电气过程控制基础.docx
电气工程开题报告传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。现在是现代科技领域中的核心学科和关键学科。未来还将改变人类的生活工作模式等等。一、课题背景随着现代科技和工业的开展,温度湿度控制广泛应用于人们的生产和生活中。各种工厂生产车间、园艺温室、农作物温室和各种仓库都要求对温度进展有效的控制。但是某些温室加热设备的操作主要是由人工来完成的。人们使用温度计来测量温度和湿度,通过人工操作加热通风和降温设备来控制温度,这样不但控制精度低、实时性差,操作人员的劳动强度大,而且无法到达对温度的有效控制。关于传感器的应用，现在工业农业生产中比比皆是.对于环境的检测更是传感器应用的热门领域,例如氧气含量,水污染检测等.在机电一体化中的应用也很多,传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节.二、研究内容及目标1.8052单片机80C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中根本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机,属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征,它基于标准的MCS-51单片机体系构造和指令系统,属于80C51增强型单片机版本,集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能。80C52内置8位中央处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器(RoM)、32个双向输入/输出(I/O)口、3个16位定时/计数器和5个两级中断构造,一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外,80C52还可工作于低功耗模式,可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下,保存RAM数据,时钟振荡停顿,同时停顿芯片内其它功能。80C52有PDIP(40pin)和PLCC(44Pin)两种封装形式。8052是Intel公司在MCS-51系列三种根本型产品根底上,又推出的增强型系列产品，即52子系列。8052内部RAM增加到256字节，内部程序存储器扩展到8KB,与8051相比,不用扩展程序存储器,减少硬件线路连接。2.DS18B20温度传感器DS18B20数字温度计提供9位至12位（二进制）温度读数,指示器件的温度信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送此因此从主机CPU到DS18B20仅需一条线,DS18B20与8052单片机的接口电路以下图所示。DS18B20的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。因为每一个DS18B20在出厂时已经给定了唯一的序号因此任意多个DS18B20可以存放在同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。DS18B20采用3脚或8脚封装。其中，VCC和GND是电源和接地引脚,DQ是数据线引脚。DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例;用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625°CLSB形式表达,其中S为符号位。例如90的数字输出为05A0,60的数字输出为03C0H,50的数字输出为0320H,20的数字输出为0140Ho假设读出的二进制数是HEX,而最后得到的温度值是WENDU（单位是摄氏度）。那么对应的转换公式是：1 .假设HEX大于0,那么WENDU=HEX（转化为十进制）*0.0625。2 .假设HEX小于0,那么WENDU=（HEX+1）（转化为十进制）*0.0625。假设是设置为9位转化,那么公式为3 .假设HEX大于0,那么WENDU=HEX（转化为十进制）*0.5。4 .假设HEX小于0,那么WENDU=CHEX+1）（转化为十进制）*0.5。根据DS18B20的通讯协议,主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤:每一次读写之前都要对DS18B20进展复位,复位成功后发送一条ROM指令,最后发送RAM指令,这样才能对DS18B20进展预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒,然后释放,DS18B20收到信号后等待1660微秒左右,后发出60240微秒的存在低脉冲,主CPU收到此信号表示复位成功。3湿度传感器HSllOl用HSIIoI做的频率输出湿度模块,适用于需要准确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头,可以非常节省本钱的机械自动安装。由于它是线性的频率输出湿度检测模块,因此以直接与微处理器相接,HTF3223比HF3223多一个热敏电阻在PCB板上用于温度测量.参数如下：量程：1095%RH,稳定，比例线性的频率输出。精度：±5%RH°工作温度范围：-4080。温度特性好。高可靠性与长时间稳定性。低本钱。4.MS12232液晶显示器当前市场上液晶显示器种类繁多,按排列形式可分为笔段型、字符型和点阵图形型。本设计中因为要显示汉子、数字和字符,所以用到的液晶显示器为点阵图形型（MS12232）液晶显示器。FM12864是一种图形点阵液晶显示器。它主要采用动态驱动原理由行驱动控制器和列驱动器两部分组成了122（列）X32（行）的全点阵液晶显示。采用Pl口作为单片机与LCD液晶屏的数据线接口，MS12232与8052单片机的接口电路如图3-2所示。可调电阻RI调节液晶显示器的亮度。I/O缓冲器为双向三态数据缓冲器。是LCD（液晶显示模块）内部总线与MCU总线的结合部。其作用是将两个不同时钟下工作的系统连接起来,实现通讯。I/O缓冲器在片选信号有效状态下，1/0缓冲器开放,实现LCD与MCU之间的数据传递。当片选信号为无效状态时，I/O缓冲器将中断LCD内部总线与MCU数据总线的联系,对外总线呈高阻状态,从而不影响MeU的其他数据操作功能。
