摘 要 近些年隨著高檔產(chǎn)品的包裝大量采用轉(zhuǎn)移燙金工藝，傳統(tǒng)平壓平燙金機(jī)難以滿足生產(chǎn)的需要，因此，機(jī)加工企業(yè)開(kāi)展圓壓圓燙金機(jī)研制 ，其核心設(shè)備是加熱系統(tǒng)。電加熱器是一種在生活中常見(jiàn)的電力加熱設(shè)備。電加熱器內(nèi)部存在一個(gè)溫度傳感器，根據(jù)其傳達(dá)信來(lái)使電加熱器溫度自行變化，使溫度均勻擴(kuò)散加熱表面。 如何在單片機(jī)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)燙金機(jī)的加熱系統(tǒng) ,設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用到了單片機(jī)相關(guān)知識(shí)和傳感器（壓力、溫度、霍爾傳感器等）方面的知識(shí)，而在測(cè)溫過(guò)程中，使用單片機(jī)作為核心來(lái)操作，并通過(guò)數(shù)字接口的測(cè)溫元件 收索環(huán)境中的溫度，且將實(shí)時(shí)溫度在四位數(shù)碼管上顯示出來(lái) ， 主要設(shè)計(jì)了溫度的測(cè)量系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及轉(zhuǎn)速方面，主要用到了霍爾傳感器和單片機(jī)的結(jié)合及設(shè)計(jì)了軟、硬件兩個(gè)方面。 關(guān)鍵詞： 燙金機(jī) 電加熱器 單片機(jī) 溫度傳感器 霍爾傳感器 n as of of is to of to is An is a in is a to of to to on of in of , in of as to on in CU of of is of a 錄 摘 要 . 錄 . 第 1 章 緒論 .述 .金機(jī)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 . 我國(guó)燙金機(jī)技術(shù)的發(fā)展 . 燙金機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 . 國(guó)內(nèi)外燙金技術(shù)發(fā)展對(duì)比 .金技術(shù)概述及影響因素 . 2 章 燙金機(jī) 電加熱器機(jī)械結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) .金機(jī)的工作原理 .加熱方式的選擇 .加熱器的組成 .加熱功率的確定 . 機(jī)器的產(chǎn)量 . 單位時(shí)間內(nèi)承印物所需熱量 . 電加熱功率 .制電熱輥速度的因素 .機(jī)選擇 .的設(shè)計(jì) . 軸的分類 . 選擇軸的材料 . 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 . 彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 . 校核強(qiáng)度 .章小結(jié) . 3 章 基于單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) .度傳感器 . 溫度傳感器的發(fā)展 . 溫度傳感器 . 測(cè)溫原理 .度傳感器與單片機(jī)的關(guān)系 .路設(shè)計(jì) . 單片機(jī)引腳、復(fù)位電路與晶振電路 . 溫度采集 . 報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) .序設(shè)計(jì) . 主程序設(shè)計(jì) . 溫度子程序 . 溫度數(shù)據(jù)顯示子程序 .章小結(jié) . 4 章 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) .統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路 . 硬件電路設(shè)計(jì)思路 . 軟件設(shè)計(jì)思路 .機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) . 霍爾傳感器 . 霍爾傳感器的應(yīng)用 .爾開(kāi)關(guān) .序設(shè)計(jì)思緒 . 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)思路 . 單片機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算程序 . 程序設(shè)計(jì) .件電路設(shè)計(jì) . 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 . 時(shí)鐘電路 . 復(fù)位電路 . 顯示電路 .章小結(jié) . 謝 .考文獻(xiàn) .錄一 .錄二 .錄三 .0第 1 章 緒論 述 燙金機(jī)，主要用途為燙印，它工作為通過(guò)溫壓作用將燙金紙上圖文等轉(zhuǎn)移到承印物上?，F(xiàn)如今市面上的燙金機(jī)主要有平壓平燙金機(jī)、圓壓平燙金機(jī)、圓壓圓燙金機(jī)這幾種；因?yàn)閭鹘y(tǒng)平壓平燙金機(jī)已經(jīng)難以滿足生產(chǎn)需求，因此，機(jī)加工企業(yè)開(kāi)展圓壓圓燙金機(jī)的研制 2。 金機(jī)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 國(guó)燙金機(jī)技術(shù)的發(fā)展 燙金機(jī)技術(shù)是早年間從外國(guó)引進(jìn)來(lái)的一種燙印工藝?，F(xiàn)在市場(chǎng)上有很多精美的燙金技術(shù)產(chǎn)品，如紙張、名片、照片等，而燙金的完成則需要燙金機(jī)。隨著燙金機(jī)技術(shù)存在多年以來(lái)，材料使用和燙金版制作水準(zhǔn)的提高，還有新機(jī)器設(shè)備的使用，使得國(guó)內(nèi)燙金工藝有了一個(gè)新的開(kāi)端，而各種燙金工藝得到了廣泛的應(yīng)用。 金機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 立體燙金：此技術(shù)是一種復(fù)合技術(shù)，是利用腐雕技術(shù)將燙金及凹凸印壓的圖文制成一個(gè)上下配合的 陰陽(yáng)模 凹凸版，讓兩者一次性完成。這技藝同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)，從而降低了產(chǎn)品廢棄率，使產(chǎn)率和品質(zhì)都有了拔升。 全息圖燙金：這是一種激光全息圖，利用了光的干涉原理，制作方法采用了空間的頻率編碼。因?yàn)槿D有色彩佳、層次明、圖逼真、光換好、技術(shù)高等特點(diǎn)而廣泛使用在防偽領(lǐng)域。 燙印須明溫、速、力之聯(lián)系，方悟其奧妙，而燙印之材料、面積對(duì)其亦有影響。 內(nèi)外燙金技術(shù)發(fā)展對(duì)比 國(guó)外現(xiàn)今燙金機(jī)有著相當(dāng)高的水準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)也就一兩種機(jī)器在某些方面能與世界領(lǐng)先水準(zhǔn)相比。而圓壓平、圓型機(jī)及聯(lián)機(jī)還難以望其項(xiàng)背，須加大開(kāi)發(fā)力度。 國(guó)產(chǎn)燙金機(jī)要整體趕上國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)還相當(dāng)遠(yuǎn)，要進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)器，在性能及售后服務(wù)上需縮小差距，且鉆研關(guān)鍵零件及系統(tǒng)性能，將之用于實(shí)際，關(guān)鍵部位采用多種設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，使機(jī)體性能增強(qiáng)到新高度。 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)燙金機(jī)的需求持續(xù)提高，且國(guó)產(chǎn)機(jī)較廉價(jià)，還有傳統(tǒng)的觀念改變和國(guó)家的重視，讓國(guó)產(chǎn)燙金機(jī)全方位趕超國(guó)際先進(jìn)水平還是有望的。 金技術(shù)概述及影響因素 燙金是在溫速力作用下將電化鋁箔圖文燙印到商品上，其流程：準(zhǔn)備裝版墊版定參數(shù)試燙簽樣燙印 （ 1） 溫度對(duì)燙金的影響 燙印時(shí)，溫度很重要，溫度控制一定要在特定范圍里，令分離 涂層 融化，使鋁層完整轉(zhuǎn)移。若溫度太高，則會(huì)使電化鋁融化脫落，染色樹(shù)脂變質(zhì)，燙印效果降低。 （ 2） 環(huán)境對(duì)燙金的影響 燙金機(jī)的機(jī)體需要安放在光照好、宜操控且通風(fēng)不潮的地方。 （ 3） 壓力對(duì)燙金的影響 鋁層轉(zhuǎn)印需靠壓力完成，壓力決定了燙印附著牢度。壓力不夠會(huì)使電化鋁不能完美轉(zhuǎn)印在承印物上；而壓力太大則會(huì)將承印物壓壞。通常情況下，燙印壓力的準(zhǔn)則是色不掉、牢度優(yōu)。 （ 4） 轉(zhuǎn)速對(duì)燙金的影響 轉(zhuǎn)速，即加熱輥的轉(zhuǎn)速，反應(yīng)了燙印過(guò)程中產(chǎn)品與鋁箔接觸的時(shí)間，而燙印牢固程度會(huì)隨之改變。過(guò)快則致使印跡模糊或不合格；過(guò)慢則使質(zhì)量過(guò)差且會(huì)影響產(chǎn)量。 2第 2 章 燙金機(jī) 電加熱器機(jī)械結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 金機(jī)的工作原理 原理是在燙金輥和承壓輥合壓作用下將鍍層鍍?cè)诋a(chǎn)品上。其工藝主要是熱壓轉(zhuǎn)移，利用溫度使鋁層與鋁膜脫離的同時(shí)轉(zhuǎn)印在承印物上且使膠牯劑熔化。卸壓后膠牯劑凝固，讓商品上的覆蓋層附著牢固。 加熱方式的選擇 本設(shè)計(jì)中選擇直接加熱，具體是將電熱管置于銅鋁合金輥芯中，熱量由輥芯傳遞到輥的外管，達(dá)到加熱的目的 8?？紤]到輥芯受熱膨脹，在輥芯與外管之間應(yīng)留有間隙，該間隙必須均勻，此外，輥表溫度還受到電熱管中電阻絲位置和及與輥芯接觸情況的影響 8。 加熱器的組成 主要由外管、電加熱管和輥芯幾部分組成，輥芯內(nèi)圓柱內(nèi)裝有加熱管，兩個(gè)墊肩裝在輥芯兩側(cè)，在輥的外圓柱面上，裝有沿軸的軸向，可根據(jù)需要調(diào)整的活動(dòng)套筒位置，需要燙印的圖案固定在套筒上。這樣有效解決了輥芯膨脹的問(wèn)題。 加熱功率的確定 器的產(chǎn)量 若機(jī)器承印物的最大幅寬為 B(m)，承印物線速度為 V (m/，承印物重量為 b(g/則機(jī)器的產(chǎn)量 M=BV鑄根據(jù)所設(shè)計(jì)的刷花機(jī)的技術(shù)參數(shù)B=V =n =10 300r/ b 約為 250g/以最大轉(zhuǎn)速 n =300r/計(jì)算得 M =20g/s。 位時(shí)間內(nèi)承印物所需熱量 承印物燙金溫度為 80 140 ,現(xiàn)以 120 計(jì)，室溫按 10 計(jì)算，則加工過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi)承印物所需的熱量 溫度增量 t 的關(guān)系為 ， 為變量，加熱到 120 吸熱為 8 C(280(134.0(12080 加熱功率 將 M=20g/s 代入上式，則電加熱功率 W=20=慮到熱損失，取 W=5 制電熱輥速度的因素 因燙金層由室溫達(dá)到燙印定形溫度的吸熱過(guò)程需要一定時(shí)間，這就對(duì)電加熱輥的速度造成了限制，電熱輥轉(zhuǎn)速過(guò)高，承印物線速度大，導(dǎo)致承印物來(lái)不及加熱到所需溫度便離開(kāi)了電熱輥表面，造成燙印無(wú)法達(dá)到所需要求 8。 承印物升溫時(shí)間取決于其材質(zhì)的導(dǎo)熱性能，根據(jù)導(dǎo)熱系數(shù)的定義 (2 式中 導(dǎo)熱系數(shù) (W/mC Q 一傳導(dǎo)的熱量 (1) D 一材料厚度 (m) t 一溫差 (C) H 一傳導(dǎo)熱量的時(shí)間 (S) A 一傳熱面積 ( Q=BL(L 為燙金版包圍在電加熱輥上的長(zhǎng)度 )。 A=BL， 則 (2由上式可知， t、由材料的性質(zhì)決定，一般保持不變，因此承印物克重和承印物厚度是影響 H 的因素。在承印物克重大、厚的情況下，燙金層吸熱所需時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)中應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，才能保證燙金效果。 機(jī)選擇 根據(jù)所知條件及要求，選用 Y 系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)，其不易燃、不易爆、具有較好起動(dòng)性能的特性非常適合本設(shè)計(jì)，查詢 Y 系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)表，選著電動(dòng)機(jī)的額定功率 P 為 的設(shè)計(jì) 的分類 根據(jù)承受的載荷軸可分為三類 ： 心軸 為 工作時(shí)只受彎矩的軸，又分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸 ； 工作時(shí)主要承受轉(zhuǎn)矩，不承受或承受很小彎矩的軸 為 傳動(dòng)軸 ； 轉(zhuǎn)軸 工作時(shí)既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩 1。根據(jù)任務(wù)書可知，本設(shè)計(jì)選用的是轉(zhuǎn)軸。 按軸線變化分為曲、直軸兩大類。而直軸根據(jù)外形又分為光軸和階梯軸1。根據(jù)任務(wù)書可知，本設(shè)計(jì)選用的是階梯軸，且為空心軸。 擇軸的材料 軸材料常見(jiàn)有兩種：碳素鋼、合金鋼。碳素鋼較廉價(jià)，且對(duì)集中應(yīng)力感應(yīng)小，使用最為廣泛。碳素鋼以 45 鋼使用最多?？山?jīng)過(guò)熱處理改善其機(jī)械性能。1 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并考慮軸的工藝性及經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計(jì)中選擇的材料是 45鋼。經(jīng)調(diào)質(zhì)，其硬度選擇為 220 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 按軸的工作情況畫出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖。由軸的最細(xì)部分直徑推斷其他各軸段的直徑。軸各段的長(zhǎng)度由其裝配空間確定。輥芯受熱會(huì)發(fā)生膨脹，因此其與外管之間要有間隙。 轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 初步估算軸徑 ,用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 扭轉(zhuǎn) 強(qiáng)度條件為： （ 2 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， TT軸所傳遞的扭矩， N 軸抗扭截面系數(shù)， ； 軸所傳遞的功率， n軸的轉(zhuǎn)速， r/ 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， T由上式可得 空心 軸的直徑 為： 5(2 取決于材料的系數(shù) , 0取值范圍為 0103，故取值為 120; , 為空心軸內(nèi)徑， 為外徑， = 1 （ 2 根據(jù)所選加熱管尺寸確定內(nèi)徑 為 外徑 為 1選擇 為 70 扭合成強(qiáng)度計(jì)算 矩 （ 2 承反力 （ 1）水平反力 （ 2 （ 2）垂直反力 （ 2 340)1n( 01(352 矩 （ 1）水平彎矩 （ 2 .（ 2 則 2 2 （ 2）垂直彎矩 （ 2 .（ 2 則 2（ 3） 總彎矩 （ 2 .（ 2 則 21(2核強(qiáng)度 根據(jù)軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，故 ， 折合系數(shù)。強(qiáng)度理論，彎扭合成強(qiáng)度條件 1 （ 2 式中： 軸的計(jì)算應(yīng)力， 軸所受的彎矩， ； 軸所受的扭矩， ； W抗彎截面系數(shù)， ,根據(jù)其截面的形狀 1，31222 7； 軸的許用彎曲應(yīng)力， 查軸的常用材料及其主要力學(xué)性能表可得 ，故安全 1。 因?yàn)榧訜彷佔(zhàn)畲蠊ぷ鲏毫Σ怀^(guò) 以不需用進(jìn)行剛度校核。 章小結(jié) 本章主要介紹了電加熱輥結(jié)構(gòu)組成以及其核心部件電加熱管，簡(jiǎn)述了燙金的工作原理，并簡(jiǎn)單計(jì)算了軸的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，還有分類和材料的選著，之后就是校核其強(qiáng)度。在書寫過(guò)程中，查閱各方面的資料，讓我對(duì)燙金機(jī)及其加熱結(jié)構(gòu)有了一個(gè)全面的、充分的、深刻的認(rèn)識(shí)。 8第 3 章 基于單片機(jī)的測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 度傳感器 度傳感器的發(fā)展 傳感器技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛了！之中以溫度傳感器的應(yīng)用最為深遠(yuǎn)。 溫度傳感器 大致經(jīng)歷了 三個(gè)發(fā)展階段：分立式 模擬集成 智能集成。 1821 年德國(guó)物理學(xué)家賽貝發(fā)明了熱電偶傳感器（既分立式）； 20 世紀(jì) 80年代模擬集成溫度傳感器問(wèn)世； 20 世紀(jì) 90 年代中期智能溫度傳感器亦數(shù)字溫度傳感器誕生。 度傳感器 字式接口 度傳感器是 團(tuán)制造的一款單總線增強(qiáng)型，體小精度高，便宜易接線，抗干擾能力強(qiáng)，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合。其轉(zhuǎn)換精度達(dá)到九到十二位，可在 +125測(cè)溫，華氏是 257 華氏度 ， +85C 測(cè)溫精度為 。一個(gè)溫度測(cè)量體系中使用它，擁有線路簡(jiǎn)易、“一線總線”接口的特點(diǎn)，益常便利。 部構(gòu)造主要有 64 位 度傳感器、配置寄存器、溫度報(bào)警器。 單片機(jī)的銜接于硬件上有兩種方式，其一是用寄生電源，此時(shí) 接地的， I/O 接單片機(jī) I/O；另一種是 地而 電源 相連接， I/O 和 I/O 線連接。無(wú)論是哪一種， I/O 都要接在五千歐姆左右的上拉電阻上。 具獨(dú)特的單接方式， 須一根端口線就可與微處理器接通并往返通信。 964位 成器配置寄存器高溫觸發(fā)器低溫觸發(fā)器圖 3部結(jié)構(gòu)框圖 測(cè)溫原理 溫度測(cè)量理論基礎(chǔ)圖下 低溫度系數(shù)晶振高溫度系數(shù)晶振預(yù)置 斜率累加器計(jì)數(shù)器 1=0計(jì)數(shù)器 2=0比較預(yù)置溫度寄存器圖 3溫原理圖 加 1停止度傳感器與單片機(jī) 的關(guān)系 使用單片機(jī)操控溫度傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)溫并顯示數(shù)值，并能夠根據(jù)需求預(yù)設(shè)溫度進(jìn)行報(bào)警。 系統(tǒng)框圖如下圖： 位電路顯示電路圖 3統(tǒng)框圖 使用溫度傳感器 單片機(jī) 本系統(tǒng)的中心來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理、顯示、報(bào)警 。 片機(jī)將得到的溫度信息發(fā)送到液晶顯示屏上，分別顯示了目前的溫度和溫度的上下限以及溫度計(jì)進(jìn)行的時(shí)間。 路設(shè)計(jì) 片機(jī)引腳、復(fù)位電路與晶振電路 復(fù)位、晶振電路和單片機(jī)銜接成最小系統(tǒng)電路，所選連接方式確定合適引腳的選則。 單片機(jī) 引腳圖如下 11圖 3 片機(jī)引腳 圖 單片機(jī)與晶振電路有兩個(gè)引腳相連。 （ 1） 向內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入與震蕩放大器的輸入。 （ 2） 自反向放大器的輸出。 兩種時(shí)鐘形式，一為片上時(shí)鐘振蕩。另為外部時(shí)鐘模式。晶振電路圖如圖 3示。 圖 3晶振 電 路 12別外接石英晶體與震蕩電容，共之便成構(gòu)成片內(nèi)的時(shí)鐘震蕩方式。震蕩周期與外接石英晶體周期相同。在時(shí)鐘起震后，會(huì)生成某頻率特定的時(shí)鐘信息，單片機(jī)處理器根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)完成自身工作。 兩個(gè)電容的主要作用是校正波形，震蕩器的作用是制造時(shí)鐘震蕩。而整個(gè)電路產(chǎn)生自激震蕩。 復(fù)位電路中溫度傳感器有兩種復(fù)位形式：上點(diǎn)復(fù)位、按鍵復(fù)位。在此采用按健復(fù)位，即使用一個(gè)復(fù)位電容搭配按健的組合令復(fù)位簡(jiǎn)捷。 引腳 于復(fù)位輸入。在復(fù)位電路中電容作用復(fù)位后充電，而上拉電阻作用是限流護(hù)電路。 圖 3復(fù)位 電 路 度采集 溫控電路包含溫度傳感器及單片機(jī) 設(shè)計(jì)的主要目的就是將兩者結(jié)合運(yùn)作。 圖 3腳 圖 硬件上的溫感器與 兩種連接方法：一為 接， I/O 與單片機(jī) I/O 線相連， 地；另一為用寄生電源供電 10。此為一，如圖 3示 : 13圖 3溫度采集 電 路 警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 直流電源供電，源蜂鳴器報(bào)警輸出。當(dāng)所測(cè)溫度不在預(yù)設(shè)溫度時(shí)，數(shù)據(jù)口響應(yīng)并拉高電平，報(bào)警器產(chǎn)生作用，而另外一端則直接連接 11 端口。 3示為報(bào)警電路圖。 圖 3報(bào) 警 電 路示意 圖 序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 被按下？從 取溫度并顯示溫度極限返回執(zhí)行報(bào)警程序N 按鍵設(shè)置圖 3主程序流程 主程序功能是對(duì)溫度即時(shí)顯現(xiàn)，讀出并處理溫度傳感器測(cè)量的實(shí)時(shí)溫度值，溫度測(cè)量每周期循環(huán)一次。第二功能查詢是否設(shè)置鍵被按下時(shí)，為了達(dá)到設(shè)定溫的上下限，具體見(jiàn)圖 3此可知整個(gè)程序中必須包含這幾個(gè)部分：讀寫溫度傳感器、溫度轉(zhuǎn)換、溫度數(shù)據(jù)處理等子程序。 度子程序 讀出存儲(chǔ)器中的數(shù)值并進(jìn)行對(duì)比，不正確不讀出溫度數(shù)據(jù)。圖 3其程序流程圖。 取溫度指令溫度轉(zhuǎn)移成功？移入溫度寄存器單片機(jī)讀取溫度數(shù)據(jù)結(jié)束圖 3 溫度子程序 中央處理器對(duì)溫度傳感器的訪問(wèn)程序?yàn)椋褐刂脺囟葌鞲衅?，再運(yùn)作指令，之后操控。溫度傳感器每一步控制都要按照嚴(yán)格的工作時(shí)序與通訊協(xié)議來(lái)進(jìn)行。 16x=0; 0; 0); 1; 4); x= 0); 程序?qū)?低，使延時(shí)準(zhǔn)確，后提高 察 x 的值來(lái)確定是否重置完成。 另外一方面，由于溫度傳感器單線通訊功能不能同時(shí)進(jìn)行并完成，且時(shí)間結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，因此讀間寫時(shí)順序的重要性就顯得非常突出。要想操縱讀寫，先得初始化。操縱 令先決條件是溫度傳感器之形體被總線主機(jī)探知。在溫測(cè)系統(tǒng)中，主機(jī)命令略過(guò) 發(fā)出同一的溫?fù)Q啟碼，就對(duì)所有 度傳感器統(tǒng)轉(zhuǎn)，再經(jīng)一周期后，就可一一讀取 7。此法 T 值往往比傳統(tǒng)的要小。 a,b; ; ); 0); ; ; ; a=); b=); ; b; =00+0 =-; =00/10+0=0+0 此程序?qū)?lái)自顯現(xiàn)傳達(dá)溫度的信息。 章小結(jié) 本章簡(jiǎn)要剖析了通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制溫度的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及實(shí)現(xiàn)方式。須察閱相關(guān)資料來(lái)知曉這些物件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及主要性能等等。該系統(tǒng)的測(cè)溫度范圍是 80溫度檢測(cè)系統(tǒng)依據(jù)使用者預(yù)設(shè)的溫度范圍對(duì)特定范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行測(cè)控。 18第 4 章 基于單片機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 生活中我們總會(huì)使用模擬式和數(shù)字式測(cè)量轉(zhuǎn)速。模擬、數(shù)字式的檢測(cè)元件分為速度測(cè)量發(fā)電機(jī)、光電編碼器或霍爾元件，所測(cè)為模擬量、脈沖信號(hào)。監(jiān)視和控制運(yùn)行中的電機(jī)，利用 片機(jī)操控的智能化轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，轉(zhuǎn)速是很重要的因素。 此設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用到了霍爾傳感器、 示屏、 平轉(zhuǎn)換芯片、 行口這四個(gè)元器件。本章主要說(shuō)了操控的中心是單片機(jī)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量，及 與 間的串行通信關(guān)系，讓 功能得到充分利用。并將測(cè)得轉(zhuǎn)度化為數(shù)字在 5 位 示屏顯現(xiàn)。 統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思路 件電路設(shè)計(jì)思路 依照設(shè)計(jì)需求確定所需元件，完成系統(tǒng)原理框圖及系統(tǒng)電路原理圖的設(shè)計(jì)。 轉(zhuǎn)速測(cè)量單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)框圖圖 4 1。 圖 4片機(jī)部分硬件框圖 件設(shè)計(jì)思路 接收傳感器的信息編成一個(gè)外部中斷服務(wù)序列，得到三個(gè)子節(jié)，然后第二次清 0 記數(shù)初值用于第二次計(jì)數(shù)及計(jì)算。為了與 行通訊，我們需要單片機(jī)晶振為十一點(diǎn)零五九二兆赫茲。 機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 系統(tǒng)讓單片機(jī)接收霍爾傳感脈沖信號(hào)，其外部中斷及內(nèi)部定時(shí)器得到電機(jī)轉(zhuǎn)速并顯在屏幕上。其通信由單片機(jī)通過(guò)電瓶轉(zhuǎn)換電路，并通過(guò)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送，然后由 接受。 爾傳感器 霍爾傳感器是一種利用磁場(chǎng)的原件，廣泛使用。它能夠用來(lái)檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，能夠在與磁場(chǎng)有關(guān)連的不同地方使用?；魻栐w積不算大、壽命不小、重量輕盈、頻率高（可達(dá) 1因此廣泛應(yīng)用于測(cè)量、計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等領(lǐng)域。 按功能分為模擬量輸出的線性器件和數(shù)字量輸出的開(kāi)關(guān)器件。 霍爾器件的形態(tài)是多種多樣的。按被檢對(duì)象的性質(zhì)可將將其分為直接測(cè)出受檢對(duì)象本身的磁場(chǎng)或磁場(chǎng)特性的直接應(yīng)用型和測(cè)被檢對(duì)象上由外力形成的磁場(chǎng)，此磁場(chǎng)將作為被檢信息的載體，通過(guò)它，將許多物理量轉(zhuǎn)換成電量來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和控制的間接應(yīng)用型。 集成霍爾傳感器是通過(guò)硅集成電路工藝把霍爾器件與測(cè)量線路合成起來(lái)而得到的一種傳感器。它消除了邊界傳感器與測(cè)量電路中材料、部件，電路三者間的一個(gè)。 爾傳感器的應(yīng)用 霍爾器件只對(duì)垂直表面上的磁感應(yīng)強(qiáng)度有反應(yīng)，因此磁力線一定要與器件表面保持垂直。 若不垂直，則算出其垂直分量來(lái)得出目標(biāo)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少 。另外霍爾元件的尺寸非常之小，單點(diǎn)檢測(cè)只是其應(yīng)用之一，通過(guò)計(jì)算機(jī)將所得數(shù)據(jù)盡心處理就能得到場(chǎng)的分布狀態(tài) 。 在進(jìn)行行動(dòng)坐標(biāo)的傳感時(shí)，一般而言會(huì)讓磁體跟著被檢測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，霍爾元件則被固定在合適位置監(jiān)測(cè)工作磁場(chǎng)。 爾開(kāi)關(guān) 爾開(kāi)關(guān)電路最好使用在響應(yīng)變動(dòng)、斜率陡峭、磁通量密度不是很強(qiáng)的磁場(chǎng)，而將其應(yīng)用于單極或多對(duì)磁環(huán)的場(chǎng)合中同樣是很優(yōu)秀的。其組成部分包含了反向霍爾電壓發(fā)生器、電壓保護(hù)器、電壓調(diào)整器、信號(hào)放大器、史密特觸發(fā)器及集電極開(kāi)路輸出級(jí)。在 - 40 150之間工作，貯藏溫度為 150，在機(jī)械及機(jī)電一體化領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。 電源電壓 0輸出高電平電流 4V B 電源電流 4V 輸出低電平電壓 0B出端開(kāi)路 10 出上升時(shí)間 2V S 輸出下降時(shí)間 2V S 霍爾開(kāi)關(guān)元件的電路圖： 圖 4 爾傳 感器的 電 路 圖 序設(shè)計(jì)思 緒 在測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的時(shí)候，單片機(jī)可分為好多個(gè)分支，而后在主程序中調(diào)用各分支， 其流程圖如下。 開(kāi)始初 始 化計(jì)算程序轉(zhuǎn)換非壓縮 換顯 示 程 序返 回21圖 4 3主程序流程 片機(jī)程序設(shè)計(jì)思路 計(jì)算轉(zhuǎn)速公式： （ 4 ：內(nèi)部定時(shí)器的記數(shù)值； N：時(shí)基；因使用 晶振，所以 ，而是CT 2M/入 (4： (4再將 55296000 化為二進(jìn)制數(shù)存入單片機(jī)的內(nèi)存單元。 單片機(jī)測(cè)量轉(zhuǎn)速完成，內(nèi)部定時(shí)器定 外部中斷來(lái)的時(shí)候讀取 同時(shí)將 零，使定時(shí)器計(jì)內(nèi)部脈沖再次循環(huán)。除了這些，在轉(zhuǎn)速較低時(shí)，還需預(yù)設(shè)一個(gè)軟件記數(shù)器，在外部中斷到達(dá)之前且內(nèi)部定時(shí)器已經(jīng)逸出時(shí)，添加軟件計(jì)數(shù)器 為三字節(jié)中的高字節(jié)。三字節(jié)被當(dāng)做除數(shù)，四字節(jié)不變，因此很容易看得出來(lái)計(jì)算程序在根源上就是用三字節(jié)除以四字節(jié)的商為兩字節(jié)的程序。 片機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算 程序 系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)外部中斷信號(hào)控制的霍爾傳感功能微控器，在一個(gè)周期方波內(nèi)計(jì)數(shù)稱之為測(cè)量計(jì)算程序的速度。為使數(shù)碼管可顯示，須經(jīng)如此過(guò)程：二進(jìn)質(zhì) 十進(jìn)質(zhì) （無(wú)壓縮） 調(diào)用查表程序 送出顯示。計(jì)算程序又作劃分方案，此劃分是四、三字節(jié)兩個(gè)字節(jié)的編程思想劃分。 29601206n序設(shè)計(jì) 程序流程圖如下： 開(kāi)始30首地址00）賦值給 值給 1）=A，0 ，A=（0束23圖 4 4 顯示程序流程圖 件電路設(shè)計(jì) 片機(jī)最小系統(tǒng)電路 電源部分為整個(gè)單片機(jī)提供電源。復(fù)位部 分 則 接在單片機(jī) 腳 ，高 、 低 電平 時(shí)分別 為訪問(wèn)片內(nèi) 、 外 程序存儲(chǔ)器， 當(dāng) 問(wèn)的程序大于4自動(dòng)轉(zhuǎn)換到外部程序存儲(chǔ)器。 晶振部分為接 18、 19兩個(gè)引腳，為單片機(jī) 的 訪問(wèn)提供時(shí)間頻率，頻率越高，單片機(jī)執(zhí)行速度越快。 其單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路如下： 圖 4片機(jī)最小系統(tǒng)電路 鐘電路 時(shí)鐘電路作為計(jì)算機(jī)工作的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)節(jié)奏的快慢。 型值等于 12屬于 位微處理器，它的時(shí)鐘電路在結(jié)構(gòu)上有別于的單片機(jī)。