電子專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)

《電子專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、電子專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)電熱水器自動(dòng)控溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院：現(xiàn)代科技學(xué)院專(zhuān)業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：1301班姓名：周紫璇學(xué)號(hào)：2013614140122指導(dǎo)老師：程洪完成時(shí)間：2016.20冃錄1.方案設(shè)計(jì)2.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1上位機(jī)部分2.2下位機(jī)部分2.3顯示模塊2.4溫度采集模塊2.5紅外遙控模塊2.6按鍵控制模塊2.7報(bào)警模塊3?軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1程序流程圖3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明3.系統(tǒng)仿真4?結(jié)論6.參考文獻(xiàn)7?程序代碼1.方案設(shè)計(jì)智能電熱水器溫度控制系統(tǒng)采用PIC16F877A為控制電路核心

2、，單片機(jī)通過(guò)紅外線(xiàn)接口或者鍵盤(pán)接收來(lái)自用戶(hù)設(shè)定的溫度信息，并通過(guò)溫度傳感器DS18B20實(shí)時(shí)對(duì)水溫進(jìn)行測(cè)量并在1602液晶顯示屏上進(jìn)行顯示OPIC16F877A根據(jù)水溫狀況來(lái)控制繼電器的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱電路的接入控制。本系統(tǒng)還具有報(bào)警功能如果測(cè)的用戶(hù)設(shè)定溫度過(guò)高或者測(cè)量出水溫過(guò)高，單片機(jī)通過(guò)報(bào)警電路向用戶(hù)發(fā)出聲光報(bào)警，并自動(dòng)切斷電加熱電路系統(tǒng)的基本功能，熱水器檔位設(shè)置：1、2、3、4、5、6六個(gè)檔位。1.2、3、4、5、6擋分別對(duì)應(yīng)20-25度、26?30度、31?35度、36?40度、41-45度、

3、46-50度的溫度范I韋I；0為待機(jī)狀態(tài)。用戶(hù)設(shè)定好檔位，熱水器開(kāi)始加熱，直至到達(dá)所設(shè)檔位的上限溫度值，停止加熱；當(dāng)溫度低于所設(shè)定檔位溫度值得下限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)加熱；熱水器液晶卻溫度設(shè)置：直接輸入溫度值，熱水器加熱到此值，允許溫差1度以?xún)?nèi)。2.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1上位機(jī)部分：功能需求：上位機(jī)能夠?qū)崟r(shí)將檔位控制信息和語(yǔ)音控制信息發(fā)送給下位機(jī)，并能夠接受來(lái)自下位機(jī)的實(shí)時(shí)溫度信息和檔位信息。具休內(nèi)容：規(guī)劃上位機(jī)軟件界面；實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的虛擬的物理連接；選擇和下位機(jī)相同的通信協(xié)議；編寫(xiě)上位機(jī)通信程序。2.2下

4、位機(jī)部分：功能需求：下位機(jī)能夠?qū)?shí)時(shí)采集到的溫度信息、檔位信息發(fā)送給上位機(jī)，并能夠?qū)崟r(shí)接受來(lái)口上位機(jī)的檔位控制信息和語(yǔ)音控制信息。具體內(nèi)容：實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與上位機(jī)的虛擬的物理連接；選擇通信協(xié)議;選擇通信標(biāo)準(zhǔn)；選擇下位機(jī)通信方式；編寫(xiě)下位機(jī)通信程序。2.3顯示模塊顯示電路一般為液晶顯示或數(shù)碼管顯示。本實(shí)訓(xùn)屮，它既可以顯示外界采集到的溫度，也可以顯示用戶(hù)按鍵設(shè)置的溫度檔位，還可以顯示由通信模塊傳過(guò)來(lái)的檔位值。2.4溫度采集模塊溫度測(cè)量功能是系統(tǒng)控制功能的核心，實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)本次選擇DS18B20具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、

5、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線(xiàn)少等優(yōu)點(diǎn)，而且輸出量為數(shù)字量，單片機(jī)可以直接讀取取值。2.5紅外遙控模塊利用紅外線(xiàn)來(lái)傳遞控制信號(hào)。實(shí)現(xiàn)對(duì)熱水器的遠(yuǎn)距離控制。接收的遙控碼有一個(gè)高電平和低電平控制。將信號(hào)解調(diào)后直接輸入單片機(jī)的I/O口,用程序識(shí)別出用戶(hù)對(duì)溫度進(jìn)行控制2.6按鍵控制模塊按鍵控制主要是為滿(mǎn)足用戶(hù)由按鍵來(lái)設(shè)定檔位的需求。作為補(bǔ)充，本實(shí)訓(xùn)中還增加了用語(yǔ)音信號(hào)來(lái)控制檔位。按鍵有一個(gè)RESET鍵、啟/停鍵等（按需設(shè)置）、檔位選擇鍵（1?6）等。按鍵的響應(yīng)可以采用屮斷方式，單片機(jī)的中斷有兩種方式一種是電平

6、觸發(fā)方式，一種是跳沿觸發(fā)方式。如果采用的跳沿觸發(fā)方式這樣標(biāo)志位的清零就不用外加電路。按鍵模塊的設(shè)計(jì)主耍是用PIC16F877A單片機(jī)RB口的弱上拉功能來(lái)判斷按鍵是否有下。在設(shè)計(jì)中采用了6個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的控制模塊功能。2.7報(bào)警模塊本設(shè)計(jì)的報(bào)警模塊采用的是蜂鳴器和發(fā)光二極管共同構(gòu)成，當(dāng)系統(tǒng)判斷岀溫度傳感器所采集的溫度超過(guò)上下限溫度時(shí)，蜂鳴器就能發(fā)出嘀嘀地警報(bào)聲咅，Z后發(fā)光二極管發(fā)出閃爍的紅色。通過(guò)這種形式的循環(huán)報(bào)警,來(lái)提醒周?chē)娜藴囟瘸^(guò)了限定，需要采取降溫措施來(lái)降低溫度。直到溫度降低到警戒線(xiàn)內(nèi)，

7、報(bào)警信號(hào)才會(huì)停止。[8]1.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1程序流程圖序流程圖主程DS18B20流程圖3.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明在本設(shè)計(jì)的軟件系統(tǒng)主函數(shù)除了對(duì)PIC16F877A單片機(jī)中所要用到的端口，以及LCD液晶顯示器進(jìn)行初始化外，還包括需耍調(diào)用相應(yīng)的子程序。對(duì)單片機(jī)中所要用到端口的具體初始化內(nèi)容為：設(shè)置RD口全部為普通數(shù)字10端口且D口的方向?yàn)檩敵觯糜诳刂埔壕э@示器的讀寫(xiě)功能;設(shè)置RB端口為弱上拉功能，用于實(shí)現(xiàn)按鍵控制模塊與單片機(jī)的功能聯(lián)系；定義RC口的RC4引腳作輸入口，其它作為為輸出口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與溫度

8、采集模塊和報(bào)警模塊的功能聯(lián)系。對(duì)于用到的子程序：溫度采集和轉(zhuǎn)化子程序用于啟動(dòng)溫度傳感器采集外界溫度并將溫度值送給單片機(jī)用于下一步處理；DS18B20初始化子程序是用于初始化DS18B20的日歷和時(shí)鐘內(nèi)容；判斷溫度報(bào)警子程序是實(shí)現(xiàn)判斷溫度是否超過(guò)上下限，若超過(guò)則會(huì)掉用與報(bào)警有關(guān)的函數(shù)實(shí)現(xiàn)報(bào)警；切屏控制功能子程序和修改設(shè)定功能子程序都屬于系統(tǒng)的控制功能模塊，用于對(duì)系統(tǒng)的控制；實(shí)時(shí)溫度顯示子程序和上下限溫度顯示子程序以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示子程序，都是處理需要顯示的數(shù)