基于51單片機的多點(diǎn)溫度控制系統設計

根據DSl8820的通信協(xié)議，主機控制DSl8820完成溫度轉換必須經(jīng)過(guò)3個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對其進(jìn)行復位，復位成功后發(fā)送1條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對DSl8820進(jìn)行預定的操作。復位要求主CPU將數據線(xiàn)下拉500μs，然后釋放，DSl8820收到信號后等待16～60μs左右，后發(fā)出60～240μs的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。由于DSl8820采用的是單線(xiàn)進(jìn)行控制與讀取數據，因此對操作的時(shí)序要求非常嚴格，否則由于時(shí)序不匹配，將無(wú)法完成對器件的正確操作。
2．3 控制執行那分
(1)壁掛爐燃燒系統控制?？刂齐娐凡捎昧嗣}沖繼電器器件作為整個(gè)系統的總控部分，當所有居室溫度均達到設定值時(shí)，停止壁掛爐的工作。該繼電器的特點(diǎn)是：當線(xiàn)圈收到一個(gè)脈沖信號后，線(xiàn)圈通電，電磁鐵吸合，帶動(dòng)觸頭閉合接通需要控制的電路，當下一個(gè)信號到來(lái)后，電磁鐵吸合，觸頭斷開(kāi)，切斷被控制的電源，因此其具有自鎖和信號遙控功能。由于磁鐵的作用，控制脈沖消失后滑片位置不發(fā)生變化，保持穩定狀態(tài)，所以該器件具有功耗小、具有記憶功能。
(2)居室溫度控制。各居室溫度控制在燃燒控制系統工作前提下，根據各居室溫度測量返回值，采用上海歐凱電磁閥制造有限公司生產(chǎn)的OK6515自保持脈沖電磁閥控制各回路的通斷。脈沖電磁閥采用脈沖和永磁技術(shù)，只需通過(guò)控制器切換脈沖的電極觸點(diǎn)來(lái)改變電磁閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當控制器發(fā)出電脈沖時(shí)，驅動(dòng)閥芯克服永磁力產(chǎn)生上下移，使閥瓣到位后在永磁作用下處于自保持狀態(tài)。
2．4 圖形液晶顯示模塊
為了能夠提供形象直觀(guān)的用戶(hù)顯示界面，系統采用圖形液晶顯示模塊LCDl2864，其具有8位標準數據總線(xiàn)、6條控制線(xiàn)及電源線(xiàn)，可與CPU直接接口，顯示各種字符及圖形?？紤]到系統中漢字的使用量少，因此選用不帶漢字庫的LCD。對于使用的漢字分別提取其字模并以二進(jìn)制形式保存于內部FLASHROM中。

3 系統軟件設計
系統軟件設計主要依據系統程序流程以及DSl8820的時(shí)序要求進(jìn)行代碼編寫(xiě)。為了降低開(kāi)發(fā)難度，提高開(kāi)發(fā)效率，系統開(kāi)發(fā)中引入了μC／OS一Ⅱ嵌入式操作系統并移植了LCD顯示驅動(dòng)。另一方面，為了確保對DSl8820操作時(shí)序的精確性，對DSl8820進(jìn)行初始化和讀寫(xiě)代碼仍采用匯編語(yǔ)言。
3．1 系統數據結構
系統所需數據結構包括各測溫元件的序列號表，漢字字模存儲、系統運行時(shí)間表存儲、各溫控點(diǎn)的設定值及測量值、系統時(shí)間的存放及一些臨時(shí)數據存儲。
為了區別多個(gè)溫度傳感器，在系統初始化時(shí)讀入傳感器中的64位序列號，并將其存入程序存儲空間，以便程序運行期間進(jìn)行比對，共需64 B。漢字字模采用16×16字庫進(jìn)行提取，其中每個(gè)漢字需32 B，約15個(gè)字，為了方便程序功能的升級改進(jìn)，在程序存儲空間中按20個(gè)字進(jìn)行空間分配，需要存儲空間640 B。系統運行時(shí)間表的設計以小時(shí)為設置單位，需要保存24個(gè)值；為了減少時(shí)間比較過(guò)程中的數據計算量以及方便編程，對每個(gè)值采用一個(gè)字節存儲，這里共需24 B存儲空間，這里仍然使用程序存儲空間進(jìn)行存儲，以便在系統掉電時(shí)設定值不會(huì )丟失。
3．2 系統程序設計
系統程序設計主要使用KeilC5l進(jìn)行編寫(xiě)，但由于對DSl8820器件的讀寫(xiě)時(shí)序要求比較嚴格，故采用匯編代碼，其中溫度讀取子程序主要代碼如下：

4 結 語(yǔ)
微型計算機在智能化電器發(fā)展中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，而單片機經(jīng)濟實(shí)用、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便，因而在工業(yè)控制、家電智能化等領(lǐng)域占據了廣泛的市場(chǎng)。這里針對目前溫度控制器現狀設計了一種新方案，利用單片機及新型測溫器件設計了一種多點(diǎn)溫控采暖控制系統，該系統能夠同時(shí)測量多點(diǎn)溫度，并根據溫度設定實(shí)時(shí)控制各回路通斷及壁掛爐的燃燒與停止，從而進(jìn)一步提高居室的舒適性以及采暖系統的經(jīng)濟性。