魚缸溫度控制系統課件

魚缸溫度控制系統實驗二：繼電器控制水溫1實驗目的掌握繼電器的原理、使用方法通過繼電器的開關來控制對魚缸水的加溫2實驗要求使用溫度傳感器進行溫度的采集使用數碼管顯示采集到的溫度設定溫度的范圍，如果超出范圍（溫度范圍使用整數表示，兩位），則對魚缸的水進行加熱使用LED等指示工作狀態：加熱和停止3系統結構框圖設計5加熱方案的設計常見的加熱方案設計化石燃料、生物燃料固體酒精煤氣電能加熱空調熱得快電磁爐6方案選擇“熱得快”7加熱電路的設計核心部件電熱絲（熱得快）控制開關9控制開關機械開關機械操作完成開關控制繼電器10機械開關分類旋轉式波段開關直鍵式波段開關撥動式波段開關撥碼開關按鍵開關微動開關11繼電器繼電器（Relay）定義：當輸入量(激勵量)的變化達到規定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發生預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，進而控制電路的開和關（電磁式）13繼電器的特性Xa——動作值Xb——釋放值Ya——負載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構特征分類電磁繼電器固態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干簧管用兩片既導磁又導電的材料做成簧片，平行地封入裝有惰性其他的玻璃管中組成開關元件。兩簧片的端部重疊并留有一定間隙以構成觸點22干簧管工作原理23固態繼電器固態繼電器（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體閘流管、晶閘管開關元件、二極管、晶體管等開關元件。另外也使用名為光耦合器的光半導體，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行傳輸，所以絕緣性更好，傳動速度也更快。25SSR的構成2627繼電器開關的優點繼電器開關優點：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開發板原理圖設計繼電器電路31外部總線擴展外部總線系統外部總線擴展外部總線的擴展方法32外部總線系統33外部總線擴展P0口擴展為地址/數據復用口P2口高位地址也就是說16位地址總線AB15~AB0由P2口和P0口鎖存器構成8位數據總線DB7~DB0由P0口構成控制總線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)構成34外部總線擴展方法線選法譯碼法35開發板系統總線擴展36繼電器和LED燈控制電路37SN74LS3778位D觸發器當允許控制端G#為低電平時，時鐘端(CP)脈沖上升沿作用下，輸出端Q與數據端D相一致。當CP為高電平或者低電平時，D對Q沒影響。38ULN2003D達林頓管作用：提高驅動能力，主要是為了驅動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）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。43138內部結構圖44138真值表45138每個通道的使用

46外設的系統總線掛載47作業根據74LS138結構框圖，寫出Y0~Y7邏輯表達式試用兩片3線-8線譯碼器74LS138組成4線-16線譯碼器，將輸入的4位二進制代碼譯成16個獨立的低電平信號。4874LS138的其他應用若將選通端中的一個作為數據輸入端時，74LS138還可作數據分配器（原理圖設計）利用G1、/(G2A)和/(G2B)可級聯擴展成24線譯碼器；若外接一個反相器還可級聯擴展成32線譯碼器49作業：寫一個跑馬燈程序，練習LED燈的控制（D15~D22）以及（D24~D26）50系統結構框圖設計51程序流程分析程序流程圖5253程序代碼設計系統初始化采集溫度數據處理溫度顯示溫度判斷打開/關閉加熱電路打開/關閉LED指示54系統初始化需要進行初始化的設備CH452數碼管驅動器DS18B20溫度傳感器LED指示燈初始化為熄滅加熱電路控制開關（繼電器）初始化為關閉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發命令要求進行溫度采集

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數據處理和溫度顯示數據處理數碼管溫度顯示61溫度范圍判斷通過數據處理后得到Temp_Decimal 溫度的小數部分Temp_Integer 溫度的整數部分只要將Temp_Integer和Temp_H和Temp_L進行比較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行設定62繼電器和LED控制根據前面的判斷，分兩種情況進行控制在溫度范圍內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程序設計流程圖（二）65循環控制語句常見循環控制語句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環境溫度：-30to+85℃68產品型號69內部結構公共端、靜觸點、動觸點70主要技術參數工作電壓：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觸點的負載能力：3A120VAC/3A24VDC觸點電阻：100Ω機械壽命：10,000,00071繼電器驅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原理圖設計74系統結構框圖設計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，通常把發光器（紅外線發光二極管LED）與受光器（光敏半導體管）封裝在同一管殼內。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合晶體管784N25封裝和內部結構79OC原理紅外LED發光管產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合部，基極和集電極的結合部將光子的能量轉化為光電流，晶體管對光電流進行放大，增益為HFEHFE取決于集電極和發射極之間的電壓差80基本概念介紹CTR(CurrentTra