Altium Designer畫的溫度開發(fā)板原理圖和PCB圖如下:(51hei附件中可下載工程文件)
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雙路可編程溫度控制系統(tǒng)產(chǎn)品使用手冊 【簡要說明】 - 尺寸:長72mmX寬86mmX高20mm
二、 主要芯片:單片機、DS18B20、數(shù)碼管
三、 工作電壓:輸入電壓小于12V,另有24V 可選。功耗小于2W
四、 特點:1、具有輸出電壓指示燈。
2、輸出具有指示燈。
3、采用螺旋壓接端子。
4、強大的濾波電路。
5、具有四位數(shù)碼管顯示,可以顯示小數(shù)點。
6、具有系統(tǒng)復(fù)位功能
7、具有完善的保護電路:電流限制、熱關(guān)斷電路、電源防接反功能、續(xù)流保護、光耦隔離等
8、可接兩個DS18B20傳感器
9、兩路繼電器獨立工作控制
10、可以自由編程,提供參考程序
11、繼電器所有觸點全部輸出 12、三個輸入控制按鍵,通過程序也可以自由設(shè)定
13、工作穩(wěn)定可靠。 14、工作溫度范圍-40℃~+70℃ 15、工作濕度 40% ~ 80%RH 16、可裝入槽型板,并安裝在DIN導(dǎo)軌上。 【DS18B20基本知識】 DS18B20數(shù)字溫度計是DALLAS公司生產(chǎn)的1-Wire,即單總線器件,具有線路簡單,體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng),具有線路簡單,在一根通信線,可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計,十分方便。 1、DS18B20產(chǎn)品的特點 (1)、只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。 (2)、在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。 (3)、實際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。 。4)、測量溫度范圍在-55。C到+125。C之間。 。5)、數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。 (6)、內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置。 2、DS18B20的引腳介紹 TO-92封裝的DS18B20的引腳排列見圖1,其引腳功能描述見表1。(底視圖)圖1 表1 DS18B20詳細引腳功能描述 | | | | | | | | 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開漏單總線接口引腳。當被用著在寄生電源下,也可以向器件提供電源。 | | | 可選擇的VDD引腳。當工作于寄生電源時,此引腳必須接地。 |
3. DS18B20的使用方法 由于DS18B20采用的是1-Wire總線協(xié)議方式,即在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸,而對AT89S51單片機來說,硬件上并不支持單總線協(xié)議,因此,我們必須采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。 由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù),因此,對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴格的時序要求。DS18B20有嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序:初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設(shè)備,單總線器件作為從設(shè)備。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始,如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù),在進行寫命令后,主機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。
【標注說明】 【功能描述】
【原理圖】 【PCB圖】 【元件清單】 元件清單 【應(yīng)用舉例“恒溫控制”】 【設(shè)定某個溫度值,當溫度大于這個溫度時繼電器工作,小于這個設(shè)定值時停止。設(shè)定溫度值具有掉電記憶功能。】
源程序見附件
【應(yīng)用舉例“比較控制系統(tǒng)”】 功能描述:板子;雙路溫控繼電器,兩個溫控探頭,上面的溫控探頭是A面顯示的溫度,下面的溫控探頭是B面顯示的溫度, 操作過程; 下完程序先設(shè)定C,先按加溫度鍵,然后再按減溫鍵,斷一下電再上電,這樣是為了設(shè)定掉電存儲 板子功能; 當A的溫度大于B的溫度到設(shè)定值時,繼電器A吸合,當再這個設(shè)定范圍時,斷開。有個問題,當B大于A時也會吸合。 - #include<reg52.h>
- #include<math.h>
- #include "INTRINS.H"
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- //數(shù)碼管顯示段碼
- code unsigned char duan[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88, 0x83, 0xC6, 0xBF,0x7f};
-
- unsigned char dong[4] = { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; //數(shù)碼管顯示緩沖區(qū)
- uchar i = 0; //數(shù)碼管掃描動態(tài)索引
- uint time2,time3;
- uchar gai = 0;
- uchar mode = 1; //換頁變量
-
- /********************掉電存儲*********************************************/
- typedef unsigned char INT8U;
- typedef unsigned int INT16U;
-
- sfr IAP_DATA = 0xC2;
- sfr IAP_ADDRH = 0xC3;
- sfr IAP_ADDRL = 0xC4;
- sfr IAP_CMD = 0xC5;
- sfr IAP_TRIG = 0xC6;
- sfr IAP_CONTR = 0xC7;
- #define ENABLE_ISP 0x82 //系統(tǒng)工作時鐘<20MHz 時,對IAP_CONTR 寄存器設(shè)置此值
-
- union union_temp16
- {
- INT16U un_temp16;
- INT8U un_temp8[2];
- }my_unTemp16;
-
- INT8U Byte_Read(INT16U add); //讀一字節(jié),調(diào)用前需打開IAP 功能
- void Byte_Program(INT16U add, INT8U ch); //字節(jié)編程,調(diào)用前需打開IAP 功能
- void Sector_Erase(INT16U add); //擦除扇區(qū)
- void IAP_Disable(); //關(guān)閉IAP 功能
- void Delay();
- /******************************18b20*************************************************************/
- bit flag1s = 0; //1s定時標志
-
- extern bit Start18B20(); //18b20初始化函數(shù)
- extern bit Get18B20Temp(int *temp); //18b20溫度讀取函數(shù)
- /******************************第二路溫控*************************************************/
- bit flag1ss = 0; //1s定時標志
-
- extern bit Start18B200(); //18b20初始化函數(shù)
- extern bit Get18B20Tempp(int *tempp); //18b20溫度讀取函數(shù)
- /*******************************************************************************************/
-
- sbit wei1 = P2^3; //數(shù)碼管的位斷開關(guān)
- sbit wei2 = P2^4;
- sbit wei3 = P2^5;
- sbit wei4 = P2^6;
-
- bit d1 = 1; //換畫面按鍵當前值
- bit d2 = 1; //計數(shù)加按鍵當前值
- bit d3 = 1; //計數(shù)減按鍵當前值
-
- sbit s1 = P2^0; //計數(shù)加
- sbit s2 = P2^1; //計數(shù)減
- sbit s3 = P2^2; //換畫面按鈕
-
- sbit out1 = P1^2; //高溫啟動
- sbit out2 = P1^3; //低溫啟動
-
- uchar T0RH = 0; //T0重載值的高字節(jié)
- uchar T0RL = 0; //T0重載值的低字節(jié)
-
-
- void peizhit0(uint ms); //配置t0定時器
- void key(); //按鍵掃描函數(shù)
-
- void main()
- {
- bit q1 = 1;
- bit q2 = 1;
- bit q3 = 1;
- /***********************18b20***************************************/
- int intT, decT; //溫度值的整數(shù)和小數(shù)部分
- bit res ;
- int temp; //讀取到的當前溫度值
- /***********************第二路18b20***************************************/
- int intTT, decTT; //溫度值的整數(shù)和小數(shù)部分
- bit ress ;
- int tempp; //讀取到的當前溫度值
-
- Start18B20(); /*啟動DS18B20*/
-
- Start18B200(); /*啟動DS18B20*/
-
- /***********************開機讀掉電存儲內(nèi)容******************************************************/
-
-
- time2 = Byte_Read(0x03)*255+Byte_Read(0x02); //注意這是把高字節(jié)和低字節(jié)合在一起
- time3 = Byte_Read(0x05)*255+Byte_Read(0x04); //讀三的時間
- EA = 1; //開總中斷
- peizhit0(1); //配置T0定時1ms
-
- while(1)
- {
- /*********************第一個按鍵換頁按鍵************************************/
- if(d3 != q3)
- {
- q3 = d3;
- if(d3 == 0)
- {
- mode = mode+1; //功能設(shè)置,4個參數(shù),4個周期為一個循環(huán)
- if(mode == 4)
- {
- mode = 1;
- }
- }
- }
- /*******************************第二個按鍵按下*************************/
-
- if(d2 != q2)
- {
- q2 = d2;
- if(d2 == 0)
- {
-
- if(mode ==2)
- {
- if(time2>0)
- {
- time2--;
- }
- }
- else if(mode ==3)
- {
- if(time3>0)
- {
- time3--;
- }
- }
-
- EA = 0;
- Sector_Erase(0); //擦除0x01地址中的數(shù)據(jù)
-
- Byte_Program(0x02,time2);
- Byte_Program(0x03,time2>>8);
- Byte_Program(0x04,time3);
- Byte_Program(0x05,time3>>8);
- EA = 1;
- }
- }
- /*****************************第二個按鍵按下***************************/
-
- if(d1 != q1)
- {
- q1 = d1;
- if(d1 == 0)
- {
-
- if(mode ==2) // b
- {
- time2 = (time2+1)%999;
- }
- else if(mode ==3)
- {
- time3 = (time3+1)%999;//c
- }
-
- EA = 0;
- Sector_Erase(0); //擦除0x01地址中的數(shù)據(jù)
-
- Byte_Program(0x02,time2);
- Byte_Program(0x03,time2>>8);
- Byte_Program(0x04,time3);
- Byte_Program(0x05,time3>>8);
- EA = 1;
- }
- }
-
- /***************第一層顯示**************************/
- if(mode == 1)
- {
-
- dong[0] = duan [10];
- dong[1] = duan [intT/100%10];
- dong[2] = duan [intT/10%10];
- dong[3] = duan [intT%10];
- }
- /*************第二層顯示**************************/
- if(mode == 2)
- {
- dong[0] = duan [11];
- dong[1] = duan [intTT/100%10];
- dong[2] = duan [intTT/10%10];
- dong[3] = duan [intTT%10];
- }
- /*************第三層顯示**************************/
- if(mode == 3)
- {
- dong[0] = duan [12];
- dong[1] = duan [time3/100%10];
- dong[2] = duan [time3/10%10];
- dong[3] = duan [time3%10];
- }
- /*****************************溫控部分**************************************************/
-
- if (flag1s) //每秒更新一次溫度
- {
- flag1s = 0;
- gai++;
- Start18B20(); // 注意 一定要隨著溫度讀取函數(shù)一起每秒更新啟動一次 不然就只能讀取到剛上電那一瞬間的溫度 啟動DS18B20
- res = Get18B20Temp(&temp); //讀取當前溫度
-
- intT = temp*10 >> 4; // 注意在這個地方temp*10就是精確1位小數(shù)點,*100就是精確兩位小數(shù)點 但是只能精確一位小數(shù)點 分離出溫度值整數(shù)部分
- decT = temp & 0xF; //分離出溫度值小數(shù)部分
- /*
- if((intT <= time2) && (intT >= time3)) //注意 控制部分要放到 這個函數(shù)內(nèi) 不然上電就會先比較 會有動作 放在這里就可以先讀取再比較 穩(wěn)定
- {
- out2 = 1;
- out1 = 1;
- }
- if(intT >= time2)
- {
- out2 = 1;
- //out1 = 0;
- if(gai >= 3)
- {
- gai = 0;
- out1 = ~out1;
- }
- }
-
- if(intT <= time3)
- {
- out1 = 1;
- //out2 = 0;
- if(gai >= 3)
- {
- gai = 0;
- out2 = ~out2;
- }
-
- }
- */
- }
-
-
- if (flag1ss) //每秒更新一次溫度
- {
- flag1ss = 0;
-
- Start18B200(); // 注意 一定要隨著溫度讀取函數(shù)一起每秒更新啟動一次 不然就只能讀取到剛上電那一瞬間的溫度 啟動DS18B20
- ress = Get18B20Tempp(&tempp); //讀取當前溫度
-
- intTT = tempp*10 >> 4; // 注意在這個地方temp*10就是精確1位小數(shù)點,*100就是精確兩位小數(shù)點 但是只能精確一位小數(shù)點 分離出溫度值整數(shù)部分
- decTT = tempp & 0xF; //分離出溫度值小數(shù)部分
-
-
-
- }
- /*************************************************************/
- if((intT-intTT) >= time3)
- {
- out2 = 0;
- }
- else
- {
- out2 = 1;
- }
-
- /************************************************************************/
- }
- }
-
- /* 配置并啟動T0,ms-T0定時時間 */
- void peizhit0(uint ms)
- {
- unsigned long tmp; //臨時變量
-
- tmp = 11059200 / 12; //定時器計數(shù)頻率 注意 因為晶振是11.0592,,12個震蕩周期才是一個機器周期,所以,計數(shù)器加一所用的頻率就是11059200/12
- tmp = (tmp * ms) / 1000; //計算所需的計數(shù)值 注意 上面的計數(shù)時間單位是秒,所以除以1000就轉(zhuǎn)化為ms了
- tmp = 65536 - tmp; //計算定時器重載值
- tmp = tmp + 18; //補償中斷響應(yīng)延時造成的誤差
- T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定時器重載值拆分為高低字節(jié) 注意 因為是char型所以這個數(shù)據(jù)如果不向左移動8位他就只能保存低位的8位數(shù)據(jù),一個char型變量保存是從低8位先保存,保存完后如果有空間再保存高位,向右移動8位就是讓它從高位開始保存,這個16位計數(shù)換成二進制是 1111 1000 1101 1110
- T0RL = (unsigned char)tmp; //直接保存低字節(jié)數(shù)據(jù)
- TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
- TMOD |= 0x01; //配置T0為模式1
- TH0 = T0RH; //加載T0重載值
- TL0 = T0RL;
- ET0 = 1; //使能T0中斷
- TR0 = 1; //啟動T0
- }
- /*按鍵掃描函數(shù)*/
- void key()
- {
- static uchar saomiaozhi[3] = {1,1,1};
- saomiaozhi[0] = (saomiaozhi[0]<<1) | s1;
- saomiaozhi[1] = (saomiaozhi[1]<<1) | s2;
- saomiaozhi[2] = (saomiaozhi[2]<<1) | s3;
-
- if(saomiaozhi[0] == 0x00)
- {
- d1 = 0;
- }
- if(saomiaozhi[0] == 0xff)
- {
- d1 = 1;
- }
- if(saomiaozhi[1] == 0x00)
- {
- d2 = 0;
- }
- if(saomiaozhi[1] == 0xff)
- {
- d2 = 1;
- }
- if(saomiaozhi[2] == 0x00)
- {
- d3 = 0;
- }
- if(saomiaozhi[2] == 0xff)
- {
- d3 = 1;
- }
-
- }
-
- /* T0中斷服務(wù)函數(shù),完成數(shù)碼管、按鍵掃描與秒表計數(shù) */
- void t0() interrupt 1
- {
- static uchar c = 0;
- static unsigned int tmr1s = 0;
- static unsigned int tmr1ss = 0;
- TH0 = T0RH; //重新加載重載值
- TL0 = T0RL;
- c++;
- tmr1s++;
- tmr1ss++;
- if (tmr1s >= 1000) //定時1s
- {
- tmr1s = 0;
- flag1s = 1;
-
- }
- if (tmr1ss >= 1000) //定時1s
- {
- tmr1ss = 0;
- flag1ss = 1;
-
- }
- if(c >= 2)
- { c = 0;
- key(); //按鍵掃描函數(shù)
- }
-
- P0 = 0xff;
- switch (i)
- {
- case 0: wei1 = 0; wei2 = 1; wei3 = 1;wei4 = 1; i++; P0 = dong[0]; break;
- case 1: wei1 = 1; wei2 = 0; wei3 = 1;wei4 = 1; i++; P0 = dong[1]; break;
- case 2: wei1 = 1; wei2 = 1; wei3 = 0;wei4 = 1; i++; P0 = dong[2]; break;
- case 3: wei1 = 1; wei2 = 1; wei3 = 0;wei4 = 1; i++; P0 = 0x7f; break;
- case 4: wei1 = 1; wei2 = 1; wei3 = 1;wei4 = 0; i=0; P0 = dong[3]; break;
- default: break;
- }
- }
- /******************************掉電儲存功能********************************************************/
- //讀一字節(jié),調(diào)用前需打開IAP 功能,入口:DPTR = 字節(jié)地址,返回:A = 讀出字節(jié)
- INT8U Byte_Read(INT16U add)
- {
- IAP_DATA = 0x00;
- IAP_CONTR = ENABLE_ISP; //打開IAP 功能, 設(shè)置Flash 操作等待時間
- IAP_CMD = 0x01; //IAP/ISP/EEPROM 字節(jié)讀命令
-
- my_unTemp16.un_temp16 = add;
- IAP_ADDRH = my_unTemp16.un_temp8[0]; //設(shè)置目標單元地址的高8 位地址
- IAP_ADDRL = my_unTemp16.un_temp8[1]; //設(shè)置目標單元地址的低8 位地址
-
- //EA = 0;
- IAP_TRIG = 0x5A; //先送 5Ah,再送A5h 到ISP/IAP 觸發(fā)寄存器,每次都需如此
- IAP_TRIG = 0xA5; //送完A5h 后,ISP/IAP 命令立即被觸發(fā)起動
- _nop_();
- //EA = 1;
- IAP_Disable(); //關(guān)閉IAP 功能, 清相關(guān)的特殊功能寄存器,使CPU 處于安全狀態(tài),
- //一次連續(xù)的IAP 操作完成之后建議關(guān)閉IAP 功能,不需要每次都關(guān)
- return (IAP_DATA);
- }
-
- //字節(jié)編程,調(diào)用前需打開IAP 功能,入口:DPTR = 字節(jié)地址, A= 須編程字節(jié)的數(shù)據(jù)
- void Byte_Program(INT16U add, INT8U ch)
- {
- IAP_CONTR = ENABLE_ISP; //打開 IAP 功能, 設(shè)置Flash 操作等待時間
- IAP_CMD = 0x02; //IAP/ISP/EEPROM 字節(jié)編程命令
-
- my_unTemp16.un_temp16 = add;
- IAP_ADDRH = my_unTemp16.un_temp8[0]; //設(shè)置目標單元地址的高8 位地址
- IAP_ADDRL = my_unTemp16.un_temp8[1]; //設(shè)置目標單元地址的低8 位地址
-
- IAP_DATA = ch; //要編程的數(shù)據(jù)先送進IAP_DATA 寄存器
- //EA = 0;
- IAP_TRIG = 0x5A; //先送 5Ah,再送A5h 到ISP/IAP 觸發(fā)寄存器,每次都需如此
- IAP_TRIG = 0xA5; //送完A5h 后,ISP/IAP 命令立即被觸發(fā)起動
- _nop_();
- //EA = 1;
- IAP_Disable(); //關(guān)閉IAP 功能, 清相關(guān)的特殊功能寄存器,使CPU 處于安全狀態(tài),
- //一次連續(xù)的IAP 操作完成之后建議關(guān)閉IAP 功能,不需要每次都關(guān)
- }
-
- //擦除扇區(qū), 入口:DPTR = 扇區(qū)地址
- void Sector_Erase(INT16U add)
- {
- IAP_CONTR = ENABLE_ISP; //打開IAP 功能, 設(shè)置Flash 操作等待時間
- IAP_CMD = 0x03; //IAP/ISP/EEPROM 扇區(qū)擦除命令
-
- my_unTemp16.un_temp16 = add;
- IAP_ADDRH = my_unTemp16.un_temp8[0]; //設(shè)置目標單元地址的高8 位地址
- IAP_ADDRL = my_unTemp16.un_temp8[1]; //設(shè)置目標單元地址的低8 位地址
-
- //EA = 0;
- IAP_TRIG = 0x5A; //先送 5Ah,再送A5h 到ISP/IAP 觸發(fā)寄存器,每次都需如此
- IAP_TRIG = 0xA5; //送完A5h 后,ISP/IAP 命令立即被觸發(fā)起動
- _nop_();
- //EA = 1;
- IAP_Disable(); //關(guān)閉IAP 功能, 清相關(guān)的特殊功能寄存器,使CPU 處于安全狀態(tài),
- //一次連續(xù)的IAP 操作完成之后建議關(guān)閉IAP 功能,不需要每次都關(guān)
- }
-
- void IAP_Disable()
- {
- //關(guān)閉IAP 功能, 清相關(guān)的特殊功能寄存器,使CPU 處于安全狀態(tài),
- //一次連續(xù)的IAP 操作完成之后建議關(guān)閉IAP 功能,不需要每次都關(guān)
- IAP_CONTR = 0; //關(guān)閉IAP 功能
- IAP_CMD = 0; //清命令寄存器,使命令寄存器無命令,此句可不用
- IAP_TRIG = 0; //清命令觸發(fā)寄存器,使命令觸發(fā)寄存器無觸發(fā),此句可不用
- IAP_ADDRH = 0;
- IAP_ADDRL = 0;
- }
-
- void Delay()
- {
- INT8U i;
- INT16U d=5000;
- while (d--)
- {
- i=255;
- while (i--);
- }
- }
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