毕业设计（论文）-单片机恒温加热器系统设计.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）单片机恒温加热器系统设计摘 要恒温加热器作为一种提供恒定温度的设备,被广泛地应用于生产、生活、实验等领域。在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等行业,需要有稳定而精确的温度进行加热,因而对恒温加热器需求量很大。温度对于工业如此重要，由此推进了恒温器的发展（本文只介绍恒温加热器）。本设计介绍了一种用三星单片机控制，用温度传感器测温的恒温器。其变温范围广、数码管显示的实际最低温度可达0摄氏度、可连续控制加热丝以满足要求的温度（本设计不能制冷），恒温器在制作过程中主要从以下几个方面考虑： 首先要说的是本设计利用模数转换将温度传感器检测的温度与模数值对应起来；并且采用软件滤波以节省成本，提高精度，抗外界环境的干扰； 其次利用存储器的扩展技术，可以实现掉电记忆功能，方便了操作设置； 再次利用数码管显示，可以方便使用过程中随时可以了解温度情况； 利用控制发光二极管和数码管的显示状态可以方便人们使用过程中了解恒温器的状态；最后通过控制继电器的状态来控制加热丝的状态，操作安全方便。关键词：恒温控制，温度传感器，掉电记忆，继电器控制，软件滤波目录前言1第1章 恒温加热器的功能说明31.1 主要功能31.2 显示面板说明31.2.1 按键说明31.2.3 数码管显示功能31.2.3 led指示功能41.3 使用恒温器的操作41.4 各工作状态的实现4第2章 恒温加热器的总体设计方案62.1 总体设计框图62.2 温度计的设计62.3 控制器的设计62.4 掉电记忆的设计62.5 显示电路的设计72.6 键盘电路的设计72.7 电源电路的设计7第3章 设计方案的可行性论证83.1 温度传感器83.2 单片机内部ad转换93.3 译码和显示123.4 控制装置123.4.1 电磁继电器的工作原理和特性123.4.2 继电器主要产品技术参数133.4.3 继电器测试133.5 存储器扩展14第4章 恒温加热器系统的软件设计19结论25参考文献25前言温度不仅在我们的日常生活中扮演着重要的角色，而且在钢铁、机械、石油化工、电力、工业炉窑等工业生产中，温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一。温度控制一般指对某一特定空间的温度进行控制调节，使其达到并满足工艺过程的要求。在本文中，主要研究对特定空间的温度进行较高精度的控制。单片机恒温加热器系统设计主要有温度检测模块、加热控制模块、存储扩展模块、键盘模块、显示模块等组成。其主要功能是使某一特定空间保持一恒定温度值，温度的控制主要是通过继电器控制加热丝完成，人们了解温度的状况主要是通过显示模块来实现，对恒温加热器的控制则是通过键盘模块来完成。掉电记忆功能是通过扩展数据存储器来实现的，各个模块与三星单片机连接起来，通过单片机相互通信，成为一个系统。其中各个模块间的相互通信通过软件来实现的，软件采用三星单片机汇编语言，其功能强大，执行速度快，效率高。恒温加热器控制系统，无论是启动或设定值升降，还是各种扰动影响，我们既希望温度在上升时间上的快速性，也希望较平稳动态过程和精确的稳态值。由于恒温器的升温及保持是靠继电器控制电阻丝加热，降温则是靠环境自然冷却，所以当温度一旦超调就无法用控制手段来使其快速降温。这类恒温器控制系统具有非线性，时滞以及不确定性。单纯的依靠传统的控制方式或现代控制方式都很难达到高质量的控制效果。本文采用的加热丝分为高档和低档，将实际温度与设置温度不断比较的算法控制加热丝的状态，及时 控制温度，达到了很好的控制效果。在硬件方面，本文采用pwm(脉宽调制器)控制电磁继电器工作，从而实现对恒温器温度的连续调节，实现智能控制。从常规控制理论和方法的进展我们可以知道，新的思想和概念、新的设计和分析方法，主要来源于数学分析中的理论以及数值计算的技术；从控制系统的实现环节来看，辨识、分析、设计和仿真等方面的进展表现为许多新的方法和算法。实现方面的变化只在于用数字系统(计算机控制)代替了模拟系统，而系统的建模还需要依赖合适的数学形式。总之，其常规的控制技术、基本的系统结构并没有根本的变化。事实证明，为了解决复杂的系统，控制系统已有的体系结构是不能实现目的的。所以，若要依靠智能控制系统来解决这个棘手的问题，其智能控制的新体系结构必须与目前的系统结构产生根本性的变化。目前智能控制的误区之一是系统基本上没有摆脱旧的体系结构；输入反馈、参数辨识仅用以调整控制量；即使现有的产生式智能控制也只倾向于变参数控制。对于控制对象由于自身及环境的变化，如何通过智能机来调整、改变控制方式、测试手段及修改控制器的结构、设计等都仍然没有得到较好解决。而这些正是目前技术发展所要求的。智能控制要满足复杂巨系统的控制要求必须做到这点。目前智能控制的误区之二是生硬割裂数学模型和知识逻辑模型。数学本是人们在生产实践中总结出来的，是经过许多人归纳总结并经证明的概念性东西，是事物本质的最简洁明了的反映。在智能机中如何体现归纳成数学形式的这种能力，如何将知识模型与数学更好地结合，人类的经验怎么更好地表示，而不仅是采用if-then这种单一模式等，都是有待进一步研究的问题。从神经网络的发展过程中，给予我们很多的启示，如数值和符号运算的综合、泛化、自修复、并行处理及自学习等，故应用神经网络于智能控制中是目前一种新的很好的尝试。但人工智能网络仍还有许多需要进一步研究的地方，如李雅普诺夫稳定性、平衡点、极限性、平衡吸引子、浑沌现象等，这些都要求新的理论、方法和技术。温度控制对于小到人民的日常生活、大到钢铁等大型工业生产工程都具有广阔的应用前景，目前我国的温度控制主要以传统的控制方式为主。本课题将采用软件循环比较的算法控制继电器的状态从而控制加热丝的状态，为工业控制提供一种方便有效的操作方法。第1章 恒温加热器的功能说明1.1 主要功能（1） 参数设置及掉电记忆功能。（2） 显示恒温器保持的实际温度或环境温度(0摄氏度99摄氏度)。（3） 数码管显示。1.2 显示面板说明显示面板上共有5个按键、2位数码管显示和3个led指示灯。1.2.1 按键说明（1）开关键：按一次键待机，再按一次关机，初始状态为关机。（2）设置键：在待机状态下按此键，进入设置状态，若在开机3秒内 按下设置键，数码管显示上次设置参数，并闪烁；若3秒后按下设置键，数码管显示环境温度，并闪烁。 注：退出设置状态后，再按此键，设置状态同上。（3）加键：在设置状态下，按此键一下，显示值加1。注：当显示值为它能显示的最大值99时，再按此键，显示值为00；若长按住此键超过一秒，则显示数值变化速度每500毫秒加1。（4）减键：在设置状态下，按此键一下，显示值减1。注：当该显示值为它能显示的最小值00时，再按此键，显示值为99；若长按此键超过一秒，则显示数值变化速度为每500毫秒减1。（5）加热键：在待机状态或退出设置状态，按此键，单片机控制加热 丝开始加热。 1.2.3 数码管显示功能显示要保持的温度，显示温度范围为00摄氏度99摄氏度。1.2.3 led指示功能（1）设置状态指示灯：指示是否在设置状态。灯亮，进入设置状态；灯灭，退出设置状态。（2）加热状态指示灯：指示是否在加热状态。灯亮，表示正在加热；灯灭，表示停止加热。（3）电源指使灯：指示是否处于上电状态，灯亮，表示电源接通；灯灭，表示电源断开。1.3 使用恒温器的操作（1）开机：接好电源，按下开关键。（2）按下设置键后，按加键或减键设置所需温度参数。（3）长按设置键2秒退出设置状态后，按加热键进行加热；或待机状态下直接按加热键进行加热。注：可重复设置所需温度，重复上述2，3即可。1.4 各工作状态的实现（1）关机状态：上电后，此时为关机状态，数码管无显示，电源指示灯常亮。（2）待机状态：按一下开关键后，为待开机状态，若再按一下为关机状态，可依次循环。（3）设置状态:在待机状态下,按一下设置键进入设置状态，设置灯亮，代码闪烁。参数的设置可通过加键或减键来选择，设置完成后长按设置键2秒后保存设置参数并退出设置状态。设置参数时，若15秒内无键按下，则自动退出设置状态，回到待机状态，刚修改的参数不保存。（4）加热状态：退出设置状态后，按一下加热键，进入加热状态，相应指示灯亮。或开机后直接按下加热键进入加热状态。附：继电器状态与设置温度t设与环境温度t实的关系：jd1：进入加热状态，jd1吸合，退出加热状态，jd1释放。jd2：t设t实=5时jd2吸合，t设t实=3时jd2释放，3t设t实=2时jd2吸合，t设t实=0时jd2释放，0t设t实600）三种。有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路，如冰箱、空调、温室等的温控系统。热敏电阻与简单的放大电路结合，就可检测千分之一度的温度变化，所以和电子仪表组成测温计，能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度范围为-55+315，特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55，可达-273。1. 热敏电阻的型号 国产热敏电阻是按sj1155-82标准来制定型号，由四部分组成。第一部分：主称，用字母m表示 敏感元件。 第二部分： 类别，用字母z表示正温度系数热敏电阻器，或者用字母f表示负温度系数热敏电阻器。 第三部分：用途或特征，用一位数字（0-9）表示。一般数字1表示普通用途，2表示稳压用途（负温度系数热敏电阻器），3表示微波测量用途（负温度系数热敏电阻器），4表示旁热式（负温度系数热敏电阻器），5表示测温用途，6表示控温用途，7表示消磁用途（正温度系数热敏电阻器），8表示线性型（负温度系数热敏电阻器），9表示恒温型（正温度系数热敏电阻器），0表示特殊型（负温度系数热敏电阻器）第四部分：序号，也由数字表示，代表规格、性能。往往厂家出于区别本系列产品的特殊需要，在序号后加派生序号，由字母、数字和-号组合而成。2. 热敏电阻器的主要参数各种热敏电阻器的工作条件一定要在其出厂参数允许范围之内。热敏电阻的主要参数有十余项：标称电阻值、使用环境温度（最高工作温度）、测量功率、额定功率、标称电压（最大工作电压）、工作电流、温度系数、材料常数、时间常数等。其中标称电阻值是在25零功率时的电阻值，实际上总有一定误差，应在10%之内。普通热敏电阻的工作温度范围较大，可根据需要从-55到+315选择，值得注意的是，不同型号热敏电阻的最高工作温度差异很大，如mf11片状负温度系数热敏电阻器为+125，而mf53-1仅为+70，实验时应注意（一般不要超过50）17。 3.2 单片机内部ad转换s3c9444/c9454 内部有9 路a/d，可以把连续变化的模拟信号转换为10位数字量。模拟量的值在vdd 和vss 之间。a/d 转换有以下几个部分： 模拟比较器 d/a 转换逻辑 adc 控制寄存器（adcon ） 9 路模拟信号输入端（adc0-adc8 ） 10 位a/d 转换结果寄存器（addatah/l ） 为了开始一个模数转换，需要在a/d 控制寄存器（adcon ）中选择一路模拟输入量，同时启动a/d 转换。a/d 控制寄存器的地址为f7h。如图3-1所示，在一个正常转换过程中，adc 逻辑电路设置连续近似转换结果寄存器的值为200h （10 位转换结果的一半）。这个寄存器在每次转换时会自动刷新。通过操作adcon 寄存器的adcon.7-.4 可以动态选择多路ad 转换。设置adcon.0 位1，则启动a/d 转换。当a/d 转换结束时，控制寄存器adcon.3 自动置1，即eoc 被置1。ad 转化结果装入addata 寄存器。a/d 转换电路进入空闲状态。在开始下一次转换之前，上一次 a/d 转换的数据应被读出。a/d 转换输入端在不用ad 转化的时候，可以用作数字量输入口。 图3-1 模数转换控制寄存器内部比较电压在a/d 转换中，输入模拟信号要与内部参考电压进行比较。输入模拟信号的电压范围应在vdd 至vss 之间。不同的比较电压是由内部电阻网络分压产生的，开始的比较电压一般为1/2vdd。图3-2 模数转换值寄存器图3-3 模数转换时序图内部a/d 转换过程： 1.模拟信号输入应该在vss 至vdd。 2.设置p0conh,p0conl 和p2conh 寄存器的值，可以设置模拟输入口的输入模式。 3.在开始转换之前，必须要选定一路模拟信号（通过设置adcon 控制寄存器）。 4. a/d 转换结束之后，将置起eoc 标志位，至此位为1，通过检测此位，可以确定a/d 转换是否进行完毕。 5.a/d 转换完毕之后，相应的数据存放在addatah（8 位）和addatal（2 位）寄存器中，如图3-2所示。转换完毕之后，adc 转换模块进入空闲状态。如图3-3 6. 数字结果可以从addatah 和addatal 中读出5。3.3 译码和显示 用单片机驱动led数码管显示有很多方法，按显示方式分，有动态（扫描）显示与静态显示，按译码方式分为硬件译码与软件译码，静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存特性，单片机将所显示的数据输出后就不再管，直到下一次显示的数据需要更新时再送一次新数据，显示数据稳定，很少占用cpu时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽有闪烁感，且占用cpu时间多，但使用硬件少，能节省电路板空间；硬件译码就是显示的段码完全由硬件完成，cpu只要送出标准的bcd码即可，软件译码是由软件来完成硬件的功能，使硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软件来完成，是目前常用的显示驱动方式。本次设计用的是2位共阴极七段数码管采用动态显示，软件译码的方式，根据16进制数和七段显示段码表的对应关系，用查表的方法可方便实现译码。显示是采用动态扫描显示，动态扫描是利用人眼的视觉残留原理，只要扫描频率不小于24hz，人眼就感觉不到显示器件的闪烁。本系统采用的占空比为80%的扫描脉冲用软件控制提供。动态扫描设计的关键在于给位选信号送的脉冲占空比和高低电平的时间都要设计好，占空比过低或高低电平时间过长都将会导致显示不良，同时电路中必须提供驱动信号。这里位选端采用3极管驱动。显示位的控制不仅用软件脉冲控制，还用了软件计数器控制，提高了显示时间的精度和质量6。3.4 控制装置继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本设计采用的是电磁继电器17。3.4.1 电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。3.4.2 继电器主要产品技术参数1. 额定工作电压是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。2. 直流电阻是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。3. 吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。4. 释放电流是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。5. 触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。3.4.3 继电器测试1. 测触点电阻用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为0；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。2. 测线圈电阻可用万能表r10档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在着开路现象。3. 测量吸合电压和吸合电流找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。4. 测量释放电压和释放电流也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压，当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合电压的1050，如果释放电压太小（小于1/10的吸合电压），则不能正常使用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。本设计继电器的状态给通过脉冲控制的，三个继电器的脉冲是同步的，从而继电器也有很好的同步性。3.5 存储器扩展存储器的扩展芯片是at24c02 下面介绍一下at24c02串行e2prom的读写：i2c总线是一种用于ic器件之间连接的二线制总线。它通过sda（串行数据线）及scl（串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据地址识别每个器件：不管是单片机、存储器、lcd驱动器还是键盘接口。1 i2c总线的基本结构采用i2c总线标准的单片机或ic器件，其内部不仅有i2c接口电路，而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。cpu不仅能通过指令将某个功能单元电路挂靠或摘离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，从而实现对硬件系统的既简单又灵活的扩展与控制。2 双向传输的接口特性传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线，如mcs51系列的txd和rxd，而i2c总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送或接收方式。当某个器件向总线上发送信息时，它就是发送器(也叫主器件)，而当其从总线上接收信息时，又成为接收器(也叫从器件)。主器件用于启动总线上传送数据并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。i2c总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送出的地址和数据决定。在总线上，既没有中心机，也没有优先机。总线上主和从(即发送和接收)的关系不是一成不变的，而是取决于此时数据传送的方向。sda和scl均为双向i/o线，通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线都是高电平。连接总线的器件的输出级必须是集电极或漏极开路，以具有线“与”功能。i2c总线的数据传送速率在标准工作方式下为100kbit/s，在快速方式下，最高传送速率可达400kbit/s。3 i2c总线上的时钟信号在i2c总线上传送信息时的时钟同步信号是由挂接在scl时钟线上的所有器件的逻辑“与”完成的。scl线上由高电平到低电平的跳变将影响到这些器件，一旦某个器件的时钟信号下跳为低电平，将使scl线一直保持低电平，使scl线上的所有器件开始低电平期。此时，低电平周期短的器件的时钟由低至高的跳变并不能影响scl线的状态，于是这些器件将进入高电平等待的状态。当所有器件的时钟信号都上跳为高电平时，低电平期结束，scl线被释放返回高电平，即所有的器件都同时开始它们的高电平期。其后，第一个结束高电平期的器件又将scl线拉成低电平。这样就在scl线上产生一个同步时钟。可见，时钟低电平时间由时钟低电平期最长的器件确定，而时钟高电平时间由时钟高电平期最短的器件确定。4 数据的传送在数据传送过程中，必须确认数据传送的开始和结束。在i2c总线技术规范中，开始和结束信号（也称启动和停止信号）的定义如图2所示。当时钟线scl为高电平时，数据线sda由高电平跳变为低电平定义为“开始”信号；当scl线为高电平时，sda线发生低电平到高电平的跳变为“结束”信号。开始和结束信号都是由主器件产生。在开始信号以后，总线即被认为处于忙状态；在结束信号以后的一段时间内，总线被认为是空闲的。i2c总线的数据传送格式是：在i2c总线开始信号后，送出的第一个字节数据是用来选择从器件地址的，其中前7位为地址码，第8位为方向位(r/w)。方向位为“0”表示发送，即主器件把信息写到所选择的从器件；方向位为“1”表示主器件将从器件读信息。开始信号后，系统中的各个器件将自己的地址和主器件送到总线上的地址进行比较，如果与主器件发送到总线上的地址一致，则该器件即为被主器件寻址的器件，其接收信息还是发送信息则由第8位(r/w)确定。在i2c总线上每次传送的数据字节数不限，但每一个字节必须为8位，而且每个传送的字节后面必须跟一个认可位（第9位），也叫应答位（ack）。数据的传送过程如图3所示。每次都是先传最高位，通常从器件在接收到每个字节后都会做出响应，即释放scl线返回高电平，准备接收下一个数据字节，主器件可继续传送。如果从器件正在处理一个实时事件而不能接收数据时，（例如正在处理一个内部中断，在这个中断处理完之前就不能接收i2c总线上的数据字节）可以使时钟scl线保持低电平，从器件必须使sda保持高电平，此时主器件产生1个结束信号，使传送异常结束，迫使主器件处于等待状态。当从器件处理完毕时将释放scl线，主器件继续传送。当主器件发送完一个字节的数据后，接着发出对应于scl线上的一个时钟（ack）认可位，在此时钟内主器件释放sda线，一个字节传送结束，而从器件的响应信号将sda线拉成低电平，使sda在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。从器件的响应信号结束后，sda线返回高电平，进入下一个传送周期。i2c总线还具有广播呼叫地址用于寻址总线上所有器件的功能。若一个器件不需要广播呼叫寻址中所提供的任何数据，则可以忽略该地址不作响应。如果该器件需要广播呼叫寻址中提供的数据，则应对地址做出响应，其表现为一个接收器。5. 总线竞争的仲裁总线上可能挂接有多个器件，有时会发生两个或多个主器件同时想占用总线的情况。例如，多单片机系统中，可能在某一时刻有两个单片机要同时向总线发送数据，这种情况叫做总线竞争。i2c总线具有多主控能力，可以对发生在sda线上的总线竞争进行仲裁，其仲裁原则是这样的：当多个主器件同时想占用总线时，如果某个主器件发送高电平，而另一个主器件发送低电平，则发送电平与此时sda总线电平不符的那个器件将自动关闭其输出级。总线竞争的仲裁是在两个层次上进行的。首先是地址位的比较，如果主器件寻址同一个从器件，则进入数据位的比较，从而确保了竞争仲裁的可靠性。由于是利用i2c总线上的信息进行仲裁，因此不会造成信息的丢失。6. i2c总线接口器件目前在视频处理、移动通信等领域采用i2c总线接口器件已经比较普遍。另外，通用的i2c总线接口器件，如带i2c总线的单片机、ram、rom、a/d、d/a、lcd驱动器等器件，也越来越多地应用于计算机及自动控制系统中。at24c02是美国atmel公司的低功耗cmos串行e2prom，它是内含2568位存储空间，具有工作电压宽（2.55.5v）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特点。 本设计用的s3f/c9454单片机试验开发板连接的at24c02芯片可以提供试验，下面是它的电路图。图3-4 at24c02与单片机通信连接图 图中at24c02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。在s3f/c9454试验开发板上它们都接地，第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚sda为串行数据输入/输出，数据通过这条双向i2c总线串行传送，在s3f/c9454试验开发板上和单片机的p2.4连接。第6脚scl为串行时钟输入线，在s3f/c9454试验开发板上和单片机的p2.3连接。sda和scl都需要和正电源间各接一个10k的电阻上拉。第7脚需要接地。24c02中带有片内地址寄存器。每写入或读出一个数据字节后，该地址寄存器自动加1，以实现对下一个存储单元的读写。所有字节均以单一操作方式读取。为降低总的写入时间，一次操作可写入多达8个字节的数据。第4章 恒温加热器系统的软件设计软件设计的系统任务划分：1. 主程序：主程序包含了系统设计的各个子程序，他们分别为：（1）温度检测子程序。（2）按键扫描子程序。（3）按键处理子程序。（4）显示值高低位转换子程序。（5）显示子程序。流程见图4-12. 温度检测子程序：系统每隔200ms检测温度一次，主要是检测实际的环境温度。在加热状态下根据实际温度与设置温度差值来控制继电器的状态。它包括的子函数有：（1）ad值转换子程序。（2）查表求温度值子程序。（3）排队子程序。流程见图4-217河南科技大学本科毕业设计（论文）图4-2 温度检测流成图 图4-1 主函数流程图3. 按键扫描子程序：系统不断的对按键状态进行扫描，检测有无按键按下或按键状态有无变化，若有按键按下或按键状态有变化，本函数仅做出相应的赋值处理。流程见图4-3 图4-3 按键扫描流程图4按键处理子程序：根据按键扫描子函数的按键赋值状态来做出相应的处理，流程见图4-4，本程序内包括的子程序有：（1）e2读子程序（2）e2写子程序图4-4 按键处理流程图5.显示值高低位转换子程序：本系统采用动态扫描显示，显示时高低位的值是分开来送的，显示值分离后，还要进行译码，译码后才能送数码管显示。流程见图4-66.显示子程序：将需要显示的数字送数码管显示，并包括闪烁状态控制处理和设置灯及加热灯状态的控制处理。流程见图4-5 图4-5 显示流程图图4-6 显示值高低位分离流程图24结论本设计的主要工作是设计、调试、显示一套恒温系统。其软件设计已通过qc调试成功，经分析硬件是可以实现的，但由于条件限制，成品尚未做出。1.主要取得进展(1) 整个系统设计完成并调试成功，主要的设计原理都在调试和测试工作中得到验证的 。(2) s3f9454单片机控制下的恒温系统调试成功，其工作温度范围大，误差小，控制简便 。(3) 软件滤波抗干扰的效果比用硬件简单有效。2.主要的困难有(1