單片機(jī)課程設(shè)計(jì)---雞舍溫度控制設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目：雞舍溫度控制設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院（系）：機(jī)械與電氣工程學(xué)院</p><p>　　專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（3）班</p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p><

2、;b>　　姓名： </b></p><p><b>　　2013-3-17</b></p><p><b>　　雞舍溫度控制設(shè)計(jì)</b></p><p>　　中文摘要：該文給出了一種很方便的雞舍溫度控制方法。課題主要任務(wù)是保持雞舍溫度在上下限溫度之間，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測(cè)，用控制按鍵設(shè)置溫度的上下限溫度

3、值，并通過報(bào)警信號(hào)提示溫度異常，當(dāng)室內(nèi)溫度高于上限值警報(bào)響應(yīng)，同時(shí)繼電器連接著的排風(fēng)裝置工作使得室溫降低；當(dāng)室內(nèi)溫度低于下限值警報(bào)響應(yīng)，同時(shí)繼電器連接著的供熱裝置工作使得室溫升高，使用性比較強(qiáng)。本系統(tǒng)可以作為雞舍溫度監(jiān)控系，如果稍微改裝可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室溫度監(jiān)控系統(tǒng)，以及構(gòu)成智能電飯煲等等。</p><p><b>　　一 前言</b></p><p>

4、　　隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。利用微機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)控的技術(shù)，也便隨之而生，并得到日益發(fā)展和完善，越來越顯示出其優(yōu)越性。作為獲取信息的手段——傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域較廣泛。傳感器技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。</p><p>　　AT89C52是一個(gè)低

5、電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 </p><p><b>　　二 硬件電路設(shè)計(jì)</b></

6、p><p>　　2.1 總方案分析：</p><p>　　總體設(shè)計(jì)方案采用AT89C52單片機(jī)作控制器，溫度傳感器選用DS18B20來設(shè)計(jì)數(shù)字溫度計(jì)，系統(tǒng)由5個(gè)模塊組成：DS18B20數(shù)字式溫度傳感器，中心控制系統(tǒng)，顯示模塊，溫度設(shè)置按鍵系統(tǒng)和對(duì)外控制系統(tǒng)五個(gè)部分。測(cè)溫電路由DS18B20溫度傳感器實(shí)現(xiàn)，主控制器由單片機(jī)AT89C52實(shí)現(xiàn)，顯示模塊由二位LED數(shù)碼管直讀顯示,，報(bào)警指示電路由

7、蜂鳴器，控制電路由按鍵構(gòu)成，對(duì)外控制系統(tǒng)由繼電器和排風(fēng)裝置、供熱裝置構(gòu)成。本設(shè)計(jì)所使用的數(shù)字溫度計(jì)與傳統(tǒng)的溫度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫準(zhǔn)確等特點(diǎn)，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，主要用于對(duì)溫度的精度要求較高的場(chǎng)所，或科研實(shí)驗(yàn)室使用，并且加有報(bào)警裝置，超過限制溫度可發(fā)出報(bào)警信號(hào)，還可以調(diào)整報(bào)警上下限溫度。該設(shè)計(jì)控制器使用單片機(jī)AT89C52，測(cè)溫傳感器使用DS18B20，用二位共陽極LED數(shù)碼管以I/O口傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度顯示，能準(zhǔn)

8、確達(dá)到以上要求。</p><p><b>　　圖1：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</b></p><p>　　2.2 DS18B20數(shù)字式溫度傳感器</p><p>　　傳感器DS18B20具有體積小、精度高、適用電壓寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測(cè)溫效果。</p><p>　　美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司的

9、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，在其內(nèi)部使用了在板（ON-B0ARD）專利技術(shù)。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)?！耙痪€總線”獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶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。</p><p>　　現(xiàn)在，新一代的DS18B20體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。使用戶可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點(diǎn)。 同DS1820一樣，DS1

10、8B20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。現(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)備或過程控制、測(cè)溫類消費(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。<

11、/p><p>　　2.2.1 DS18B20的特性</p><p>　?。?）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.0～5.5V，寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。</p><p>　　（2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。</p><p>　?。?）DS18B20支持多點(diǎn)組

12、網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。</p><p>　?。?）DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。</p><p>　?。?）溫范圍－55℃～＋125℃，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃。</p><p>　?。?）可編程的分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫

13、度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。</p><p>　?。?）在9位分辨率時(shí)最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。</p><p>　　（8）測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。</p><

14、;p>　　（9）負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，芯片不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。</p><p>　　2.2.2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)及DS18B20的管腳排列</p><p>　　64位光刻ROM是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列號(hào)。不同的器件地址序列號(hào)不同。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T

15、H和TL，高速暫存器。 </p><p>　　DS18B20的引腳定義：</p><p>　?。?)DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端。</p><p>　　(2)GND為電源地。</p><p>　?。?)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。</p><p>　　圖2 DS18B20引腳定義</p

16、><p>　　2.2.3 DS18B20的編程</p><p>　　（1）DS18B20的初始化：</p><p>　?、傧葘?shù)據(jù)線置高電平“1”。 　　</p><p>　?、谘訒r(shí)（該時(shí)間要求的不是很嚴(yán)格，但是盡可能的短一點(diǎn)） 　　</p><p>　?、蹟?shù)據(jù)線拉到低電平“0”。 　　</p><p

17、>　　④延時(shí)750us（該時(shí)間的時(shí)間范圍可以從480us到960us）。 　　</p><p>　?、輸?shù)據(jù)線拉到高電平“1”。 　　</p><p>　?、扪訒r(shí)等待（如果初始化成功則在15到60毫秒時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20所返回的低電平“0”。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應(yīng)注意不能無限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)控制）。 　　</p>

18、<p>　?、呷鬋PU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時(shí)間算起）最少要480微秒。 　　</p><p>　　⑧將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。</p><p>　　初始化程序代碼如下：</p><p>　　void ds_reset(void)</p><p><

19、b>　　{</b></p><p>　　char presence=1;</p><p>　　while(presence)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(presence)</p><p><b>　　{</b>&

20、lt;/p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　DQ=0; </b></p><p>　　d

21、elay(50); </p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p>　　delay(6); </p><p>　　presence=DQ; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　delay(45); </p><

22、;p>　　presence=~DQ; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　DQ=1; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　（2）DS18B20的寫操作：</p><p>　?、贁?shù)

23、據(jù)線先置低電平“0”。</p><p>　　②延時(shí)確定的時(shí)間為15us。 　　</p><p>　　③按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 　　</p><p>　?、苎訒r(shí)時(shí)間為45us。 　　</p><p>　?、輰?shù)據(jù)線拉到高電平。 　　</p><p>　?、拗貜?fù)上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)

24、全部發(fā)送完為止。 　　</p><p>　?、咦詈髮?shù)據(jù)線拉高。 </p><p>　　寫操作程序代碼如下：</p><p>　　void ds_write(uchar ds_wrdata)</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uchar i;</

25、b></p><p>　　for(i=8;i>0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p>　　_nop_();

26、 </p><p><b>　　DQ=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p&

27、gt;<p><b>　　_nop_(); </b></p><p>　　DQ=ds_wrdata&0x01; //最低位移出</p><p><b>　　delay(6);</b></p><p>　　ds_wrdata=ds_wrdata/2; //右移1位</p>

28、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　（3）DS18B20的讀操作：</p&g

29、t;<p>　?、賹?shù)據(jù)線拉高“1”。</p><p>　　②延時(shí)2us。 　　</p><p>　?、蹖?shù)據(jù)線拉低“0”。</p><p>　?、苎訒r(shí)15us。 　　</p><p>　?、輰?shù)據(jù)線拉高“1”。</p><p><b>　?、扪訒r(shí)15us。</b></p>

30、;<p>　?、咦x數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個(gè)狀態(tài)位，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。</p><p><b>　?、嘌訒r(shí)30us。</b></p><p>　　讀操作程序代碼如下：</p><p>　　uchar ds_read(void)</p><p><b>　　{</b></p>&l

31、t;p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　uchar value=0;</p><p>　　for(i=8;i>0;i--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DQ=1;_nop_();</p><p><b

32、>　　_nop_();</b></p><p>　　value>>=1;</p><p><b>　　DQ=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p>

33、<p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　

34、_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p>　　if(DQ)value|=0x80;</p><p>　　delay(6); </p><p><b&

35、gt;　　}</b></p><p><b>　　DQ=1;</b></p><p>　　return(value);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　圖3 外部電源供電連接圖</p><p><b>　　2.3中心控制系統(tǒng)&

36、lt;/b></p><p>　　89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)中基本的產(chǎn)品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制

37、等應(yīng)用場(chǎng)合。89C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、8k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。89C52有PD

38、IP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。如圖4所示：</p><p>　　圖4：AT89C52引腳圖</p><p><b>　　2.4 顯示系統(tǒng)</b></p><p>　　LED數(shù)碼管，實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)亮。LED數(shù)碼管以發(fā)光二極管作為發(fā)

39、光單元，顏色有單紅，黃，藍(lán)，綠，白，七彩效果。單色，分段全彩管可用大樓，道路，河堤輪廓亮化，LED數(shù)碼管可均勻排布形成大面積顯示區(qū)域，可顯示圖案及文字，并可播放不同格式的視頻文件。通過電腦下flash、動(dòng)畫、文字等文件，或使用動(dòng)畫設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)個(gè)性化動(dòng)畫，播放各種動(dòng)感變色的圖文效果。LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。 &

40、lt;/p><p>　　A、靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位解碼器解碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O埠來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加解碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路

41、的復(fù)雜性。</p><p>　　B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元

42、選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。</p><p>　　透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，

43、不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O埠，而且功耗更低。</p><p><b>　　圖5：顯示電路</b></p><p><b>　　2.5溫度設(shè)置</b></p><p>　　單片機(jī)控制系統(tǒng)中，往往只需要幾個(gè)功能鍵，此時(shí)，可采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電

44、路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。</p><p>　　中斷控制方式是利用外部中斷源，響應(yīng)鍵輸入信號(hào)。特點(diǎn)是克服了前兩種控制方式可能產(chǎn)生的空掃描和不能及時(shí)響應(yīng)鍵輸入的缺點(diǎn)，既能及時(shí)處理鍵輸入，又能提高CPU運(yùn)行效率，但要占用一個(gè)寶貴的中斷資

45、源。</p><p>　　獨(dú)立式按鍵及其接口電路編程程序如下：</p><p>　　KEYA:ORL P3.0,#07H ;置P3.0～P3.2為輸入態(tài)</p><p>　　MOV A,P1 ;讀鍵值,鍵閉合相應(yīng)位為0</p><p>　　CPL A ;取反,鍵閉合相應(yīng)位為1<

46、/p><p>　　ANL A,#00000111B;屏蔽高5位,保留有鍵值信息的低3位 </p><p>　　JZ GRET ;全0,無鍵閉合,返回</p><p>　　LCALL DY10ms ;非全0,有鍵閉合,延時(shí)10ms,軟件去抖動(dòng)</p><p>　　MOV A,P1 ;重讀

47、鍵值,鍵閉合相應(yīng)位為0</p><p>　　CPL A ;取反,鍵閉合相應(yīng)位為1</p><p>　　ANL A,#00000111B;屏蔽高5位,保留有鍵值信息的低3位</p><p>　　JZ GRET ;全0,無鍵閉合,返回;非全0,確認(rèn)有鍵閉合</p><p>　　JB A

48、cc.0,KA0 ;轉(zhuǎn)0#鍵功能程序</p><p>　　JB Acc.1,KA1 ;轉(zhuǎn)1#鍵功能程序</p><p>　　JB Acc.2,KA2 ;轉(zhuǎn)2#鍵功能程序</p><p><b>　　GRET:RET</b></p><p>　　KA0: LCALL WORK0 ;

49、執(zhí)行0#鍵功能子程序</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KA1: LCALL WORK1 ;執(zhí)行1#鍵功能子程序</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　KA2: LCALL WORK2 ;執(zhí)行2#鍵功能子程序<

50、/p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　圖6：按鍵電路</b></p><p><b>　　2.6對(duì)外控制系統(tǒng)</b></p><p>　　對(duì)外控制系統(tǒng)由蜂鳴器和兩個(gè)繼電器組成的。</p><p>　?。?）蜂鳴器是一種一體化結(jié)

51、構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器可以分為電磁式蜂鳴器和壓電式蜂鳴器，當(dāng)前用的是壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.5~15V直流工作電壓），多諧振蕩器起振，輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹

52、配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。</p><p>　　蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。S51增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板通過一個(gè)三極管

53、C8550來放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。</p><p>　　蜂鳴器的正極接到VCC（＋5V）電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極管的發(fā)射極E，三極管的基級(jí)B經(jīng)過限流電阻R1后由單片機(jī)的P3.7引腳控制，當(dāng)P3.7輸出高電平時(shí)，三極管T1截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)P3.7輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，人們可以通過程序控制P3.7腳的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。程序中改變單片機(jī)P

54、3.7引腳輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。另外，改變P3.7輸出電平的高低電平占空比，則可以控制蜂鳴器的聲音大小，這些都可以通過編程實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。</p><p>　?。?）繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)

55、換電路等作用。</p><p>　　電磁繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的

56、導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。</p><p>　　電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。 </p><p>　　繼電器一

57、般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）。 </p><p>　　作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用： </p><p>　　1) 擴(kuò)大控制范圍。

58、例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開斷、接通多路電路。 </p><p>　　2) 放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。 </p><p>　　3) 綜合信號(hào)。例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。 </p><p>　　4)

59、自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。 </p><p><b>　　圖7：報(bào)警電路</b></p><p>　　三 軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p><b>　　圖8：程序流程圖</b></p><p><b>　　四 結(jié)語

60、</b></p><p>　　從得到題目到查找資料，從對(duì)題目的研究設(shè)定到電路圖的設(shè)計(jì)，電路圖的設(shè)計(jì)到程序設(shè)計(jì)……在這一個(gè)充滿挑戰(zhàn)伴隨挫折，充滿熱情伴隨打擊的過程中，我們感觸頗深，它是對(duì)我們的鉆研精神，創(chuàng)新精神，面對(duì)困難的心態(tài)，做事的毅力和耐心的考驗(yàn)。我們?cè)谶@個(gè)過程中深刻的感受到了做設(shè)計(jì)的意義所在，和我們一樣真正投入了身心去做的人也一定會(huì)有同樣的感觸?！　?</p><p>　　

61、本課題的重點(diǎn)、難點(diǎn)是：</p><p>　?。?）初步接觸溫度傳感器，要對(duì)傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等各方面從頭開始琢磨。</p><p>　?。?）考究調(diào)整電路的實(shí)現(xiàn)過程以及怎么樣通過單片機(jī)來間接的控制。</p><p>　?。?）從仿真電路到實(shí)際電路的調(diào)試。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的。只有理論

62、知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。我在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處：對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻、掌握得不夠牢固、比如說不懂一些元器件的使用方法、對(duì)匯編語言掌握得不透徹；還有這次的設(shè)計(jì)讓我明白了求人不如求己。雖然我們要講究合作，但更重要的是自己只有自己懂，自己做才不會(huì)在關(guān)鍵時(shí)刻掉鏈子。別人終究是一個(gè)陪襯，

63、路總是要自己走，屬于自己的任務(wù)就要自己搞；所以，我們必須要時(shí)刻強(qiáng)大自己，別人終究是別人。這個(gè)過程雖然不是很平坦，肯定會(huì)遇到各種各樣的問題，但一旦征服了它那它就是你的東西了。當(dāng)這樣的厚積達(dá)到一定程度那你就能享受到薄發(fā)那刻的輝煌。</p><p>　　通過做本課題，使我們了解傳感器的基本理論知識(shí)，更深入的了解單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用和PC編程控制。這使得我們對(duì)以后工作從事相關(guān)專業(yè)有很大的了解，讓我們對(duì)以后將要學(xué)習(xí)哪方面的知識(shí)

64、和提高哪方面的能力有了更為明確的指示，這個(gè)是我對(duì)這次課程設(shè)計(jì)最大的收獲</p><p><b>　　五 、 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　張俊莫，單片機(jī)中級(jí)教程——原理與應(yīng)用 北京航空航天大學(xué)出版社 2002</p><p>　　何立民，MCS—51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置與接口技術(shù)</p><p>　　康