过大，引值过大就达不到爱护开关地作用；C地取值，就需要满意在钳位电平下能够储存磁能地一半，且满意肯定地dV/dt1.4、功率放大环节电路我们给单片机设置一个固定地温度范畴，当温度传感器测量地温度高于我 们设置地最高数值时，这时单片机指令掌握P3.2 口产生一个高电平信号送给固态继电器，是继电器地产开开关闭合，使开关打开通电. 掌握

20、一个降温装置地开启（本设计中考虑到成本和技术问题，采纳电风扇进行降温掌握）. 相反，当温度传感器测量地温度低于设置地最低数值地时候，这时单片机又掌握P3.3 口产生一个高电平送给继电器，使开关打开从而掌握升问装置进行加热（本系统采用电热丝进行加热） . 通过一个升温顺一个降温装置，就能实现温度地调剂. 只要通过程序，将我们所要达到地温度掌握在一个恒温状态下.掌握电路地原理图如 5.7 所示, 继电器地正极接电源电压 , 负极接三极管地集电极, 之所以采纳三极管 , 就是继电器一般是需要驱动电压地 . 而单片机地管脚不能供应最终高地电压，这样就会导致即使单片机送出了高电平也无法将继电欢迎下载精品

21、学习资源器开关打开 . 当接上三极管后就能将输入信号地发送到继电器当中，驱动开关使温度调剂器转变温度 .图 3温度掌握电路如下列图为稳固地阻性负载，为了防止输入电压超过额定值，需设置一限流电阻Rx ； 当负载为非稳固性负载或感性负载时，在输出回路中仍应附加一个瞬态抑制电路，如图4.5b 所示，目地是爱护固态继电器.通常措施是在继电器输出端加装RC 吸取回路 例如：R=150 ， C=0.5或F R=39 ， C=0.1 ，F它可以有效地抑制加至继电器地瞬态电压和电压指数上升率dv/dt. 在设计电路时，建议用户依据负载地有关参数和环境条件，仔细运算和试验 RC 回路地选值 .另一个常用地措施是

22、在继电器输出端接入具有特定钳位电压地电压掌握器件，如双向稳压二极管或压敏电阻MOV. 压敏电阻电流值应按下式运算：Imov=Vmax-Vmov/ZS其中 ZS 为负载阻抗、电源阻抗以及线路阻抗之和，Vmax 、Vmov 分别为最高瞬态电压、压敏电阻地标称电压，对于常规地220V 和 380V 地沟通电源，举荐地压敏电阻地标称电压值分别为440-470V 和 760-810V.在沟通感性负载上并联RC 电路或电容，也可抑制加至SSR 输出端地瞬态电压和电压指数上升率 .欢迎下载精品学习资源ab图 4继电器结构连接图其次章 温度掌握地总体设计和思路2.1、温度掌握方框图单片机温度掌握系统采纳地装置

23、有单片机、温度传感器和温度调剂设备组成起结构硬件结构图所示 .温度采集AT89S52数据显示单片机键盘1234567891011121314151617181920P10P11VccP00P12P13 温度掌握P02P01P14 P15 P16P17 RST VRXD P3.0TXD P3.1PD图 5温度掌握系统硬件结构图2.2、AT89S52 单片机地结构AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微掌握INT0 P3.2 INT1 P3.3 T0 P3.4 T1 P3.5 WR P3.6 RD P3.7 XTAL2 XTAL1VssP03 P04 P05 P06 P07EA/VP

24、ALE/PROGPSENP27 P26 P25 P24 P23 P22 P21P204039383736353433323130292827262524232221器，具有 8K 在系统可编程Flash 储备器 .使用 Atmel公司高密度非易失性储备器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容.片上 Flash 答应程序储备器在系统可编程，亦适于常规编程器.在单芯片上，拥有敏捷地8 位 CPU 和在系欢迎下载精品学习资源统可编程 Flash，使 AT89S52 为众多嵌入式掌握应用系统供应高敏捷、超有效地解决方案.AT89S52 具有以下标准功能：8k 字节 Flash， 256 字

25、节 RAM ， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针，三个16 位定时器 / 计数器，一个6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振准时钟电路.另外， AT89S52 可降至 0Hz 静态规律操作，支持2 种软件可挑选节电模式 .闲暇模式下， CPU 停止工作，答应 RAM 、定时器 /计数器、串口、中断连续工作 . 掉电爱护方式下， RAM 内容被储存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止 .AT89S52 地结构如图 3.1 所示 .由于它地广泛使用使得市面价格较 8155、 8255、 8279 要低，所以说用它是很经济地 .该芯片具有如

26、下功能：有 1 个专用地键盘 / 显示接口；有 1 个全双工异步串行通信接口；有 2 个 16 位定时 /计数器 .这样， 1 个 89S52，承担了 3 个专用接口芯片地工作；不仅使成本大大下降，而且优化了硬件结构和软件设计，给用户带来很多便利 .89S52 有 40 个引脚，有 32 个输入端口（ I/O ），有 2 个读写口线，可以反复插除 .所以可以降低成本 . 2.3、温度传感器地挑选DS18B20 原理与特性本系统采纳了DS18B20 单总线可编程温度传感器,来实现对温度地采集和转换，大大简化了电路地复杂度，以及算法地要求.第一先来介绍一下DS18B20 这块传感器地特性及其功能:

27、 DSl8B20 地管脚及特点DS18B20 可编程温度传感器有3 个管脚.内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM 、温度传感器、非挥发地温度报警触发器TH 和 TL 、配置寄存器 .图 6DS18B20 地形状及管脚图GND 为接地线， DQ 为数据输入输出接口，通过一个较弱地上拉电阻与单片机相连 .VDD欢迎下载精品学习资源为电源接口，既可由数据线供应电源，又可由外部供应电源，范畴3 O 5 5 V.本文使用外部电源供电 .主要特点有：1. 用户可自设定报警上下限温度值. 2. 不需要外部组件，能测量55+125 范畴内地温度 . 3. 10 +85 范畴内地测温精确度为0 5 .

28、 4. 通过编程可实现 9l2 位地数字读数方式，可在至多750 ms 内将温度转换成12 位地数字，测温辨论率可达 0 0625 . 5. 特殊地单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条线即可实现与微处理器双向通讯 .6. 测量结果直接输出数字温度信号，以 一线总线 串行传送给 CPU ，同时可传送 CRC 校验码，具有极强地抗干扰纠错才能.7. 负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作.8. DS18B20 支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯独地三线上，实现组网多点测温.2.4 、温度采集电路数据采集电路如图5.1 所示 , 由温度传感器 DS18B

29、20 采集被控对象地实时温度,供应应AT89S52 地 P3.1 口作为数据输入 .在本次设计中我们所控地对象为所处室温.当然作为改进我们可以把传感器与电路板分别，由数据线相连进行通讯，便于测量多种对象.欢迎下载精品学习资源图 7单片机 2051 与温度传感器 DS18B20 地连接图2.5 、数码管温度显示电路数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管.数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个 “8”可分为 1 位、 2 位、 4 位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管.共阳数

30、码管是指将全部发光二极管地阳极接到一起形成公共阳极COM 地数码管 .共阳数码管在应用时应将公共极COM 接到 +5V ，当某一字段发光二极管地阴极为低电平常，相应字段就点亮.当某一字段地阴极为高电平常，相应字段就不亮. 共阴数码管是指将全部发光二极管地阴极接到一起形成公共阴极COM 地数码管 .共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线 GND上，当某一字段发光二极管地阳极为高电平时，相应字段就点亮 .当某一字段地阳极为低电平常，相应字段就不亮.2.6 、 数码管动态显示单片机 AT89S52 输出 8 个高低电平信号每个数码管地8 个段分别连接P0.0-P0.7口上当某个数码管地公共端为“

31、0”时，那么这个数码管被选中，这 时此数码管地哪段为” 1“就哪段就被点亮初学者可以利用本试验板自带地仿真器功能来单步执行，来观看数码管地工作原理，由于I/O 资源有限，一个 51 单片机只有 32 个 I/O 所以只能将 8 个数码管以动态扫描地方式来显示，何为动态扫描呢？动态扫描地连接方式是将8 个数码管地 8 个段用相同地 I/O来掌握，即第一个数码管地” a“段由P0.0 掌握其次个数码管地” a“段也是由P0.0 来掌握地而 8 个数码管地公共端就是由不同地I/O 来掌握，即第一个数码管地公共端由 P2.4 掌握而其次个数码管地公共端有P2.5 掌握动态扫描地掌握原理是：将第一个数码

32、管要显示地内容显示出来，然后立刻将其次个数码管地内容显示出来，一次把第8 个数码管地内容显示出来由于单片机地工作速度特别快，所以当显示第8 个数码管地时候第一个数码管地内容仍没有完全消逝，这时立刻重复上面地过程，就实现了数码管地. 数码关分共阳极数码管，仍欢迎下载精品学习资源图 8 电源设计图1.6、电路总体设计图有就是共阴极数码管，我们就采纳共阴来使用. 单片机各个口地电压输出地都为高电平. 共阴就通过掌握阳极，即可掌握LED显示.2.7 、电源 5V 总体设计电源模块为系统板上其它模块供应5V 电源，电源输入有两种方式，一种为交直流电源从电源插座输入，输入地电压要求，直流输入应大于7.5V

33、 ，沟通输入应大于5V ，通过7805 三端稳压器得到5V 地直流电源供应系统其它模块工作，另一种为从USB 接口猎取5V 电源，只要用相应配套地USB 线从电脑主机猎取 5V 直流电源，在电源模块中加有保护电路，即电路中有短路，不会对7805 三端稳压器及电脑主机电源有损害.其电路原理图如图 5 所示图 9电源总体设计图欢迎下载精品学习资源2.8 、 DS18B20初始化DS18B20地一线工作协议流程是：初始化 ROM操作指令储备器操作指令数据传输 . 其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序. 故主机掌握DS18B20完成温度转换必需经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复

34、位，复位胜利后发送一条 ROM指令，最终发送 RAM指令，这样才能对 DS18B20进行预定地操作 . 复位要求主 CPU将数据线下拉 500 微秒，然后释放， DS18B20收到信号后等待 1660 微秒左右，后发出 60240 微秒地存在低脉冲，主 CPU收到此信号表示复位胜利 .DS18B20地单线协议和命令DS18B20有严格地通信协议来保证各位数据地传输地正确性和完整性主机操作单线器件 DS18B20必需遵循下面地次序 .1. 初始化单线总线上地全部操作均从初始化开头 . 初始化过程如下：主机通过拉低单线 480us 以上，产生复位脉冲，然后释放该线，进入Rx 接收模式主机释放总线时

35、，会产生一个上升沿 . 单线期间 DS18B20检测到改上升沿后，延时15-60us ， 通过拉低总线 60-240us 来产生应答脉冲 . 主机麻烦到从机地应答脉冲后，说明有单线器件在线 .2. ROM操作命令一旦总线主机检测到应答脉冲，便可以发起ROM操作命令 . 工有 5 位 ROM操作命令.3. 内存操作命令在胜利执行了 ROM操作命令之后，才可以使用内存操作命令. 主机可以供应6 种内存操作命令 .4. 数据处理DS18B20要有严格地时序来保证数据地完整性 . 在单线 DQ上，存在复位脉冲、应答脉冲、写“ 0”、写“ 1”、读“ 0”和读“ 1”几种信号类型 . 其中，出来映带脉冲

36、之外，均由主机产生 . 数据位地读和写就是通过使用读、写时隙实现地.欢迎下载精品学习资源第一来看写时隙 . 当主机将数据从高电平来至低电平常，产生写时隙. 有 2 种类型地写时隙：写“ 1”和写“ 0”. 全部写时隙必需在60us 以上，各个写时隙之间必需保证最段 1us 地复原时间 .DS18B20在 DQ线变低后地 15-60us 地窗口对 DQ线进行采样，假如为高电平，就写“ 1”；假如为低电平就写“ 0”. 对于主机产生写“ 1”时隙地情形，数据线必需先被拉低，然后释放，在写时隙开头后地 15us，答应 DQ线来至高电平 . 读主机产生写“ 0”时隙地情形， DQ线必需被拉至低电平且至

37、少保持低电平60us.再来看读时隙 . 当主机从 DS18B20读数据时，把数据线从高电平来至低电平，产生读时隙 . 数据线 DQ必需保持低电平至少 1us，来自 DS18B20地输出数据在读时隙下降沿之后15us 内有效. 因此，在此 15us 内，主机必需停止将 DQ 引脚置低 . 在读时隙终止时， DQ引脚将通过外部上拉电阻拉回来至高电平. 全部地读时隙最短必需连续60us，各个读时隙之间必需保证延时到最段1us 地复原时间.所以地读写时隙至少需要 60us，且每两个独立地时隙之间至少需要1us 地复原时间 . 在写时隙中，主机将在拉低中线15us 内释放总线，并向 DS18B20写“1

38、”. 如主机拉低总线后能保持至少60us 地低电平，就向单总线期间写“0”.DS18B20仅在主机发生读时隙时才向主机传输数据，所以，当主机向DS18B20发生读数据命令后，必需立刻产生读时隙，以便DS18B20能传输数据 .欢迎下载精品学习资源2.9 、 系统流程图系统流程图如下列图：开头初始化启动 18B20读温度P3.2 高电平降温运算温度P3.3 高电平升温显示温度？下限？上限终止图 10系统流程图欢迎下载精品学习资源第三章 调试本电路简洁高效，失真小，输出稳固，达到了设计目地和要求，但在电路地整个设计过程中存在很多问题 ,在使用电容时更要当心由于电容地串联与并联正好与电阻地相反.假如

39、不多加当心或许会走很多弯路.检查稳压电源地设计电路，确定其精确无误，输入220V 电源，检测输出电源大小是否接近5V 电源.将电路联接好，在运算放大器同相输入端加入一 0 10v 地直流电压，观看输出稳压值地变化情形.将上述各部分电路调剂器试好后，将整个系统连接起来进行通调.检查整体电路有无错误，检查无误后接通电源，运行正常停止运行，关闭运算机关闭电源，终止.欢迎下载精品学习资源第四章 终止语通过本次课程设计，使我加深了对 Proteus、单片机 AT89C51 、稳压直流电源设计地懂得，仍有经过在网上查找资料以及到图书馆学习，也使我更好地懂得和熟悉了关于电源设计原理和实际中地应用过程.在课程

40、设计过程中我们相互争论，请教老师，在不断地调试各自地程序中，发觉了很多各自地问题并进行争论解决.我们试着用不同地设计方法来实现 我们地课题，这样不仅可以拓宽我们地思路，仍可以使我们地设计成果更加严谨.本次课程设计可以为我以后工作打下肯定地基础，感谢本次课程设计，感谢我地指导老师！通过各方面地努力，最终设计出了自己较为中意地系统 .虽然这两周过得很辛苦，但是自己付出地努力得到了回报，那种成就感是任何事物都无法代替地 .仍有在设计过程中，我们积存地体会，对我们以后地学习和工作会有莫大地帮忙 .参考文献1 集成电路音响放大器徐治邦 编著 新时代出版社 1984.1欢迎下载精品学习资源2 模拟电子技术基础主编 :童诗白 华成英高等训练出版社 2000.33 基于 PROTEUS 地电路及单片机系统设计与仿真周润景 张丽娜 编著北京航空航天高校出版社2006.05.014 有用电路 300 例 武义伟 汪河 编著 电子工业出版社 1983.95 有用电路手册杨宝清 编著 机械工业出版社1985.66 高稳固度电源倪原来 编著 人民邮电出版社 1982.127 模拟集成电路设计David A.Johns Ken Martin 著 机械工业出版社 2005.118 新编线性直流稳压电源王增福 李昶 魏永明 编著 电子工业出版社 2004.11欢迎下载