的初始化操作，其目的是使及各专用寄存器处于个确定的初始状态。如把的内容初始化为，使单片机从单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当单片机系统在运行出错或操作使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需要复位以使其恢复正常工作状态。端的外部复位电路有两种操作方式上电自动复位和按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种，本系统设计采用脉冲式按键手动复位，如图所示。图复位电路按键手动复位电路中，未按下复位按钮时，电源对电容进行充电，芯片的为低电平当按下按钮时，电容进行放电，放电结束后，芯片的引脚变成高电平松开按键时，电容再次进行充电，使得芯片复位引脚缓慢变为低电平。时钟电路单片机的时钟信号用来提供单片机内各种微操作的时间基准，时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。单片机的时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用内部振荡或者外部振荡这两种电路形式得到。本设计采用内部振荡方式，如图所示。图时钟振荡电路引脚和分别是系统时钟信号的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式。因为选用的是石英晶体振荡器，所以电容，选择电容值为的无极性电容。键盘电路通过检测单片机口引脚电平状态来判别有无按键输入就构成直接输入键盘，如图所示。之所以采用这种键盘电路形式，是因为在此设计中只有少量需要控制的系统。而直接编码输入键盘的接口电路简单，采用它可以简化电路。图键盘电路在本设计中，主芯片的口的四个引脚，分别与四个按键，相连接，且分别外接了的上拉电阻。四个按键在设计中作为设定闭环控制系统的温度时的控制按键，由于本次设计只需要通过按键进行数字加减，故实际应用是只用到，两个按键，按键作为加的按键，作为减的按键。显示电路在单片机应用系统中，对于系统的运行状态和运行结果，通常需要直观交互显示出来。单片机应用系统中最常用的显示器有和两种。这两种显示器都，机电课程设计说明书题目温度闭环控制系统学生姓名张泽瑞学号院系机械学院专业机械工程及自动化指导教师王同建陈伟年月日吉林大学第章系统总体设计要求第章系统总体方案简易温度控制系统的整体设计简易温度控制系统的工作原理简易温度控制系统的工作要求第章系统硬件设计主控芯片介绍复位电路时钟电路键盘电路显示电路测温电路加热电路第章系统软件设计主程序模块显示模块模数转换模块结论参考文献第章系统总体设计要求本设计为自动保温式电热水器，能够按照设定将水烧到指定温度并保持该温度，系统采用单片机控制，使用温度传感器实时监测水温并通过数码管显示出来，当温度大于设定温度时，关闭加热器，当温度小于设定温度时打开加热器，加热至设定温度，若温度超过温度上限，则通过蜂鸣器报警提示，设定温度通过键盘输入。第章系统总体方案简易温度控制系统的整体设计温度控制系统是由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要由单片机，温度传感器，液晶显示器，按键电路，串行通信电路组成。其硬件总体结构图如图所示。图温度控制系统结构图本设计主要由单片机温度采集模块温度显示模块和按键设定模块组成。本系统能实现温度实时测量，同时显示在液晶显示器上能实现温度的设定通过串行通信电路，将温度采集数据传送到机。简易温度控制系统的工作原理基于单片机水温控制电路，通过按键电路来设置加热温度，并将设置的温度值在数码管上显示，环境温度由来测出，传到单片机进行处理，蜂鸣器用来报警如果温度超过度，蜂鸣器发出声音，发出警报，为了防止干扰，在单片机接口接光电隔离。简易温度控制系统的工作要求基于单片机水温控制器晶振采用，此外初始温度设为度。越线报警温度设为度。控制精度为度。控制范围为环境温度到度。伏电源单片机温度传感器加热装置光电隔离复位电路晶振电路按键第章系统硬件设计主控芯片介绍主要性能与单片机产品兼容字节在系统可编程存储器次擦写周期全静态操作三级加密程序存储器个可编程口线三个位定时器计数器六个中断源全存储器例如执行时，口送出高八位地址。在这种应用中，口使用很强的内部上拉发送。在使用位地址如访问外部数据存储器时，口输出锁存器的内容。在编程和校验时，口也接收高位地址字节和些控制信号。口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。口亦作为特殊功能第二功能使用，如下表所示。在编程和校验时，口也接收些控制信号。端口引脚第二功能串行输入口串行输出口外中断外中断定时计数器定时计数器外部数据存储器写选通外部数据存储器读选通此外，口还接收些用于闪存编程和程序校验的控制信号。复位输入。当振荡器工作时，引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。当访问外部程序存储器或数据存储器时，地址锁存允许输出脉冲用于锁存地址的低位字节。般情况下，仍以时钟振荡频率的输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过个脉冲。对存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲。如有必要，可通过对特殊功能寄存器区中的单元的位置位，可禁止操作。该位置位后，只有条和指令才能将激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置禁止位无效。程序储存允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当由外部程序存储器取指令或数据时，每个机器周期两次有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次信号。外部访问允许，欲使仅访问外部程序存储器地址为，端必须保持低电平接地。需注意的是如果加密位被编程，复位时内部会锁存端状态。如端为高电平接端，则执行内部程序存储器的指令。存储器编程时，该引脚加上的编程允许电源，当然这必须是该器件是使用编程电压双工串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定时器双数据指针掉电标识符。引脚说明是种低功耗高性能位微控制器，具有在系统可编程引脚图封装存储器。使用公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业产品指令和引脚完全兼容。片上允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统可编程，使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案。具有以下标准功能字节，字节，位口线，看门狗定时器，个数据指针，三个位定时器计数器，个向量级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，可降至静态逻辑操作，支持种软件可选择节电模式。空闲模式下，停止工作，允许定时器计数器串口中断继续工作。掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结，单片机切工作停止，直到下个中断或硬件复位为止。口口是个位漏极开路的双向口。作为输出口，每位能驱动个逻辑电平。对端口写时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，口也被作为低位地址数据复用。在这种模式下，不具有内部上拉电阻。在编程时，口也用来接收指令字节在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动个逻辑电平。对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。此外，和分别作定时器计数器的外部计数输入和定时器计数器的触发输入。在编程和校验时，口接收低位地址字节。引脚号第二功能定时器计数器的外部计数输入，时钟输出定时器计数器的捕捉重载触发信号和方向控制在系统编程用在系统编程用在系统编程用口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，输出缓冲器能驱动对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。在访问外部程序存储器或用位地址读取外部数模数转换模块具体程序如下定义接口总线时钟口线数据输入口线数据输出口线片选口线，低电平选通转换完成口线接口总线定义结束转换指定通道的模拟量为数字量初始化转换结果输入转换时钟开始检测转换结束标志，或者转换超时出错,转换超时，返回代码王静霞单片机应用技术北京电子工业出版社，何立民单片机高等教程北京北京航空航天大学出版社，雄建云技术及应用北京北京机械工业出版社，华永平，陈松电子线路课程设计南京东南大学出版社，林春方电子线路学习指导与实训北京北京电子工业出版社，杨宝清，宋文贵实用电路手册北京机械工业出版社，张存礼，韩爱娟电子技术综合实训北京北京师范大学出版社杨世兴，郭秀才监测监控系统北京中国电力出版社，丁镇生传感器及传感技术应用北京电子工业出版社，沙占友智能化集成温度传感器原理与应用北京机械工业出版社，李鸿单片机原理及应用长沙湖南大学出版社黄惠媛，李润国单片机原理与接口技术北京海洋出版社，付家才单片机控制工程实践技术北京化学工业出版社，张迎新等单片微型计算机原理应用及接口技术北京国防工业出版社，附录头文件及延时子程序