畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)附源程序代碼及PCB總圖題目智能馬桶控制器設(shè)計(jì)專業(yè) 電子信息工程 智能馬桶控制器設(shè)計(jì)摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,人們對(duì)生活品質(zhì)要求越來(lái)越高,針對(duì)于坐便器這方面,已經(jīng)開(kāi)始從傳統(tǒng)坐便器向智能化坐便器方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)是基于嵌入式AT89C52單片機(jī)的一個(gè)微控制器，利用溫度傳感器DS18B20的溫度采集功能來(lái)控制座圈溫度的加熱、保溫。利用紅外人體感應(yīng)傳感器來(lái)采集人體信息，和座圈上的壓力傳感器一起來(lái)控制馬桶的自動(dòng)沖水功能。利用單片機(jī)I/O口的輸入/輸出來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)碰頭的伸縮、電磁閥的打開(kāi)，以及送風(fēng)電路的開(kāi)啟。該設(shè)計(jì)利用Proteus仿真實(shí)現(xiàn)智能馬桶控制器的一些簡(jiǎn)單功能，以完成本次設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：嵌入式；AT89C52；傳感器；電機(jī)ADesignofIntelligentToilet-seatControllerYuYingxiao，MajorinElectrical&InformationEngineering,CollegeofInformationScience&TechnologyAbstract:WiththedevelopmentofChina'seconomy,peopledemandforhighqualityoflife.Inthehomeappliancethathasstartedfromthetraditionaltotheintelligent.Thisdesignisamicro-controllerbasedonembeddedAT89C52.TocontroltheseatheatingtemperatureusingthetemperaturesensorDS18B20’sacquisitionfunction.Informationofhumanbodyiscollectedbyinfraredsensorandpressuresensorforcontrollingthetoilet’sautomaticflushingfunction.Electricmachinery,SolenoidvalveandAircircuitarecontrolledbySCMI/Oport.Tocompletethedesign,wemusttodosomeProteussimulationtoachievesomesimplefunctions.目錄1緒論 31.1課題研究的目的與意義 31.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 31.3本文研究的主要內(nèi)容 42智能控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[31] 52.1系統(tǒng)需求分析 52.2系統(tǒng)方案技術(shù) 52.2.1單片機(jī)技術(shù) 52.2.2傳感器技術(shù) 62.2.3電機(jī)控制技術(shù) 72.3系統(tǒng)功能構(gòu)架 82.4本章小結(jié) 93智能控制器硬件電路設(shè)計(jì)[25] 103.1硬件電路設(shè)計(jì)原則和方法 103.2硬件電路圖設(shè)計(jì) 103.2.152單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)[33] 103.2.2人體紅外信號(hào)采集[32]模塊設(shè)計(jì) 123.2.3座圈壓力信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì) 133.2.4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊設(shè)計(jì)[24] 133.3本章小結(jié) 144智能馬桶控制器軟件設(shè)計(jì) 154.1軟件設(shè)計(jì)原則和功能分析 154.2智能控制器的軟件設(shè)計(jì)方法 154.3軟件主程序的初始化 164.4軟件子程序設(shè)計(jì) 184.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和中斷的運(yùn)用 194.5.1定時(shí)器模式 194.5.2中斷模式 204.6本章小節(jié) 225智能控制器模塊的簡(jiǎn)單電路仿真 236總結(jié)與展望 24致謝 24參考文獻(xiàn) 25附錄 271緒論智能控制技術(shù)是一門比較新興的交叉前沿技術(shù)，是自動(dòng)控制技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中一個(gè)新的階段[1]。目前智能控制技術(shù)已經(jīng)深入應(yīng)用到非常眾多的領(lǐng)域，例如航空航天、軍事、工業(yè)、家電及服務(wù)業(yè)等。本章將介紹智能控制器研究的目的與意義、智能控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀以及在智能家居中的應(yīng)用。1.1課題研究的目的與意義進(jìn)入21世紀(jì)，智能控制[35]技術(shù)飛速發(fā)展，廣泛被應(yīng)用到工業(yè)、電力和交通等各個(gè)領(lǐng)域，甚至進(jìn)入了家庭—智能家居。從衛(wèi)星的遠(yuǎn)程控制到工業(yè)上的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、生活中的各種應(yīng)用；從諧波抑制[2]到閥門流量智能控制[3]，智能控制已經(jīng)進(jìn)入到生活的方方面面，為我們的生活帶來(lái)了各種各樣的便利?；谥悄芸刂萍夹g(shù)在生活中的應(yīng)用，并針對(duì)其在生活中如何實(shí)現(xiàn)給人們帶來(lái)便利和舒適的要求，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)生活中已經(jīng)很常見(jiàn)的智能馬桶控制器。采用AT89C52單片機(jī)作為主控芯片，對(duì)馬桶機(jī)械部分進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制以及滿足人們的一些簡(jiǎn)單需求。該系統(tǒng)不僅能給人們生活帶來(lái)一點(diǎn)便利，而且還有節(jié)水、節(jié)電的功能，符合了節(jié)約、環(huán)保的生活理念。1.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀智能控制技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外自動(dòng)控制技術(shù)學(xué)科中的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性和非常活躍的領(lǐng)域，代表著目前科技發(fā)展最新的方向之一[4]。它不但包含了人工智能、自動(dòng)控制[34]、計(jì)算機(jī)科學(xué)和系統(tǒng)理論的內(nèi)容，而且還涉及了其他很多種學(xué)科，已經(jīng)成為了自動(dòng)控制領(lǐng)域中發(fā)展最迅速和最興旺的分支學(xué)科[5]。智能馬桶作為智能控制技術(shù)在生活中的應(yīng)用，已經(jīng)比較普遍的，國(guó)內(nèi)也有許多大品牌。也是智能控制技術(shù)在智能家居上的一大應(yīng)用。智能家居是在家庭產(chǎn)品自動(dòng)化、智能化的基礎(chǔ)上，來(lái)實(shí)現(xiàn)或滿足人們生活中的一些需求。智能家居怎樣做到實(shí)用、易用、人性化，真正提高人們的生活品質(zhì)，才是智能家居的發(fā)展方向。20世紀(jì)60年代以后，產(chǎn)生了線性系統(tǒng)理論、最優(yōu)控制理論、自適應(yīng)控制理論等現(xiàn)代控制理論[6]，比起經(jīng)典控制理論，能夠解決更加復(fù)雜的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得智能控制技術(shù)普遍的運(yùn)用到了生活了，大大的滿足了人們的需求和生活的舒適度。智能家居這一概念首先出現(xiàn)在美國(guó)，美國(guó)一家專業(yè)顧問(wèn)公司PARKS的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：1995年，一個(gè)美國(guó)的家庭的自動(dòng)化設(shè)備平均需要7000~9000美元；而到2004年，國(guó)際智能家居產(chǎn)品的銷售額達(dá)148億美元。而我國(guó)的智能家居到2005年才開(kāi)始普及，但是根據(jù)國(guó)家制定的“到2010年，中國(guó)大中城市百分之六十的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化”，智能化將會(huì)在中國(guó)得到非常迅速的發(fā)展，之智能控制技術(shù)的發(fā)展，智能家居系統(tǒng)將為人們提供更加輕松、舒適、安全、環(huán)保的現(xiàn)代生活環(huán)境。1.3本文研究的主要內(nèi)容本文著重論述智能控制技術(shù)在生活中的應(yīng)用，即通過(guò)軟硬件的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)抽水馬桶[36]的智能化控制。論文大體分為4個(gè)大部分：1．智能控制器的方案設(shè)計(jì)，包括需求分析、功能構(gòu)架和系統(tǒng)方案選擇；2．硬件電路設(shè)計(jì)，主要是各個(gè)功能模塊的硬件電路圖設(shè)計(jì)；3．軟件設(shè)計(jì)；4．軟硬件綜合仿真與分析。2智能控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[31]本章主要根據(jù)此智能控制器所要完成的功能，選擇并制定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和傳感器通訊技術(shù)的發(fā)展，人工智能及智能控制技術(shù)被廣泛運(yùn)用在生活中。該設(shè)計(jì)主要將用到單片機(jī)技術(shù)[7][10][11]、傳感器技術(shù)[8]以及電機(jī)控制技術(shù)[9]等。本章將通過(guò)這些技術(shù)制定本設(shè)計(jì)的較適合方案。2.1系統(tǒng)需求分析智能馬桶控制器的設(shè)計(jì)雖然是生活應(yīng)用中的對(duì)象控制與調(diào)節(jié)，沒(méi)有像工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)那樣需要適應(yīng)惡劣環(huán)境的要求，但是也需要考慮到一些因素對(duì)系統(tǒng)的影響，比如濕度。該控制器是一個(gè)通過(guò)按鍵和傳感器來(lái)操作從而實(shí)現(xiàn)智能化工作的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)一些物理量的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能。有些物理量在時(shí)間上或者數(shù)值上都是連續(xù)的，稱為模擬量[12]，比如溫度、水位、電機(jī)的轉(zhuǎn)速等；另外一些物理量在時(shí)間上或數(shù)值上不是連續(xù)的，稱為開(kāi)關(guān)量，如電機(jī)的痛斷。因此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，既要設(shè)計(jì)模擬量控制通道，又要設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)量控制通道，以來(lái)實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)所具有的功能。通過(guò)模擬量控制通道對(duì)連續(xù)變化的物理量進(jìn)行調(diào)節(jié)，如閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)等；通過(guò)開(kāi)關(guān)量控制通道對(duì)離散變化的物理量進(jìn)行調(diào)節(jié)，如開(kāi)關(guān)的閉合與打開(kāi)。2.2系統(tǒng)方案技術(shù)隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，家用電器的智能化，將大大提高效率，并且更加環(huán)保。該系統(tǒng)將涉及的技術(shù)有單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)以及電機(jī)控制技術(shù)等。2.2.1單片機(jī)技術(shù)單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)家族的重要一員，它具有功能強(qiáng)、體積小、功耗低工作可靠性高而又廉價(jià)。因?yàn)樗奶攸c(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用于各大領(lǐng)域，尤其是在自動(dòng)控制、軍工產(chǎn)品、智能儀器儀表、汽車電子等工業(yè)領(lǐng)域，而且很多家用電器也已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用單片機(jī)來(lái)做一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用[16]。目前，單片機(jī)的種類繁多。許多大公司在單片機(jī)上具有很強(qiáng)的實(shí)力，如ST、Motorola、Atmel、Intel、三星等等[18]。單片機(jī)的應(yīng)用主要在控制領(lǐng)域，又作為控制器，作為控制系統(tǒng)的核心器件，一般以嵌入的方式工作，所以單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)沒(méi)有明顯的區(qū)分的標(biāo)準(zhǔn)和界限。嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用：1．智能儀器儀表。用單片機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得儀表數(shù)字化、智能和多功能化。2．實(shí)時(shí)工業(yè)控制系統(tǒng)?；趩纹瑱C(jī)的嵌入式控制系統(tǒng)在用于外部環(huán)境惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，具有安全、抗干擾強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。3．機(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，使機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、控制智能化、指標(biāo)精密化等。4。家用電器。許多家電都運(yùn)用了單片機(jī)，并且引入了嵌入式智能系統(tǒng)，給人們的生活大大的提供了方便，并帶來(lái)了一些資源一定限度上的節(jié)約。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展是以微處理技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)為基礎(chǔ)的，應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛，促進(jìn)了微處理技術(shù)的發(fā)展，微處理芯片的功能越來(lái)越強(qiáng)大，單片機(jī)在應(yīng)用中的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：1．控制系統(tǒng)在線應(yīng)用?？刂茖?duì)象和單片機(jī)的密切聯(lián)系，使得熟練掌握單片技術(shù)的同時(shí)還要了解控制對(duì)象，懂得傳感技術(shù)，有一定的控制理論知識(shí)等。2．軟硬件結(jié)合。單片機(jī)應(yīng)用的設(shè)計(jì)需要統(tǒng)籌考慮軟硬件的結(jié)合，軟件語(yǔ)言必須和硬件開(kāi)發(fā)相結(jié)合。3．應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣。單片機(jī)嵌入系統(tǒng)普遍應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，環(huán)境一般是比較惡劣的，各種現(xiàn)場(chǎng)因素對(duì)系統(tǒng)的干擾，會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)特定的環(huán)境來(lái)采取解決辦法。4．微控制技術(shù)。過(guò)去有模擬和數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的嵌入式系統(tǒng)，現(xiàn)在可以通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)。2.2.2傳感器技術(shù)現(xiàn)代化自動(dòng)控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心，以傳感器為基礎(chǔ)組成的[8]。傳感器作為自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首重環(huán)節(jié)，傳感器技術(shù)的發(fā)展是自動(dòng)控制技術(shù)的必要條件。傳感器位于信息系統(tǒng)的最前端，其可靠性對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)極其重要，所以其性能必須適應(yīng)系統(tǒng)要求[20]。因此根據(jù)應(yīng)用對(duì)象、測(cè)量范圍、環(huán)境等因素，因而有各式各樣的傳感器。按工作原理來(lái)分，大體上可以分為物理、化學(xué)、生物三大類。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)傳感器技術(shù)的要求也越來(lái)越高。而現(xiàn)代傳感器的發(fā)展特征很顯著：新材料、新功能，使傳感器多功能化、集成化、智能化。傳感器本身作為一個(gè)系統(tǒng)，由傳感器、計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)相結(jié)合，如何使其智能化是其一大研究方向。而一般的智能傳感器具有：自校零、自標(biāo)定、自校正；自動(dòng)采集并預(yù)處理；自動(dòng)檢驗(yàn)、自選量程、自尋故障；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記憶、信息處理；雙向通訊、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字或符號(hào)輸出；判斷、決策處理。近年來(lái)，各類型的傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)與控制的各個(gè)領(lǐng)域中，比如壓電式傳感器已經(jīng)在海洋探測(cè)、固體探傷、醫(yī)療檢查等各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用；集成溫度傳感器主要分為三大類，電壓型、電流型、數(shù)字輸出型。隨著傳感器的發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)正處于蓬勃的發(fā)展期，雖然現(xiàn)在智能話傳感器多用于壓力、加速度、流量、溫濕度的測(cè)量，但是今后的發(fā)展中無(wú)疑會(huì)擴(kuò)展到化學(xué)、電磁、光學(xué)和核物理等研究領(lǐng)域。2.2.3電機(jī)控制技術(shù)電機(jī)是隨著生產(chǎn)的發(fā)展而誕生的，隨著生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展。20世紀(jì)60年代，主要采用直流機(jī)組。20世紀(jì)70年代，直流傳動(dòng)系統(tǒng)因?yàn)槠涓鞣N優(yōu)越的性能而在調(diào)速較高的領(lǐng)域占主導(dǎo)，并且提出了矢量控制理論[21]。70年代后得益于功率晶體管、功率MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管等新型電力電子器件的成熟與普及，以及80年代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理以來(lái)，各種特殊用途的電機(jī)不斷出現(xiàn)，推動(dòng)電力工業(yè)和電氣傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。主要涉及速度控制、位置控制兩大類，而電機(jī)的驅(qū)動(dòng)可以從圖2.1所示可知。驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)換向器換向器直流異步電機(jī)同步電機(jī)永磁復(fù)勵(lì)串勵(lì)并勵(lì)繞線轉(zhuǎn)子籠型感應(yīng)混合勵(lì)磁變磁阻電勵(lì)磁同永磁勵(lì)磁圖2.1：驅(qū)動(dòng)電機(jī)分類電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)[22]是實(shí)現(xiàn)高性能伺服驅(qū)動(dòng)的核心技術(shù)，也是先進(jìn)制造技術(shù)最具代表性的標(biāo)志之一。從1971年，德國(guó)學(xué)者Blaschke提出的交流電機(jī)矢量控制理論，到1985年德國(guó)學(xué)者Depenbrock提出直接轉(zhuǎn)矩控制理論，伴隨著電機(jī)控制理論的發(fā)展，電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)已取得階段性的研究成果，并正在逐步實(shí)用化[23]。本系統(tǒng)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)是基于智能控制的。智能控制理論[4][5][6]作為一門新興學(xué)科，人們已經(jīng)提出了基于智能控制的先進(jìn)控制策略：基于智能控制的電流、速度和位置調(diào)節(jié)；基于智能控制的參數(shù)和狀態(tài)估計(jì)；基于智能控制的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷；基于遺傳算法的智能控制技術(shù)。2.3系統(tǒng)功能構(gòu)架本系統(tǒng)采用Atmel公司的89C52系列單片機(jī)作為主控芯片。主要分為以下幾個(gè)功能模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)基本系統(tǒng)本模塊為系統(tǒng)核心，完成通訊和對(duì)整個(gè)控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出端口的控制與調(diào)節(jié)。信號(hào)采集模塊本模塊是用各種傳感器來(lái)采集信號(hào)的，并且將采集的信息傳輸給控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，然后由系統(tǒng)給出信號(hào)控制電機(jī)的運(yùn)行，以達(dá)到預(yù)先設(shè)定的功能。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊本模塊是該系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)，通過(guò)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，從而實(shí)現(xiàn)智能馬桶所具有的功能。遙控器（另一個(gè)單片機(jī)）遙控器（另一個(gè)單片機(jī)）52單片機(jī)（微控制器）通訊模塊傳感器模塊（按鍵）電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電源模塊圖2.2：智能控制器系統(tǒng)功能構(gòu)架2.4本章小結(jié)本章對(duì)于生活中的智能馬桶控制器系統(tǒng)需求進(jìn)行了分析，并且討論了主要的對(duì)象控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)的解決方案，通過(guò)比較，選擇一個(gè)相對(duì)合適的而且較簡(jiǎn)單的單片機(jī)技術(shù)的解決方案。對(duì)系統(tǒng)的功能構(gòu)架進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且在后面的章節(jié)將對(duì)各個(gè)功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行更一步的研究以及功能實(shí)現(xiàn)。3智能控制器硬件電路設(shè)計(jì)[25]硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)本文的核心工作，任何只能控制器的設(shè)計(jì)都離不開(kāi)硬件平臺(tái)的支撐。因此，本章將根據(jù)前文提出的只能控制器系統(tǒng)方案和功能架構(gòu)設(shè)計(jì)合適的硬件電路原理圖，并完成硬件電路的功能仿真，驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。因?yàn)椴蛔鰧?shí)物，所以電路原理圖的設(shè)計(jì)會(huì)存在缺陷，而且也不需要進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。3.1硬件電路設(shè)計(jì)原則和方法作為一個(gè)要實(shí)現(xiàn)獨(dú)立功能的單片機(jī)系統(tǒng)，首先要考慮的就是系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROM、RAM、I/O、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置應(yīng)遵循以下原則：1.選擇典型電路，符合單片機(jī)的常規(guī)用法；2.系統(tǒng)擴(kuò)展與外圍設(shè)備滿足系統(tǒng)功能需求，并留有二次開(kāi)發(fā)的余地；3.硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合軟件方案一并考慮，盡量用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)；但是軟件實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，并占CPU大；4.系統(tǒng)中的相關(guān)器件盡可能做到性能匹配；5.可靠性和抗干擾設(shè)計(jì)是必不可少的；6.當(dāng)外圍模塊過(guò)多時(shí)必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力是否足夠；7.盡量朝“單片”方向設(shè)計(jì)硬件，器件越多干擾越強(qiáng)，功耗越大，系統(tǒng)越不穩(wěn)定。3.2硬件電路圖設(shè)計(jì)3.2.152單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì)[33]本文采用的是Atmel公司的89C51系列的AT89C52單片機(jī)，是一種低功耗、高性能的8位CMOS微控制器，具有8K的系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器制造工藝，與工業(yè)80C51完全兼容。AT89C52單片機(jī)的引腳配置3.1所示。圖3.1AT89C52單片機(jī)引腳配置所謂“基本電路”是指89C52工作時(shí)不可或缺的基本連接線路。通常包括以下四個(gè)部分[29]：1.電源電路肯定需要電源，在圖3.1中為引出的20和40引腳分別為+5V的VCC電源和接地引腳。2.時(shí)鐘脈沖89C52的內(nèi)部已經(jīng)具有振蕩電路，只需在18、19腳連接簡(jiǎn)單的石英振蕩晶體即可。圖3.289C52的時(shí)鐘脈沖電路圖3.復(fù)位電路89C52的復(fù)位引腳RST（即9腳），連接高電平超過(guò)兩個(gè)機(jī)器周期（1個(gè)機(jī)器周期=12個(gè)時(shí)鐘脈沖），如圖3.3當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合的瞬間，RST引腳于直接接到了VCC上，單片機(jī)執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作。但是隨著時(shí)間的增加，電容充電導(dǎo)致RST腳上的電壓逐漸降低，直至降至低電平時(shí)，單片機(jī)恢復(fù)正常工作狀態(tài)，這就是上電復(fù)位。圖3.389C52的上電復(fù)位電路圖4.存儲(chǔ)器設(shè)置電路基本電路最后一個(gè)部分設(shè)計(jì)是存儲(chǔ)器，如果31腳（EA/VPP）接地，系統(tǒng)采用的是外部存儲(chǔ)；如果接電源VCC則為內(nèi)部存儲(chǔ)。3.2.2人體紅外信號(hào)采集[32]模塊設(shè)計(jì)紅外傳感器[37]，通常被分為主動(dòng)和被動(dòng)兩種工作方式。而本設(shè)計(jì)才用的是被動(dòng)式的，即當(dāng)人體經(jīng)過(guò)傳感器的工作區(qū)域時(shí)，傳感器啟動(dòng)。但是由于人體發(fā)出的紅外線能量很弱，所以熱釋電紅外傳感器組裝的探測(cè)器其距離只有1-2m。傳感器產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換、放大進(jìn)入微控制器，大概電路如圖3.4。圖3.4人體紅外信號(hào)處理電路圖3.2.3座圈壓力信號(hào)采集模塊設(shè)計(jì)壓力傳感器采用的是帶有感溫二極管的硅壓阻壓力傳感器[30]，被封裝在專門制作的金屬外殼中，通過(guò)多芯電纜與外圍電路連接。本電路通過(guò)4個(gè)壓阻生成電壓信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理放大后送入單片機(jī)。電路設(shè)計(jì)如圖3.5。圖3.5壓力信號(hào)采集電路圖3.2.4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊設(shè)計(jì)[24]步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電路，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動(dòng)角度，非常適合單片機(jī)控制。步進(jìn)電機(jī)區(qū)別于其他電機(jī)的最大特點(diǎn)是，他通過(guò)輸入脈沖信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制，它具有高精的定位、位置及速度控制、定位保持力、動(dòng)作靈敏、開(kāi)回路控制不必依賴傳感器定位、中低速時(shí)具備高轉(zhuǎn)矩、高信賴性、小型、高功率等特性。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作，控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生。其原理如下：1.控制換相順序[26]通電換相這過(guò)程被稱為脈沖分配。例如：其正轉(zhuǎn)通電順序?yàn)锳-B-C-D-A-B-C-D…，反轉(zhuǎn)則為D-C-B-A-D-C-B-A…。2.控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向3.控制步進(jìn)電機(jī)的速度[27]給電機(jī)一個(gè)控制脈沖，發(fā)送脈沖的間隔時(shí)間越短，電機(jī)轉(zhuǎn)得越快。圖3.6步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖8重達(dá)林頓反相驅(qū)動(dòng)器—ULN2803[28]ULN280經(jīng)常在一下電路中使用：顯示驅(qū)動(dòng)、繼電器驅(qū)動(dòng)、照明燈驅(qū)動(dòng)、電磁閥驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。ULN2803工作電壓高，工作電流大。最大灌電流可達(dá)500mA，當(dāng)8個(gè)輸出全部為低電平時(shí)，則ULN2803的輸出端每個(gè)引腳允許有80mA的電流輸出。3.3本章小結(jié)本章根據(jù)該設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能，通過(guò)查閱、借鑒大量的資料和電路設(shè)計(jì)，大致上設(shè)計(jì)了該智能控制器的各模塊硬件電路圖，從理論上可以是各個(gè)功能得以實(shí)現(xiàn)。4智能馬桶控制器軟件設(shè)計(jì)以硬件為實(shí)體，智能馬桶控制器正常工作有了基礎(chǔ)和條件，但要使其正常而有效地工作，還必須要有軟件的配合。4.1軟件設(shè)計(jì)原則和功能分析本設(shè)計(jì)是基于C52單片機(jī)采用C語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)整個(gè)程序，編寫(xiě)程序要有一個(gè)清晰并且合理的結(jié)構(gòu)安排。對(duì)于程序編寫(xiě)過(guò)程中變量的運(yùn)用，尤其是全局變量的控制，以便達(dá)到精簡(jiǎn)程序的目的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)本身的RAM和ROM是有限的。根據(jù)設(shè)計(jì)的硬件仿真電路和所需要實(shí)現(xiàn)的功能來(lái)看，整個(gè)程序可以分為以下幾個(gè)模塊：1．系統(tǒng)初始化：設(shè)置定時(shí)器工作模式、中斷、I/O、寄存器的初始；2．各個(gè)功能模塊軟件的實(shí)現(xiàn)；3．定時(shí)中斷和外部中斷功能的實(shí)現(xiàn)。各模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖4-1：智能控制器軟件設(shè)計(jì)智能控制器軟件設(shè)計(jì)軟件程序初始化功能模塊的軟件實(shí)現(xiàn)中斷的運(yùn)用圖4-1：控制器軟件的實(shí)現(xiàn)的模塊劃分4.2智能控制器的軟件設(shè)計(jì)方法和硬件設(shè)計(jì)一樣，軟件設(shè)計(jì)在開(kāi)始寫(xiě)成程序之前一定要先畫(huà)出編寫(xiě)程序的流程框圖，才開(kāi)始使用程序語(yǔ)言編寫(xiě)。在畫(huà)流程圖的過(guò)程中都會(huì)采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法[14]，首先要考慮一個(gè)總的框架，然后是把整個(gè)程序分解，分解成一個(gè)個(gè)的模塊，直到可以用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，并且根據(jù)硬件電路的設(shè)計(jì)完成整個(gè)軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)有[15][17]：1.軟件結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)潔、流程合理；2.功能程序模塊化、系統(tǒng)化。便于調(diào)試連接、移植修改和維護(hù)；3.程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的合理規(guī)劃，方便設(shè)計(jì)操作，節(jié)約存儲(chǔ)空間；4.標(biāo)志化管理運(yùn)行狀態(tài)。功能程序運(yùn)行的狀態(tài)、結(jié)果和需求設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，便于查詢，程序的轉(zhuǎn)移、運(yùn)行和控制都可以通過(guò)狀態(tài)標(biāo)志條件來(lái)控制；5.調(diào)試后的程序進(jìn)行規(guī)范化，去除修改的“痕跡”。程序的規(guī)范便于交流、借鑒，為模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化打下基礎(chǔ)；6.全面地軟件抗干擾設(shè)計(jì)。軟件抗干擾是提高系統(tǒng)可靠性的有力措施；7.軟件設(shè)置自診斷程序，提高程序運(yùn)行的可靠性。4.3軟件主程序的初始化主程序的模塊流程如圖4.2所?？刂破魃想娤纫獔?zhí)行初始化，包括標(biāo)志位、變量、中斷的初始化，還有接口芯片和各個(gè)模塊程序的初始化。開(kāi)始（上電）開(kāi)始（上電）初始化開(kāi)中斷中斷信號(hào)While循環(huán)進(jìn)入中斷圖4.2：主程序流程圖RAM是控制器的結(jié)果存放單元，ROM存放的是程序、表格和各類常數(shù)。任何時(shí)候都應(yīng)該能對(duì)RAM進(jìn)行讀寫(xiě)操作，那RAM是否正常工作我們可以通過(guò)圖4.3的RAM自檢程序流程來(lái)操作。設(shè)計(jì)數(shù)器初值，設(shè)地址指針設(shè)計(jì)數(shù)器初值，設(shè)地址指針檢查字寫(xiě)入內(nèi)存單元顯示出錯(cuò)地址寫(xiě)入=檢查字？修改地址，修改計(jì)數(shù)器檢查標(biāo)志加1設(shè)置標(biāo)志單元，設(shè)檢查字AAH計(jì)數(shù)器為0？檢查標(biāo)志=02H修改檢查字結(jié)束圖4.3:RAM自檢流程圖而ROM的內(nèi)容跟系統(tǒng)能否正常工作密切相關(guān)，所以對(duì)ROM的檢查顯得更加重要。最常用的方法是校驗(yàn)和法。ROM自檢流程如圖4.4所示。設(shè)地址指針設(shè)地址指針計(jì)數(shù)器初值清工作單元ROM字節(jié)異或運(yùn)算指針加1，計(jì)數(shù)器減1工作單元取反ROM故障結(jié)束計(jì)數(shù)器=0結(jié)果全為0圖4.4：ROM自檢流程圖4.4軟件子程序設(shè)計(jì)采用定時(shí)器進(jìn)行掃描，設(shè)定一段時(shí)間采集系統(tǒng)信息，包括按鍵輸入、壓力傳感器信息、紅外接受傳感器信息等，根據(jù)采集信息按照一定的邏輯處理，設(shè)置控制設(shè)備的標(biāo)志位flag。當(dāng)人進(jìn)入紅外傳感器工作范圍時(shí)，傳感器開(kāi)始工作，并且同時(shí)開(kāi)始檢測(cè)座圈上的壓力傳感器是否有變化的信號(hào)產(chǎn)生，若是無(wú)信號(hào)變化則判斷人是否使用了該馬桶（紅外傳感器工作時(shí)間>6s）；當(dāng)有信號(hào)變化輸出時(shí)，對(duì)按鍵進(jìn)行掃描。判斷清洗、烘干和座圈加熱按鍵功能是否有使用，并且根據(jù)按鍵的按下運(yùn)行相對(duì)應(yīng)的功能，然后在人離開(kāi)之后（紅外傳感器和壓力傳感器都產(chǎn)生信號(hào)變化）打開(kāi)水閥，自動(dòng)沖放大水。開(kāi)始開(kāi)始初始化人體紅外熱信號(hào)座圈壓力信號(hào)送風(fēng)電路開(kāi)啟座圈加熱啟動(dòng)臀部清潔功能沖小水女性/臀部清洗加熱暖風(fēng)干燥沖大水圖4.5狀態(tài)采集程序流程圖4.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和中斷的運(yùn)用單片機(jī)芯片內(nèi)含有定時(shí)/計(jì)數(shù)模塊，單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)常常會(huì)用到定時(shí)控制，也經(jīng)常會(huì)對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)并給出判斷的需要。而且單片機(jī)進(jìn)行串行通信也會(huì)用內(nèi)部定時(shí)器作為波特率的發(fā)生器。而中斷功能是為了充分的發(fā)揮CPU的能力[19]。4.5.1定時(shí)器模式單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器可以通過(guò)軟件編程方便的設(shè)置各種工作模式。對(duì)于定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1的控制可以通過(guò)對(duì)TCON和TMOD兩個(gè)寄存器的特定設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。控制寄存器TCONTCON屬特殊寄存器，其字節(jié)地址是88H，位尋址地址是88H~8FH，其位結(jié)構(gòu)如表4.1所示。表4.1TCON的位結(jié)構(gòu)位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H位名稱TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0各位的功能和控制方法如下：TF0和TF1位分別為T0和T1溢出中斷標(biāo)志請(qǐng)求位。TR0和TR1位分別是T0和T1的運(yùn)行控制位。設(shè)置TR0（TR1）為0，即停止T0（T1）定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作；設(shè)置TR0（TR1）為1，即啟動(dòng)T0（T1）定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作。IE0和IE1位是外中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。對(duì)應(yīng)單片機(jī)的P3.2和P3.3端口的有效中斷請(qǐng)求。IT0和IT1位是外中斷請(qǐng)求方式控制位，改位需要通過(guò)軟件來(lái)設(shè)置。設(shè)置IT0（IT1）為1，即選擇外部中斷請(qǐng)求信號(hào)為邊沿方式有效；設(shè)置IT0（IT1）為0，即選擇外部中斷請(qǐng)求信號(hào)為電平方式有效。工作方式寄存器TMOD工作方式寄存器TMOD的字節(jié)地址為89H，屬于不可位尋址的特殊寄存器，對(duì)其設(shè)置參數(shù)和讀寫(xiě)操作只能按字節(jié)進(jìn)行。其工作方式有四種，詳見(jiàn)表4.2。表4.2定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式M1M0工作方式功能說(shuō)明00方式013位定時(shí)/計(jì)數(shù)器01方式116位定時(shí)/計(jì)數(shù)器10方式2可自動(dòng)重載的8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器11方式3T0分為兩個(gè)8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。T1無(wú)此工作方式本設(shè)計(jì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式為TMOD=0x01，選擇的定時(shí)/計(jì)數(shù)器為ET0=1，并且中斷請(qǐng)求信號(hào)為IT0=1有效。4.5.2中斷模式中斷是提高CPU工作效率的一種重要手段。中斷技術(shù)主要內(nèi)容和功能可以歸納一下3點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)分時(shí)處理多任務(wù)使單片機(jī)同時(shí)顧及對(duì)多個(gè)設(shè)備的控制和多項(xiàng)有待處理的工作任務(wù)。通過(guò)相應(yīng)特定請(qǐng)求的方式中斷主程序去執(zhí)行中斷程序。在宏觀上看來(lái)CPU可以同時(shí)顧及多項(xiàng)工作，極大地拓展了CPU的工作能力。實(shí)時(shí)控制在執(zhí)行主程序的過(guò)程中，可以隨時(shí)請(qǐng)求中斷主程序來(lái)進(jìn)行處理，使得系統(tǒng)可以及時(shí)完成對(duì)象臨時(shí)提出的任務(wù)。這種實(shí)時(shí)處理功能顯然只能靠中斷技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。緊急事件的優(yōu)先處理在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生無(wú)法預(yù)料的故障，利用中斷技術(shù)對(duì)這些故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)進(jìn)行優(yōu)先處理。等狀態(tài)恢復(fù)正常后，再執(zhí)行主程序。單片機(jī)硬件上有5個(gè)中斷源，可以分為3類：外部中斷、定時(shí)中斷、串行中斷。串行通行控制寄存器SCON表4.3SCON的格式SCON位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H98H位名稱SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRISCON各位的功能簡(jiǎn)述如下：SM0和SM1：串行口工作方式選擇位。SM2：允許通信方式2和3的多機(jī)通信方式。REN：允許接收位。置1時(shí)允許接收數(shù)據(jù)。TI：發(fā)送中斷標(biāo)志位。RI：接受中斷標(biāo)志位。表4.4SM0、SM1狀態(tài)組合和對(duì)應(yīng)工作方式SM0SM1工作方式功能波特率00方式08位同步移位寄存器fosc/1201方式18位UART可變（T1或T2溢出率/n）10方式29位UARTfosc/32或fosc/6411方式39位UART可變（T1或T2溢出率/n）中斷允許控制寄存器IE表4.5IE的格式IE位地址AFHAEHADHACHABHAAHA9HA8HA8H位名稱EAESET1EX1ET0EX0IE各位的含義和設(shè)置方式：EA是開(kāi)中斷標(biāo)志位。置1開(kāi)中斷。ES是串行口中斷允許位。置1串行口允許中斷。ET0是定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0中斷允許位。EX0是INT0中斷允許位。ET1是定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1中斷允許位。EX0是INT0中斷允許位。中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP表4.6寄存器的內(nèi)容及位地址定義IP位地址BFHBEHBDHBCHBBHBAHB9HB8HB8H位名稱PSPT1PX1PT0PX0IP各位含義和設(shè)置方式：PS是串行口的優(yōu)先級(jí)控制位。當(dāng)被置1時(shí)，串行口置為高優(yōu)先級(jí)中斷源。PT0是定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0優(yōu)先控制位。PX0是INT0優(yōu)先控制位。PT1是定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1優(yōu)先控制位。PX1是INT1優(yōu)先控制位。、4.6本章小節(jié)本章在軟件功能分析的基礎(chǔ)上，按照一定的原則和方法，進(jìn)行了對(duì)智能馬桶控制器軟件部分的設(shè)計(jì)。主要介紹了軟件的核心部分——通過(guò)單片機(jī)I/O口的輸出控制電路完成各個(gè)功能，主要是以89C52系列單片機(jī)為核心的系統(tǒng)主程序和輸出控制模塊的設(shè)計(jì)。5智能控制器模塊的簡(jiǎn)單電路仿真對(duì)于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能，我將做一個(gè)簡(jiǎn)單的仿真。分別為沖大（小）水、座圈加熱、暖風(fēng)干燥、女性專用及臀部沖洗。沖大（?。┧?dāng)傳感器接收人體信號(hào)并且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，才接收到人離開(kāi)的信號(hào)，馬桶自動(dòng)沖小水；如果在人離開(kāi)之前有壓力傳感器的信號(hào)進(jìn)入，那么等人離開(kāi)后自動(dòng)沖大水。座圈加熱當(dāng)座圈加熱系統(tǒng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)之后，座圈溫度傳感器將采集座圈溫度與設(shè)定溫度進(jìn)行處理。若兩溫度值不等則給出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)加熱電路加熱，并且等溫度加熱到接近設(shè)定溫度的一定值后進(jìn)行保溫。暖風(fēng)干燥當(dāng)按鍵按下后，系統(tǒng)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)干電路進(jìn)行暖風(fēng)干燥。女性專用及臀部沖洗根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)智能馬桶的清洗功能設(shè)置兩個(gè)按鍵和，當(dāng)分別選擇這兩個(gè)功能時(shí)，系統(tǒng)將驅(qū)動(dòng)各自的驅(qū)動(dòng)電路以實(shí)現(xiàn)和。6總結(jié)與展望本次設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)前單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合所設(shè)計(jì)的控制器指標(biāo)和本人所掌握的知識(shí)與能力，基于單片機(jī)89C52簡(jiǎn)單完成此次設(shè)計(jì)，當(dāng)然指導(dǎo)老師在其中所付出的精力是不可忽略的。并且此次利用protues軟件做了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路仿真，也算是勉強(qiáng)達(dá)到了自己的預(yù)想。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作如下：1．通過(guò)自己所學(xué)的知識(shí)和單片機(jī)的發(fā)展，設(shè)計(jì)以AT89C52為平臺(tái)的控制器方案。2．通過(guò)查閱大量的書(shū)籍、期刊和各種單片機(jī)電路設(shè)計(jì)，結(jié)合本次設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的功能，設(shè)計(jì)一個(gè)可行的硬件電路方案，并且進(jìn)行各個(gè)模塊硬件設(shè)計(jì)。3．運(yùn)用自己所學(xué)的C語(yǔ)言知識(shí)，利用軟件編寫(xiě)規(guī)則，通過(guò)程序結(jié)合硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制器功能。4．最后通過(guò)KeilC、protues編譯和仿真工具來(lái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，最后運(yùn)用相對(duì)簡(jiǎn)單的仿真電路設(shè)計(jì)來(lái)預(yù)演控制器的，并且通過(guò)對(duì)程序的修減、改進(jìn)，電路元器件的添加或者仿真電路的改變使得功能的實(shí)現(xiàn)變得更加現(xiàn)實(shí)。隨著單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)等智能控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)方面的快速發(fā)展，智能系統(tǒng)將快速的應(yīng)用家庭生活中，從而給我們的生活提高便利，帶來(lái)舒適。而從另一方面來(lái)說(shuō)，智能系統(tǒng)將在一定程度上改善生活中資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。一些節(jié)水節(jié)電功能將大范圍的應(yīng)用在家電和生活中，會(huì)在一定程度上緩解我國(guó)資源緊缺的現(xiàn)狀。致謝本論文是在導(dǎo)師王金銘老師的悉心指導(dǎo)下完成的，無(wú)論是在論文的選題、課題的研究，還是在論文的撰寫(xiě)中都凝聚著導(dǎo)師辛勤的汗水。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、積極進(jìn)取的精神和謙遜務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)都使我受益匪淺。在學(xué)習(xí)中，導(dǎo)師悉心指導(dǎo)，循循善誘，使我的學(xué)術(shù)水平和實(shí)踐能力都有了很大的提高；在工作中，導(dǎo)師不辭辛勞，以身作則，為我作出了極好的榜樣。在此謹(jǐn)向王金銘老師表示我崇高的敬意和深深的感激之情!同時(shí)，還要感謝曾給予我關(guān)心和幫助的浙江樹(shù)人大學(xué)信息工程學(xué)院的各位老師和同學(xué)。最后，對(duì)即將參加論文評(píng)議、評(píng)閱和對(duì)本論文提出寶貴意見(jiàn)的所有專家和老師表示誠(chéng)摯的感謝。俞英梟2013年5月參考文獻(xiàn)[1]朱偉．智能控制技術(shù)及其在開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]．河海大學(xué)碩士學(xué)位論文．江蘇：河海大學(xué)，2002．04．[2]童梅．智能控制在電力系統(tǒng)諧波抑制中的應(yīng)用[D]．浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文．浙江大學(xué)，2001，12．[3]梅曉莉等．閘門流量智能控制系統(tǒng)研究[D]．武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文．湖北：武漢理工大學(xué)，2007，04．[4]安寧，丘瑋煒等．智能控制綜述[J]．技術(shù)與市場(chǎng)．2010，17(5)：10-11．[5]師黎，陳鐵軍，李曉媛等．智能控制理論及應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2009．[6]王耀南，孫煒等．智能控制理論及應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008，02．[7]毛慧琴．基于GMS和單片機(jī)的遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)[D]．廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文．2008，06．[8]夏銀橋，吳亮等．傳感器技術(shù)及應(yīng)用[M]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011，02．[9]王志新，羅文廣等．電機(jī)控制技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010，11．[10]宋浩，田豐．單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]．北京：清華大學(xué)出版社；北京交通大學(xué)出版社，2005．[11]胡漢才．單片機(jī)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uintx,y; for(x=count;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}voiddsreset(void)//sendresetandinitializationcommand{uinti;DS=0;i=103;while(i>0)i--;DS=1;i=4;while(i>0)i--;}bittmpreadbit(void)//readabit{uinti;bitdat;DS=0;i++;//i++fordelayDS=1;i++;i++;dat=DS;i=8;while(i>0)i--;return(dat);}uchartmpread(void)//readabytedate{uchari,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=tmpreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);//讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個(gè)字節(jié)在DAT里}return(dat);}voidtmpwritebyte(uchardat)//writeabytetods18b20{uinti;ucharj;bittestb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb)//write1{DS=0;i++;i++;DS=1;i=8;while(i>0)i--;}else{DS=0;//write0i=8;while(i>0)i--;DS=1;i++;i++;}}}voidtmpchange(void)//DS18B20beginchange{dsreset();delay(1);tmpwritebyte(0xcc);//addressalldriversonbustmpwritebyte(0x44);//initiatesasingletemperatureconversion}uinttmp()//getthetemperature{floattt;uchara,b;dsreset();delay(1);tmpwritebyte(0xcc);tmpwritebyte(0xbe);a=tmpread();b=tmpread();temp=b;temp<<=8;//twobytecomposeaintvariabletemp=temp|a;tt=temp*0.0625;temp=tt*10+0.5;returntemp;}voiddisplay(uinttemp) 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