基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

在溫度采集方法上，通常是利用熱電偶把熱化為電信號(hào)，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換得到溫度及調(diào)試等，希望它能給初級(jí)電子制作愛(ài)好者帶來(lái)一些無(wú)線(xiàn)電通信和溫度控制的基本常1、溫度控制的發(fā)展及意義工作，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在與溫度打著交道。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，工業(yè)發(fā)展對(duì)是否能掌乎%80的工業(yè)部門(mén)都不得不考慮著溫度的因素。1、利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)。電烤箱溫度可在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，溫度信號(hào)檢測(cè)方案自行確定，用單片機(jī)采用PID控制算法實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)控誤差1度，超調(diào)量<2.5%,系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)時(shí)間ts<4分鐘?？刂戚敵霾捎妹}沖移相觸發(fā)可控硅來(lái)調(diào)節(jié)加熱有效功率?？刂茰囟确秶覝?-125℃,用十進(jìn)制數(shù)碼顯示箱內(nèi)的溫(3)發(fā)射距離：≥500m(4)誤碼率：≤10-6電烤箱傳感器鍵盤(pán)控制C11圖2.0系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖圖2.1鍵盤(pán)控制面示意圖移一位；K4,K5的功能分別是加1和減1;K2,K3,K6分別是向從系統(tǒng)00,01,10采用典型的反饋式溫度控制系統(tǒng)，如圖2.2所示。數(shù)字PID控制在生產(chǎn)過(guò)程中是一種最普遍采用的控制方法，在冶金行業(yè)中獲得廣泛的應(yīng)用。下面簡(jiǎn)單介紹PID控制的基本原理、數(shù)字PID控制算法及其改進(jìn)和PID的參數(shù)整定及其發(fā)展。2.4.1PID控制原理在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。PID控制器是一種線(xiàn)性控制器，它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出值c(t)構(gòu)成控制偏差e(t)=r(t)-c(t)。將偏差u(t)=Kp[e(t)+1/Ti?e(t)dt+Tdde(t(1)比例環(huán)節(jié)：及時(shí)成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)e(t),偏差一旦產(chǎn)生，控制(2)積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用取決于積分時(shí)間常數(shù)Ti,Ti越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。(3)微分環(huán)節(jié)：能反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)(變化速率),并能在偏差信號(hào)值變得2.4.2數(shù)字PID控制算法在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，使用的是數(shù)字PID以一系列的采樣時(shí)刻點(diǎn)kT代表連續(xù)時(shí)間t,以和式代替積分，以增量代替微分，作近似(1)位置式PID控制算法對(duì)e(k)進(jìn)行累加，計(jì)算機(jī)運(yùn)算工作量大。而且，因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的u(k)對(duì)應(yīng)的是執(zhí)行(2)增量式PID控制算法所謂增量式PID是指數(shù)字控制器的輸出只是控制量的增量。式中A=Kp(1+T/Ti+Td/T)①由于計(jì)算機(jī)輸出增量，所以誤動(dòng)作時(shí)影響小，必要時(shí)可用邏輯判斷的方法去②手動(dòng)/自動(dòng)切換時(shí)沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換。此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，③算式中不需要累加?？刂圃隽康拇_定，僅與最近K次的采樣值有關(guān)，所以較容易2.4.3改進(jìn)的數(shù)字PID控制算法大。一些原來(lái)在模擬PID控制器中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，在引入計(jì)算機(jī)以后決，于是產(chǎn)生了一系列的改進(jìn)算法：積分分離PID控制算法、遇限削弱積分PID控制算法、不完全微分PID控制算法、微分先行PID控制算法和帶(1)積分分離PID控制算法(2)遇限削弱積分PID控制算法(3)不完全微分PID控制算法(4)微分先行PID控制算法(5)帶死區(qū)的PID控制算法引起的振蕩，可采用帶死區(qū)的PID控制。設(shè)死區(qū)為e0,當(dāng)|e(k)|≤e0時(shí)，令e際控制對(duì)象由實(shí)驗(yàn)確定。若e0值太小，使控制動(dòng)作過(guò)于頻繁，達(dá)不到穩(wěn)定被控對(duì)象的2.4.4PID參數(shù)整定(1)要使控制系統(tǒng)的過(guò)程過(guò)渡時(shí)間盡量短(2)最大偏差和超調(diào)量要小(3)擾動(dòng)作用后減幅振蕩的次數(shù)盡量少(1)理論整定法：所謂理論整定法是從PID調(diào)節(jié)規(guī)律的概念出發(fā)，根據(jù)對(duì)象的特性②要使超調(diào)量盡量小，使系統(tǒng)減幅振蕩，應(yīng)選較大的P,較長(zhǎng)的Ti和盡可能短Td(2)經(jīng)驗(yàn)法：實(shí)際上是一種試湊法。PID參數(shù)預(yù)先放在哪里以及反復(fù)試湊的程序是10)min;Td為(0.5～3)min。試湊程序可先用P,再加I,最后再D。爐溫控制的準(zhǔn)確度，2.5可行性分析(1)主系統(tǒng)采用鍵盤(pán)輸入方式設(shè)定溫度值并顯示；(2)利用無(wú)線(xiàn)電進(jìn)行通信；(3)一對(duì)多點(diǎn)通信，對(duì)各通信點(diǎn)進(jìn)行編址；(4)對(duì)溫度進(jìn)行控制；(5)溫度信號(hào)采集。①選用常用的89S51單片機(jī)作為控制器；②選用帶地址編碼的編碼芯片PT2262以及與之配套的解碼芯片PT2272。③選用發(fā)射模塊F05T和接收模塊J04T進(jìn)行無(wú)線(xiàn)電通信。體積封裝形式；溫度測(cè)量范圍為一55℃~+125℃,可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá)0.0625℃,被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3根或23.1.1DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。8位CRC生供電方式M和 口每個(gè)DS18B20的64位序列號(hào)均不相同。64位ROM的排的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)。ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根一23O實(shí)物中管腳排列NC8765413.2DS18B20的管腳排列+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H,—25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH,一55℃的數(shù)字輸出為FC90H。溫度值低字節(jié)MSBLSBSSSSS011111R1RO=“01”,10位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為187.5ms;R1RO=“10”,11位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為375ms;R1RO=“11”,12位精度，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為750ms;未編程時(shí)默認(rèn)為12高速暫存器是一個(gè)9字節(jié)的存儲(chǔ)器。開(kāi)始兩個(gè)字節(jié)包含被測(cè)溫度的數(shù)字量信息；第7、8字節(jié)未用，表現(xiàn)為全邏輯1;第9字節(jié)讀出的是前面所有8個(gè)字節(jié)的CRC碼，可用3.1.2DS18B20的工作時(shí)序傳輸。其工作時(shí)序包括初始化時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序和讀時(shí)序，如圖3.3(a)(b)(c)所示。(a)(a)初始化時(shí)序Vo-寫(xiě)時(shí)序(c)讀時(shí)序圖3.3DS18B20的工作時(shí)序圖3.1.3DS18B20與單片機(jī)的典型接口設(shè)計(jì)圖3.4以MCS—51系列單片機(jī)為例，畫(huà)出了DS18B20與微處理器的典型連接。采用外接電源方式，其VDD端用3V～5.5V電源供電。圖3.4(c)DS18B20與微處理器的典型連接圖3.2.1.1主要特性：3.2.1.2主要功能介紹PO口：PO口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向IP3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/0口，可接收輸出4個(gè)TTK5的功能分別是加1和減1;K2,K3,K6分別是向從系統(tǒng)00,01,10發(fā)送溫度設(shè)定3.2.3LED數(shù)碼管顯示電路在微機(jī)控制系統(tǒng)中，一般利用N位LED數(shù)碼管組成N位LED顯示器。一般有兩種顯片機(jī)有大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)需要處理時(shí)，最好采用這種方法；其缺點(diǎn)是需要顯示碼鎖存電路，增加了硬件的復(fù)雜性。動(dòng)態(tài)顯示方法是把N位數(shù)碼管的相同名稱(chēng)的段碼連在一起(即，把所有數(shù)碼管的a段連在一起引出一條線(xiàn)作為段選，其余類(lèi)同)由8條線(xiàn)控制，而位選線(xiàn)由其它的I/0口控制。比如，4位動(dòng)態(tài)LED顯示電路只需要12條I/0口線(xiàn)，其中8本次設(shè)計(jì)采用封裝在一起的4位共陽(yáng)極數(shù)碼管作為顯示器，外加PNP型三極管作為驅(qū)動(dòng)，采用動(dòng)態(tài)顯示方法，由PO口控制段選，P2口控制位選。其電路如圖3.6中右上3.2.4在線(xiàn)代碼下載電路Atmel89Sxx芯片都具有在線(xiàn)編程功能(In-SystemProgramming),其串行編程模式更是容易操作，其編程電路如圖3.7所示。在圖3.晶振頻率的1/16,即，如果選用的晶振頻率為33MHz,編程時(shí)鐘信號(hào)的頻率則不能超過(guò)2MHz。如果要將其和電腦連接實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)編程則還需要外加一些電路。通常的做法是用以燒寫(xiě).Hex文件了(當(dāng)然需要軟件支持)。3.2.5驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)施也往往就近設(shè)在驅(qū)動(dòng)電路中，或者通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，這使方案一：交流電源降壓后用一個(gè)電容交連到單片機(jī)，從方案二：交流電源的通斷由單片機(jī)通過(guò)光電耦合器件控安全性可靠性高。驅(qū)動(dòng)控制電路與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)電路如圖3.9所示：3.2.5.2雙向可控硅BTA12(1)雙向可控硅可以認(rèn)為是一對(duì)反并聯(lián)聯(lián)接的普通晶閘管組成，其電氣圖形符號(hào)如圖3.10中右邊部分，它有兩個(gè)主電極1和2,一個(gè)門(mén)極3。門(mén)極使器件在主電極的正控制電路比較簡(jiǎn)單，所以在交流調(diào)壓電路、固態(tài)繼電器(SolidStateRelay—SSR)(2)雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路：雙向可控硅作為電力控制器件，廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中作為固態(tài)繼電器進(jìn)光電隔離器件選用雙向可控硅輸出型(如MOC3020、MOC3021),R2選用330Ω的電阻?？刂贫溯斎氩捎玫碗娖接行У姆绞?。電路如圖3.10輸出端的額定電壓為400V,最大輸出電流為1A,最大隔離電壓為7500V,輸入端控制電除了顯示電路以外，為了系統(tǒng)運(yùn)行的安全，設(shè)計(jì)了如圖3.11所示的報(bào)警電路。如圖3.11所示，溫度失控報(bào)警的啟動(dòng)端接P3.3,.H3.7為上限報(bào)警指示紅燈，L3.63.3無(wú)線(xiàn)收/發(fā)電路設(shè)計(jì)3.3.1編碼/解碼電路設(shè)計(jì)多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空，接高電平，接低電平),任意組合可提供串行輸出，可用于無(wú)線(xiàn)遙控發(fā)射電路。DO,D1,D2,D3,D4共五位數(shù)據(jù)位接單片機(jī)I/0了數(shù)據(jù)的并行輸入，串行輸出。因?yàn)閱纹瑱C(jī)中每一個(gè)字節(jié)有8位，而PT2262中的數(shù)據(jù)口最多只有6位，所以需要把每個(gè)字節(jié)分為兩半，先發(fā)送高4位，后發(fā)送低4位。為了區(qū)別示接收到的是低4位。PT2262收到從單片機(jī)傳來(lái)的數(shù)據(jù)后，需要同時(shí)啟動(dòng)編碼，否則17●車(chē)輛防盜系統(tǒng)●家庭防盜系統(tǒng)●遙控玩具●其他電器遙控圖3.12PT2262的引腳圖表3.1說(shuō)明說(shuō)明地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”,“1”,“f”(懸空)數(shù)據(jù)輸入端，有一個(gè)為“1”即有編碼發(fā)出，內(nèi)部下拉電源正端(十)電源正端(-)編碼啟動(dòng)端，用于多數(shù)據(jù)的編碼發(fā)射，低電平有效振蕩電阻振蕩器輸出端編碼輸出端(常低)管腳9名稱(chēng)參數(shù)符號(hào)參數(shù)范圍單位電源電壓VVV最大功耗工作溫度C貯存溫度Cf分圖3.14振蕩脈沖與編碼脈沖編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng).推薦值：2262/4.7M/2272/820K3.3.1.2解碼電路設(shè)計(jì)圖3.15PT2272的引腳圖●CMOS工藝制造，低功耗●外部元器件少●Rc振蕩電阻●工作電壓范圍：2.6-15v●數(shù)據(jù)最多達(dá)6位●地址碼最多達(dá)531441種●車(chē)輛防盜系統(tǒng)●家庭防盜系統(tǒng)●遙控玩具●其他電器遙控表3.3PT2272的管腳說(shuō)明名稱(chēng)管腳說(shuō)明空)必須與2262一致，否則不解碼地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí)，只有在地址碼與2262一致，數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電能轉(zhuǎn)換電源正端(十)9電源正端(-)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端參數(shù)符號(hào)參數(shù)范圍電源電壓VVV最大功耗工作溫度—20——+70C貯存溫度C符號(hào)典型值電源電壓2V電源電流輸出驅(qū)動(dòng)電流259V0V示“0”;兩個(gè)寬脈沖表示“1”;一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“F”也就是地址碼的圖3.18Din和VT的波形示意圖數(shù)據(jù)輸出管腳(瞬態(tài)型)數(shù)據(jù)輸出管腳(鎖存型)數(shù)據(jù)字圖3.19瞬態(tài)型和鎖存型PT2272數(shù)據(jù)輸出波形示意圖4路并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M4),對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)圖3.20F05T的引腳功能圖工作電壓1正電源3-12V發(fā)射頻率頻率穩(wěn)定度2地工作溫度發(fā)射電流3數(shù)據(jù)信號(hào)輸入發(fā)射功率調(diào)制方式4外接天線(xiàn)天線(xiàn)天線(xiàn)o-b-461234啟動(dòng)A7789235圖3.21F05T典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)編碼脈沖對(duì)F05進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，通過(guò)測(cè)試F05工作電流可大致判斷F05是否處于正常發(fā)射F05系列采用SMT工藝，樹(shù)脂封裝，聲表線(xiàn)遙控及數(shù)據(jù)傳輸。F05T具有較寬的工作電壓范變近。當(dāng)?shù)陀?00HZ或高于10K的頻率信號(hào)發(fā)射效率會(huì)變的很差是不能發(fā)射的。如采用單片機(jī)請(qǐng)選用F05P或F05C,在無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)須將單片機(jī)輸出口設(shè)為徑0.5-1毫米，長(zhǎng)度(433M)18厘米(315M)24厘米的漆包線(xiàn)代替。但天線(xiàn)必3.3.2.2接收電路設(shè)計(jì)主要性能參數(shù)引腳功能工作頻率1外接天線(xiàn)工作電壓2數(shù)據(jù)反相輸出端工作電流3數(shù)據(jù)輸出端接收靈敏度4工廠(chǎng)測(cè)試端(懸空)電路結(jié)構(gòu)5地最大數(shù)據(jù)速率6正電源+3v工作溫度圖3.22接收模塊J04T內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖(2)J04T性能與J04R相同，與J04V引腳完全兼容，可直接替換。為方便后級(jí)電路(3)J04T最佳工作電壓為3---3.5V(處于最高接收靈敏區(qū))工作電壓范圍：再加220UF電解電容濾波給J04T供電，此時(shí)J04T輸出能力可驅(qū)動(dòng)一支發(fā)光二極管。如果從6V以上的電壓用電阻降壓會(huì)引起工作電壓的不穩(wěn)定。也可以從220V用電容降壓整流濾波后用7805取得5V再用3.7K電阻降壓濾波取得3.3V。不適合用穩(wěn)壓管串聯(lián)分壓。接(6)J04T無(wú)接收數(shù)據(jù)時(shí)輸出為零電平狀態(tài)，與J04T接口的器件無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)也必須處(1)控制面板采用2*4式鍵盤(pán)；顯示部分采用4位共陽(yáng)極數(shù)碼管，分時(shí)顯示溫度(4)發(fā)射部分采用F05T,接收部分4軟件設(shè)計(jì)K0,K1的功能分別是左移一位和右移一位；K4,K5的功能分別是加1和減1;K2,K3,K6分別是向從系統(tǒng)00,01,10發(fā)送溫度設(shè)定值的功能鍵。K7為清楚報(bào)警鳴(5)控制PID算法模塊設(shè)計(jì)，即結(jié)合硬件使式Ui=Kp[ei+T/Ti(eO+el+e2+……)+Td/T(ei-e(i-1))]+u0=Ki*(r-y0)+Kp(y1-y0)+Kd*(y2+2=Ki*r-Ki*y0+Kp*y1-Kp*y0+Kd*y2-2*Kd*y的增量。增量型PID運(yùn)算流程如圖4.0所示。輸入M(k).R(k)計(jì)算△Pp(k)Kp(EOc)-EOc-1)]計(jì)算△Pi(k)=KiE(k)2E(k-1)+E(k-2)回返4.4控制電路PWM驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)——PWM的波形圖如圖4.1所示.來(lái)說(shuō)占空比是一個(gè)重要參數(shù)。1、改變占空比的4種方法：(1)定寬調(diào)頻法這種方法是保持t1不變，只改變t2,這種使周期T(或頻率)也隨之改變。(2)調(diào)寬調(diào)頻法這種方法是保持t2不變，而改變t1,這種使周期(或頻率)也隨之改變。(3)調(diào)寬調(diào)頻法這種方法是同時(shí)改變t1,t2。這種使周期也隨之改變。(4)定頻調(diào)寬法這種方法是使用周期T(或頻率)保持不變，而同時(shí)改變t1和t2。前兩種方法由(2)軟件模擬法利用單片機(jī)的一個(gè)I/0引腳，通過(guò)軟件對(duì)該引腳不斷的輸出高低(3)專(zhuān)用PWM集成電路從PWM控制技術(shù)出現(xiàn)之日起，就有芯片制造商生產(chǎn)專(zhuān)用的區(qū)”調(diào)節(jié)功能，保護(hù)功能。在用單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)中，使用專(zhuān)用PWM集成電路可以(1)主系統(tǒng)程序流程圖如圖4.2所示。(2)溫度報(bào)警處理子程序流程圖如圖4.3所示。Y(3)副系統(tǒng)程序流程圖：本系統(tǒng)中有軟件和硬件的協(xié)調(diào)工作。由于系統(tǒng)模塊較多且各模塊間獨(dú)立性較強(qiáng)、軟件設(shè)計(jì)靈活的特點(diǎn)，我們采用先設(shè)計(jì)硬件，再設(shè)計(jì)軟件；先分模塊調(diào)試，再聯(lián)起來(lái)整體調(diào)試的方法進(jìn)行調(diào)試。5.1調(diào)試步驟由于硬件電路模塊比較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不可能第一步就進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。在進(jìn)行硬件(6)整體調(diào)試。5.2模塊調(diào)試K5的功能分別是加1和減1;K2,K3,K6分別是向從系統(tǒng)00,01,1按上圖連接電路后，用示波器測(cè)量PT2262的17腳(數(shù)據(jù)輸出腳)將會(huì)看到如圖5.3所示的波形。如果發(fā)射、接收模塊正常工作，在PT2272的數(shù)據(jù)輸入端(即J04T數(shù)據(jù)輸出引腳將會(huì)看到圖5.4所示的波形。比較這兩者的波形，可以看出這部分聯(lián)合電路是正常5.2.4驅(qū)動(dòng)電路模塊調(diào)試也就失去了意義。驅(qū)動(dòng)電路模塊調(diào)試連接方法如圖5.5所示。因?yàn)檫@部分電路用到220V5.2.5溫度采集模塊調(diào)試DS18B20,其硬件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，總共只有三個(gè)引腳：數(shù)據(jù)、地、電源，但簡(jiǎn)單的硬件5.3整體調(diào)試的數(shù)據(jù)全為0,這是就需要不斷修改程序。首先，在主系統(tǒng)中設(shè)定副系統(tǒng)1的地址并向2、編碼解碼電路采用通用的PT2262/PT2274、在電路的設(shè)計(jì)中充分考慮了系統(tǒng)的可靠性和安全性。經(jīng)過(guò)精心同時(shí)達(dá)到各項(xiàng)設(shè)6.1.1誤碼儀測(cè)試原理誤碼儀由發(fā)端模塊和收端模塊兩部分組成。發(fā)端模塊產(chǎn)生連續(xù)或者突發(fā)的比特流，(1)發(fā)端模塊產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)，并使其通過(guò)被測(cè)通信系統(tǒng)構(gòu)成的信道；(2)收端模塊產(chǎn)生與發(fā)端相同碼型、相同相位的數(shù)據(jù)流；(3)將收到的數(shù)據(jù)流與收端產(chǎn)生的本地?cái)?shù)據(jù)流逐比特地比較，并進(jìn)行誤碼統(tǒng)計(jì)；(4)根據(jù)誤碼統(tǒng)計(jì)結(jié)果，計(jì)算出相應(yīng)的誤碼率，并輸出誤碼指示。6.1.2誤碼率測(cè)試誤碼率Pe:二進(jìn)制數(shù)據(jù)位傳輸時(shí)出錯(cuò)的概率。誤碼儀測(cè)試原理如圖6.1所示。只要對(duì)兩個(gè)序列逐位比較，就可以進(jìn)行誤碼統(tǒng)計(jì)了。在誤碼測(cè)試邏輯中，接收到的總比特?cái)?shù)與誤碼個(gè)數(shù)均以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)在內(nèi)部的邏輯向量中。它們最高非0比特所處的位置之差實(shí)際上反映了誤碼率的指標(biāo)不，只要根據(jù)這個(gè)差值就可以大致估計(jì)出誤碼率，本系統(tǒng)的誤碼率≤10-6。6.2發(fā)射/接收頻率測(cè)試在前面說(shuō)過(guò)，發(fā)射接收模塊期望頻率都為433M,但由于制作過(guò)程存在誤差，實(shí)際應(yīng)用中的頻率不一定為433M,現(xiàn)做了如圖6.2所示的測(cè)試。經(jīng)過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)的發(fā)射、接收頻率都約為430M,與期望的433M基本接近。注意，因?yàn)轭l率比較高，用一般的低頻示波器是無(wú)法測(cè)出頻率來(lái)的，圖6.2只是一個(gè)測(cè)試示意圖，實(shí)際測(cè)試中發(fā)射、接收模塊頻率測(cè)試是不共地的。雙通道示波器雙通道示波器PT22726.3數(shù)據(jù)傳輸速率測(cè)試(1)數(shù)據(jù)傳輸速率是指通信線(xiàn)上傳輸信息的速度。有兩種表示方法，即信號(hào)速率和調(diào)制速率。①信號(hào)速率S:指單位時(shí)間內(nèi)所傳送的二制位代碼的有效位數(shù)，以每秒多少比特?cái)?shù)計(jì)，即bit/s、b/p、位/秒。信號(hào)速率的高低，由每位所占的時(shí)間決定，若一位數(shù)據(jù)所占的時(shí)間越小，則信號(hào)速率越高。設(shè)T為傳輸?shù)碾娒}沖信號(hào)的寬度或周期，N為電脈沖信號(hào)所有可能的狀態(tài)數(shù)，則信號(hào)速率為S=1/T×log2N(bps)。②調(diào)制速率B:是脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制后的傳輸速率，以波特(BAUD)為單位，通常用于表示調(diào)制器之間傳輸信號(hào)的速率。表示每分鐘傳送多少電信號(hào)單元，若T(秒)表示調(diào)制周期，則調(diào)制(2)利用高頻示波器觀察編碼輸出(發(fā)射模塊輸入)和解碼模塊輸入(接收模塊輸出)的波形，記錄波形的周期，并通過(guò)計(jì)算，得到發(fā)射接收速率都約為1200bit/s。KEY0,KEY1的功能分別是左移一位和右移一位；KEY4,KEY5的功能分別是加1和減1;KEY2,KEY3,KEY6分別是向從系統(tǒng)00,01,10發(fā)送溫度設(shè)定值的功能鍵。K7為清楚報(bào)警鳴聲且熄滅報(bào)警提示紅綠燈。溫度傳感器的測(cè)溫范圍在-55度——125度，而實(shí)際上低于室內(nèi)的溫度在調(diào)試環(huán)境下是不存在的，所以鍵盤(pán)控制輸入應(yīng)在室內(nèi)溫度 (大約25℃)到125℃之間。鍵盤(pán)設(shè)定值設(shè)定并在數(shù)碼管上顯示后，選擇要控制的從系統(tǒng)，按2號(hào)鍵向從系統(tǒng)00發(fā)送溫度設(shè)定值，按3號(hào)鍵向從系統(tǒng)01發(fā)送溫度設(shè)定值，按6號(hào)鍵向從系統(tǒng)10發(fā)送溫度設(shè)定值，對(duì)各從系統(tǒng)進(jìn)行分時(shí)控制。從系統(tǒng)收到設(shè)定值后對(duì)電烤箱的溫度進(jìn)行控制，并把實(shí)際檢測(cè)到的溫度值送主控系統(tǒng)，并顯示出來(lái)。7號(hào)鍵用于清除失控報(bào)警鳴聲，同時(shí)熄滅報(bào)警指示燈。經(jīng)過(guò)幾天的連續(xù)反復(fù)測(cè)定并校準(zhǔn)，在設(shè)定范圍內(nèi)都能達(dá)到指標(biāo)的要求，可控，誤差不是太大，但是因?yàn)闇囟刃盘?hào)的檢測(cè)滯后使得無(wú)論是電烤箱內(nèi)的溫度還是經(jīng)過(guò)溫度傳感器DS18B20測(cè)量，單片機(jī)計(jì)算控制顯示的數(shù)值總是有一定的滯后和超調(diào)，但是最后都能穩(wěn)定在設(shè)定的溫度值左右，不會(huì)超過(guò)誤差范圍，也就意味著該畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求——可控，可調(diào)。主系統(tǒng)的單片機(jī)是一個(gè)可直接在線(xiàn)燒寫(xiě)程序的系統(tǒng)