电路控制

3.5 温度采集电路 在该系统的设计中， 为了增加系统的感应敏感度，我们还运用了半导体的温 度传感器，型号为 DS18B20。实现温度收集和变换，并可直接输出数字数量， 与芯片微型计算机直接通信。从而大幅简化了线路的复杂性。DS18B20 广泛使 用，性能可满足设计要求。 U2 G N D D Q C V C 1 2 3 GND DS18 B20 +5 R16 10K DQ 图 3.12 温度采集电路 3.5.1 DS18B20 概述 在本系统的设计中，我们使用了传感器，主要是利用其最新的检测技术，这 一技术对系统的设计是无可替代的。在本设计中，为了提高数据处理的效率，我 们还在系统的设计中增加了主机， 但是主机在实际的应用中也存在着一些不足之 处，其在实际应用中并不能进行仿真测试。没有准确可靠的传感器。计算机就无 法执行其功能，如果没有传感器能够感知和提供模拟信号，并提供可信的数据， 它把非电能转换成电能。放大后，它被输入到计算机中，以转换成数字，并分析 和处理信号。所以两者相结合有更加显著的效果。 使用多种传感器及微处理器技术， 对各类产业每个变量及产业用产品进行检 测、控制和检测，能准确测定产品性能，及时探测隐藏的危险。提供更安全的数 据，通过这样的方法，不断完善产品的功能，除此之外，还可以对事故起到及时 预防的作用。一般而言，该系统运作的环境比较恶劣，并且对系统的检测要求也 比其他的一些系统高，选择正确的传感器至关重要。现在新的温度传感器从整合 到知识分子和网络，从模拟向数码快速发展。智能型温度传感器 DS18B20 以高 端技术快速发展，举例来说，具体有以下技术，该智能型温度传感器运行可靠、 安全系数高、功能齐全等。由此可见，市面上的温度计，一般都采用的是这种型 号的传感器。 DS18B20数字温度传感器芯片在存储过程中也有一定的要求， 一般来说， 必须采用不锈钢保护管来封装。 这种数字温度传感器具有许多的优点， 举例来说， 具体包括，耐磨性能好，不易产生划痕，方便携带，使用步骤简单等。 适合在各 种小型航天设备的数字温度测控领域[i]。它有一个固定的电线接口模式。该数字 温度传感器具体的使用步骤十分简单， 只需要将这种传感器一个接口直接连接到 微处理器， 便可以实现通信功能。 这种温度传感器能够测量的最低温度为负 55℃， 最高温度为 125℃， 固有温度测量功能是 0.5°c。 为了测量多点网路的温度所以支 持多点网络，可以将多个 DS1820 连成 3 条线，电源供应装置为 3 - 5V / DC，不 需要外部设备。 3.5.2 DS18B20 引脚介绍 每个引脚的功能是:I / O 是数据输入/输出终端(单线总线)。外部电阻接通时 一般情况下会升高。UDD 是具有选择性的外部电源终端，当它不使用时会去接 地。 3.5.3 DS18B20 的内部结构 型号为 DS18B20 的温度传感器，主要由以下几个部分构成，负责联通电流 的寄生电源、主要负责感应温度的温度传感器、64 位激光 ROM、单线接口、三 大寄存器，其中三大寄存器主要包括，高速寄存器、TL/th 触发寄存器，第一个 寄存器主要的功能是负责存储设定能检测的最高温度值和最低温度值， 第二个寄 存器主要负责存储系统的控制逻辑， 第三个寄存器主要是用来存储位循环冗杂校 验码发生器[ii]。 3.6 按键电路 在本系统的设计中， 读取件功能的设计主要采用的是键与低键的连接方法来 完成的。对于单片机键盘而言，主要有两种类型构成，第一种类型是独立键盘， 第二种类型是矩阵式键盘。 前一种类型的键盘每一个 I/O 端口只会与一个按键相 连接，而且，另一个端口在连接电源的时候步骤十分简单，这样的运行原理，使 系统在运行的过程中表现得十分稳定。然而，第二种类型的键盘连接的步骤会比 较繁琐。根据此设计要求，在此选择连接独立键盘的方法。独立键盘的使用方法 是使用单芯片 I / O 端口的读取端口级别来判断是否有按键。应用程序启动时将 打开的按钮的一端连接到接口，另一端连接到 I / O 端口。一般来说，如果不按 下按键，I / O端口将被保护到很高的水平。按下键盘的按键会使 I / O端口和 接口之间的端口达到低水平。当您离开按钮时， 微控制器的内部卸载电阻将会维 持在 I / O端口的高度。在出现这种情况的时候，我们首先需要对程序中的 I/O 端口进行等级检验，这一步骤主要是来检验电平动作是否发生。我们采用的具体 方法是借助软件来实现抖动功能，我们首先要搜索密钥，当检测出低电平的存在 时， 我们延迟抖动的时间， 一般我们会延时 10 到 200 微秒。 完成延迟工作以后， 我们再对 I/O 值进行检验， 如果这个时候我们所读出的时间值表示为一，那么这 一现象就说明低电平的时间没有超过十微秒到 20 微妙，那么我们可以判断干扰 信号的存在[iii]。不过我们读出的时间值表示为零，这一现象说明有的按键已经 被按下了，这是我们只需要对相应的程序进行一定的调用。如图 3.12，主要介 绍了硬件电路的具体操作: k 1 k 2 k 3 S2 SWSPST S3 SWSPST S1 SWSPST GND 图 3.13 按键电路 3.7 继电器驱动接口电路 电磁继电器主要有以下几个部分构成，第一部分是铁芯，第二部分是线圈， 第三部分是接点，第四部分是电磁铁。 我们可以通过检测线圈的两端是否存在电 压，来判断线圈周围是否产生了电磁效应，除此之外，电池可以借助电磁引力的 作用，来实现驱动电池的功能。被吸引到移动的和静态的。线圈断电后，电磁吸 入也会消失， 电磁根据弹簧的反力回到原来的位置，从而消除移动接点和静态接 点。这是用吸合、释放来达到在电路中打开电源和关掉电源的目的。我们可以通 过这种方法来判断继电器， 切换到闭合状态的接点， 以及切换到断开状态的节点。 一般而言，当线圈这为不存在电流时，这一静态接力点，我们一般将叫为“常开 触点” 。在继电器的分析中，我们对其线路的划分主要划分为两类，第一类是低 压控制电路，第二类是高压电启动电路。 如图 3.14 所示，主要介绍了继电器驱动接口电路设计。我们可以看出，其 电路设计主要是由 PNP 晶体管完成的。启动时单芯片微机初始化的 p3.5 高，且 晶体管被屏蔽，因此当继电器开始做工作后，由始至终一直在释放，在这里，如 果 p3.5 处于低电平状态的时候，这是晶体管就会发生下移，产生基极电流。三 极管开始达到连通状态，继电器通电关闭，以驱动负荷，点燃相应的灯[iv]。 图 3.14 继电器驱动电路图 3.8 SIM900A 模块电路设计 3.8.1 SIM900A 模块简介 GSM 通讯模块是数据传输的核心。Sim900A 能够在系统解决方案中快速、 安全、稳定地实现数据、语音传送、短语服务和传真。 Sim900a 支持 GPRS 多槽类 10/8(选项)和 GPRS 编码格式 cs1、cs2、cs3 和 cs4。 模块与用户的移动应用软件之间的物理界面共提供 68 个插板，模块与客户的电 路板之间的所有硬件界面。默认串行端口和调试行端口可帮助您开发应用程序。 该模块的工作电压正常范围应该是 3.4-4