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以下內容是在設計溫控器的一些想法與心得體會,與大家分享一下。
一,設計來源與資料準備
單片機方面的一些新技術,新器件要跟上。多上網找些新東東來看,以后做設計時才能得心應手。例如:一線制傳輸,一體化傳感器,USB,FLASH存儲等等新技術。現在的器件集成度越來越高,要選好器件,為我們的設計會帶來很多方便。我們的設計的工作就是使一堆“亂七八糟”的器件完美的組合起來,完成一個特定的功能。在這閑話少說,還是來說說溫控器的設計來源與資料準備。
設計思想來源:在日常生活及工農業生產中經常要用到溫度的檢測與控制。傳統的測溫元件有熱電偶和熱電阻,而熱電偶和熱電阻測出一般是電壓,再轉換成對應的溫度,需要比較多的外部硬件支持,硬件電路復雜,制作成本高。隨著集成電路的集成度的提高,與傳統的溫度傳感器相比,現在傳感器的已經趨于數字化了,其性價比更高更好。所以產生了設計新型數字溫控器。
資料準備:在網上下載器件的相關文檔或找一些相關書籍,看完要明確器件出入信號與完成的功能。正如面向對象程序設計中的對象,對象是一個暗箱,我們不關心暗箱內部結構,對我們來說是透明的,我們只關心出入的參數與所完成功能。電子器件也一樣,我們只需關心出入信號與器件在電路中完成的功能。
二,設計電路圖(SCH圖)
溫控器原理圖
畫原理圖時只要熟悉器件封裝就可以,這一步驟沒有什么困難。按功能塊分區域的畫原理圖能思路清晰些,更容易修正。
三,溫控器器件清單
請參照器件清單.xls文件。
四,在面包板上調試硬件調試
請參照面包板實物
按功能塊布局電路,這樣方便查錯。
現在無需擴展ROM,RAM。也無需擴展8259,8255,8254,16550等外部接口電路。以現在器件的高集成度,單片機內部ROM,RAM是足夠的大,還集成了定時器/計數器,外部中斷,串行通信所需的硬件電路。如果還不夠,只要升級下芯片。硬件電路設計變得簡單許多。
五,在面包板上調試程序模塊
程序編寫是最耗時的步驟,要有耐心。
請參照源程序模塊(紅外遙控模塊,溫度模塊,時鐘模塊,顯示模塊)
首先將按模塊依依調試至到成功,然后將各個調試成功的模塊組合起來。本人對此深有體會,要是按整個程序去調試,要是有錯誤很難發現!
在編程時的幾個重要概念:
編程要特別注意時序!時序是進行各種指令操作在時間上的先后順序。
中斷程序(定時器/計數器,外部中斷,串行中斷)與主程序是并行執行的。
布爾處理機是位處理的核心!在位控制方面起到了巨大的作用。
六,設計印刷電路板(PCB圖)
PCB圖
熟悉器件的PCB封裝。特別要注意布線,多用手工布線,要減少干擾情況下布線。好的布局可以減少的面板的使用。現在流行雙面板布線。
七,實驗成品的焊接與測試
有待實踐!
八,溫控器使用說明書與面板設計圖
已附使用說明書文件。
面板設計圖
九,想說的一些話
學習首先需要有興趣,從課本上所學的理論知識自己不實踐一下,不搞搞電路,很快就飛了。在學習組成原理與接口時,都是在花幾千元的銀子的板上連線,多浪費!還不如買些器件自己搞定,哎!不多說學校里的~~~!要想掌握某種技能,最好的方法就是實踐。親自體會一下調試與開發的過程。就會對許多環節有更加真實的體驗,理論的學習的不確信感將徹底被打破。進而建立起一種實用性的技能。考試時,可能某道編程題錯了一行,評閱人會考慮給你80%的分數,但是現實的單片機控制程序中,并不存在80%的狀態,而是只有正確和錯誤的區別。有條件最好跟有經驗的前輩們“混”,把自己帶入門,后面的路自己走,這樣的效果很好。剛開始搭上些小電路玩玩,不知不覺自己就會熟悉了。多想想問題,時不時到單片機論壇看看,學學別人的經驗。對要用的器件到網上找找它們的資料,最好找英文資料,誰叫我國的芯片不發達,期待好的國產芯片,搞這行的學好計算機英語刻不容緩,實在不行,就去找金山詞霸。夜深了,就寫到這里。
溫控器使用說明書
1,溫控器規格說明
工作電壓為DC 5V,功耗小;
尺寸為長12cm,寬8.5cm,小巧便于攜帶與安裝;
檢測溫度范圍:-55℃~125℃,精確度為0.1℃
采用紅外遙控,方便用戶操作控制溫控器;
系統升級方便(有配套升級的設備);
2,溫控器具有的功能
顯示當前環境溫度;顯示當前時間;超出安全溫度范圍時,自動啟動報警電路并啟動外部電路(降溫電路與升溫電路)來恢復安全溫度范圍。
3,如何使用溫控器
用紅外遙控器來設定安全溫度范圍和時間。按溫度設置鍵進入安全溫度的設定,按+鍵盤溫度升高,按-鍵盤溫度降低,按最高溫度或按最低溫度鍵退出;按時,分,秒設置鍵分別進入時,分,秒的設置,按+鍵盤時間升高,按-鍵盤時間降低,按時間鍵退出。
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