魚缸溫度控制系統(tǒng)課件

魚缸溫度控制系統(tǒng)實驗二：繼電器控制水溫1實驗?zāi)康恼莆绽^電器的原理、使用方法通過繼電器的開關(guān)來控制對魚缸水的加溫2實驗要求使用溫度傳感器進(jìn)行溫度的采集使用數(shù)碼管顯示采集到的溫度設(shè)定溫度的范圍，如果超出范圍（溫度范圍使用整數(shù)表示，兩位），則對魚缸的水進(jìn)行加熱使用LED等指示工作狀態(tài)：加熱和停止3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計5加熱方案的設(shè)計常見的加熱方案設(shè)計化石燃料、生物燃料固體酒精煤氣電能加熱空調(diào)熱得快電磁爐6方案選擇“熱得快”7加熱電路的設(shè)計核心部件電熱絲（熱得快）控制開關(guān)9控制開關(guān)機(jī)械開關(guān)機(jī)械操作完成開關(guān)控制繼電器10機(jī)械開關(guān)分類旋轉(zhuǎn)式波段開關(guān)直鍵式波段開關(guān)撥動式波段開關(guān)撥碼開關(guān)按鍵開關(guān)微動開關(guān)11繼電器繼電器（Relay）定義：當(dāng)輸入量(激勵量)的變化達(dá)到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器繼電器原理：通過改變輸入到線圈上的電壓，來改變電磁場，進(jìn)而控制電路的開和關(guān)（電磁式）13繼電器的特性Xa——動作值Xb——釋放值Ya——負(fù)載14繼電器模型靜觸點（一個或多個）動觸點（公共端）繼電器觸點15開關(guān)模型單刀單擲SPST 單刀雙擲SPDT雙刀單擲DPST 雙刀雙擲DPDT17繼電器的分類按照工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類電磁繼電器固態(tài)繼電器溫度繼電器舌簧繼電器時間繼電器18電磁繼電器電磁繼電器原型19干簧繼電器組成干簧管線圈21干簧管用兩片既導(dǎo)磁又導(dǎo)電的材料做成簧片，平行地封入裝有惰性其他的玻璃管中組成開關(guān)元件。兩簧片的端部重疊并留有一定間隙以構(gòu)成觸點22干簧管工作原理23固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器（SSR,SolidStateRelay），是無可動接點部分的繼電器，在動作上與有接點繼電器相同，但是該繼電器使用半導(dǎo)體閘流管、晶閘管開關(guān)元件、二極管、晶體管等開關(guān)元件。另外也使用名為光耦合器的光半導(dǎo)體，使其輸入輸出絕緣。光電耦合器的特點是用光的信號在絕緣空間中進(jìn)行傳輸，所以絕緣性更好，傳動速度也更快。25SSR的構(gòu)成2627繼電器開關(guān)的優(yōu)點繼電器開關(guān)優(yōu)點：小電流控制大電流低電壓控制高電壓開合時間短壽命長輸入輸出隔離，抗干擾29繼電器30開發(fā)板原理圖設(shè)計繼電器電路31外部總線擴(kuò)展外部總線系統(tǒng)外部總線擴(kuò)展外部總線的擴(kuò)展方法32外部總線系統(tǒng)33外部總線擴(kuò)展P0口擴(kuò)展為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用口P2口高位地址也就是說16位地址總線AB15~AB0由P2口和P0口鎖存器構(gòu)成8位數(shù)據(jù)總線DB7~DB0由P0口構(gòu)成控制總線CB由輸出控制線(RD#,WR#,PSEN#,ALE)以及輸入控制線(EA#,INT0#,INT1#,RST,T0和T1)構(gòu)成34外部總線擴(kuò)展方法線選法譯碼法35開發(fā)板系統(tǒng)總線擴(kuò)展36繼電器和LED燈控制電路37SN74LS3778位D觸發(fā)器當(dāng)允許控制端G#為低電平時，時鐘端(CP)脈沖上升沿作用下，輸出端Q與數(shù)據(jù)端D相一致。當(dāng)CP為高電平或者低電平時，D對Q沒影響。38ULN2003D達(dá)林頓管作用：提高驅(qū)動能力，主要是為了驅(qū)動MOTOR電路后面的實驗中具體介紹39MCU總線電路4074LS138譯碼電路4174LS13874LS138：3－8線譯碼器4274LS138工作原理當(dāng)一個選通端（G1）為高電平，另兩個選通端（/(G2A)和/(G2B)）為低電平時，可將地址端（A、B、C）的二進(jìn)制編碼在一個對應(yīng)的輸出端以低電平譯出。43138內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖44138真值表45138每個通道的使用

46外設(shè)的系統(tǒng)總線掛載47作業(yè)根據(jù)74LS138結(jié)構(gòu)框圖，寫出Y0~Y7邏輯表達(dá)式試用兩片3線-8線譯碼器74LS138組成4線-16線譯碼器，將輸入的4位二進(jìn)制代碼譯成16個獨立的低電平信號。4874LS138的其他應(yīng)用若將選通端中的一個作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS138還可作數(shù)據(jù)分配器（原理圖設(shè)計）利用G1、/(G2A)和/(G2B)可級聯(lián)擴(kuò)展成24線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯(lián)擴(kuò)展成32線譯碼器49作業(yè)：寫一個跑馬燈程序，練習(xí)LED燈的控制（D15~D22）以及（D24~D26）50系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計51程序流程分析程序流程圖5253程序代碼設(shè)計系統(tǒng)初始化采集溫度數(shù)據(jù)處理溫度顯示溫度判斷打開/關(guān)閉加熱電路打開/關(guān)閉LED指示54系統(tǒng)初始化需要進(jìn)行初始化的設(shè)備CH452數(shù)碼管驅(qū)動器DS18B20溫度傳感器LED指示燈初始化為熄滅加熱電路控制開關(guān)（繼電器）初始化為關(guān)閉55CH452初始化CH452_Write(CH452_SYSON2);CH452_Write(CH452_BCD);DS18B20初始化ow_reset();write_byte(0xcc);write_byte(0x44);56LED燈初始化led_addr=LED_ADDR;*led_addr=0xff;注意：#defineLED_ADDR0x400057繼電器初始化led_addr=ADDR;*led_addr=0x80;注意：#defineADDR0x200058溫度采集DS18B20工作流程59發(fā)命令要求進(jìn)行溫度采集

ow_reset();write_byte(0xcc);write_byte(0x44);讀取溫度

ow_reset(); write_byte(0xcc);write_byte(0xbe);temp_lsb=read_byte();temp_msb=read_byte();60數(shù)據(jù)處理和溫度顯示數(shù)據(jù)處理數(shù)碼管溫度顯示61溫度范圍判斷通過數(shù)據(jù)處理后得到Temp_Decimal 溫度的小數(shù)部分Temp_Integer 溫度的整數(shù)部分只要將Temp_Integer和Temp_H和Temp_L進(jìn)行比較Temp_H和Temp_L中分別存放的是溫度范圍的上限和下限，這個在變量定義部分進(jìn)行設(shè)定62繼電器和LED控制根據(jù)前面的判斷，分兩種情況進(jìn)行控制在溫度范圍內(nèi)led_addr=LED_ADDR;*led_addr=0xff; led_addr=ADDR;*led_addr=0x80; 超出溫度范圍led_addr=LED_ADDR;*led_addr=0x7f; led_addr=ADDR;*led_addr=0x00; 6364程序設(shè)計流程圖（二）65循環(huán)控制語句常見循環(huán)控制語句if...else...語句swich()語句for()語句while()語句do...while()語句goto語句66繼電器SRS-05VDC-SL67特性介紹觸點材料：銀觸點類型：1Z微小型封裝：15.4*10.4*11.6低功耗：200/360/450mW環(huán)境溫度：-30to+85℃68產(chǎn)品型號69內(nèi)部結(jié)構(gòu)公共端、靜觸點、動觸點70主要技術(shù)參數(shù)工作電壓：5V工作電流：40mA吸合電壓：75%*5V釋放電壓：5%*5V動作/返回時間：10ms/5ms觸點的負(fù)載能力：3A120VAC/3A24VDC觸點電阻：100Ω機(jī)械壽命：10,000,00071繼電器驅(qū)動電氣條件額定工作電壓：5V額定工作電流：40mA74LS377引腳的電氣特性7274LS377引腳的電氣特性73原理圖設(shè)計74系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計75光耦什么是光耦光耦合器（optical

coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器（紅外線發(fā)光二極管LED）與受光器（光敏半導(dǎo)體管）封裝在同一管殼內(nèi)。76光耦模型77光接收器光電二極管光電晶閘管光電晶體管光電復(fù)合晶體管784N25封裝和內(nèi)部結(jié)構(gòu)79OC原理紅外LED發(fā)光管產(chǎn)生的紅外光照射在光電晶體管的感光性比較強的基極和集電極的結(jié)合部，基極和集電極的結(jié)合部將光子的能量轉(zhuǎn)化為光電流，晶體管對光電流進(jìn)行放大，增益為HFEHFE取決于集電極和發(fā)射極之間的電壓差80基本概念介紹CTR(CurrentTra