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    基于電子信息工程的溫控應(yīng)用研究

    2019-02-11 23:21:02
    時(shí)代農(nóng)機(jī) 2019年11期
    關(guān)鍵詞:溫控二極管顯示器

    周 鑫

    (江蘇聯(lián)宏智慧能源股份有限公司,江蘇 南京210046)

    溫度是一個(gè)用來描述物體的冷熱程度的物理量,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,是一個(gè)重要的參數(shù),不僅能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,還能夠提高國民經(jīng)濟(jì),促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。隨著信息化的不斷發(fā)展,溫控應(yīng)用將不止出現(xiàn)在工農(nóng)業(yè)中,也會(huì)逐漸向其它領(lǐng)域靠近。

    1 硬件在溫控方面的應(yīng)用

    (1)ADC0809轉(zhuǎn)換器。ADC0809轉(zhuǎn)換器是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器,分辨率為8位,可以直接微機(jī)總線相連接,采用單一的5V電源供電。ADC0809轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部有8個(gè)鎖存器控制的模擬開關(guān),可分別和8個(gè)5V以內(nèi)的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并且內(nèi)部還有比較器、地址鎖存與譯碼器等等,是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用A/D芯片。

    (2)LM324放大器。LM324放大器的價(jià)格相對(duì)比較便宜,并且其本身還具有真差動(dòng)輸入的功能,和傳統(tǒng)放大器相比較,LM324放大器可以在低到3.0V或高到32V的電源下工作,靜態(tài)電流為MC1741的五分之一。工模輸入范圍包括負(fù)電源,這就直接消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部元件的必要。LM324放大器的輸入端還具有靜電保護(hù)功能,能夠有效保障輸入輸出端的靜電控制。[1]

    (3)DS18S20數(shù)字溫度計(jì)。DS18S20數(shù)字溫度計(jì)具有很多的獨(dú)特技術(shù)性能,例如其獨(dú)特的單線接口方式,在與微處理器連接時(shí),僅需一條口線就可以完成雙向通訊;適應(yīng)電壓的范圍更加寬廣;測(cè)量結(jié)果可以直接將數(shù)字信號(hào)輸出來,且具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

    (3)LED顯示器。LED數(shù)碼顯示管是在單片機(jī)應(yīng)用中最常見的輸出器件之一,并且在生活中應(yīng)用十分廣泛。若是操作者需要顯示一段數(shù)字和字符組成的內(nèi)容,就可以選擇LED顯示器,與傳統(tǒng)的顯示器相比較,LED顯示器具有成本低、配置比較靈活等優(yōu)點(diǎn)。LED是由發(fā)光二極管組成的顯示屏,當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí),顯示器上就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的字符。溫控應(yīng)用中常使用的LED顯示器分成7段和米字段。這種顯示器有共陰極和共陽極之分,LED顯示器的二極管和陰極相連接,所以共陰極一般接地,當(dāng)發(fā)光二極管的陽極是高電平時(shí),該部位的數(shù)據(jù)也會(huì)被顯示出來。LED數(shù)碼顯示管的原理就是依據(jù)發(fā)光二極管,但由于數(shù)碼管各段在同樣的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí),各段正向電流不相同,所以發(fā)光強(qiáng)度不同,所有段的發(fā)光強(qiáng)度值中最大值與最小值的比叫做發(fā)光強(qiáng)度比,比值在1.5-2.3之間。另外,LED數(shù)碼顯示管也會(huì)根據(jù)發(fā)光二極管的材料不同,將正向電壓控制在1.5V-2V之間,也將電流控制在10MA-40MA之間,10MA是在靜態(tài)顯示時(shí)的數(shù)值,而40MA是動(dòng)態(tài)時(shí)的數(shù)值。[2]

    2 軟件在溫控方面的應(yīng)用

    溫控的軟件部分主要由顯示流程、按鍵流程、子程序流程和主程序路程所組成。主程序流程的原理就是在信號(hào)輸入的時(shí)候,將整個(gè)程序啟動(dòng),并按照內(nèi)部編好的程序進(jìn)行有序的運(yùn)行,以達(dá)到程序設(shè)計(jì)的目的;緊接著就是子程序流程,中斷子程序流程主要是為了保證程序在有序運(yùn)行時(shí)能夠隨時(shí)被中斷,從而進(jìn)一步完善系統(tǒng);按鍵流程顧名思義,需要人為調(diào)整,主要指通過人為外部按鍵來來調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)的溫度,從而實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)溫度的及時(shí)控制;最后就是顯示流程了,就是將接受到的數(shù)據(jù)顯示給操作者,讓其能夠充分掌握溫控運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況,并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

    3 系統(tǒng)調(diào)試

    只有將單片機(jī)的所有部位都調(diào)整好之后,才能進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段,在此階段中,主要分成了兩個(gè)部分:硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。

    (1)硬件調(diào)試。硬件運(yùn)行和軟件運(yùn)行在溫控應(yīng)用中是相輔相成的。一般情況下,我們會(huì)首先排除硬件運(yùn)行上的障礙,硬件故障包括短路、元件損壞、電源故障等,出現(xiàn)這些故障之后,只需要仔細(xì)核對(duì)原理圖就能解決。另外,在處理電源引起的故障時(shí),要單獨(dú)調(diào)試,只有確定單獨(dú)調(diào)試中不會(huì)出現(xiàn)任何問題后,才能放到應(yīng)用的過程中。此外,硬件調(diào)試又分為靜態(tài)調(diào)試和在線調(diào)試。

    (2)軟件調(diào)試。軟件調(diào)試分成綜合調(diào)試、程序計(jì)算調(diào)試和I/O程序處理調(diào)試三種調(diào)試手段。在這方面主要會(huì)出現(xiàn)三個(gè)問題:第一是程序不響應(yīng)式的中斷;第二是最終的結(jié)果有誤;第三是以連續(xù)的方式運(yùn)行時(shí),目標(biāo)系統(tǒng)無法得到結(jié)果。程序不響應(yīng)式的中斷,并且在運(yùn)行時(shí)不執(zhí)行中斷程序,在斷點(diǎn)時(shí)也沒有觸碰到斷點(diǎn),原因應(yīng)該是中斷寄存器的初始值設(shè)置有誤,促使程序不能及時(shí)發(fā)出中斷的請(qǐng)求,要想解決這個(gè)問題,就需要修改寄存器的初始值數(shù)據(jù);最終的結(jié)果有誤可能是人為控制有誤造成的,需要嚴(yán)格把控每一個(gè)操作環(huán)節(jié);目標(biāo)系統(tǒng)得不到結(jié)果可能是因?yàn)樵谀骋粋€(gè)環(huán)節(jié)造成了死循環(huán),要想解決這一問題,就必須從程序的源地址開始排查,直到找到程序出現(xiàn)失誤的具體位置,并予以解決。[3]

    4 結(jié)語

    綜上所述,隨著我國逐漸步入信息化時(shí)代,信息技術(shù)也進(jìn)入到了各行各業(yè)中,我國的溫控應(yīng)用也得到了飛速的發(fā)展,國外的溫控應(yīng)用也日漸成熟。盡管我國近幾年生產(chǎn)出了許多良好的溫控產(chǎn)品,但由于價(jià)格等原因,還沒有完全應(yīng)用到人們的日常生活中。因此,研究人員只有經(jīng)過不斷的實(shí)踐,降低溫控產(chǎn)品的成本,向生產(chǎn)效率的方向邁進(jìn),才可以讓溫控產(chǎn)品全面進(jìn)入人們的生活中,從而提升國民經(jīng)濟(jì),促進(jìn)我國信息化時(shí)代的高速發(fā)展。

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