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家用数控煤气热水器控制,毕业设计
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毕业论文题目： 家用数控煤气热水器控制 器 软件设计 摘要 随着计算机技术、测量仪器和控制技术的高速发展，在现代自动控制领域中，应用了越来越多的先进测量控制技术、设备和方法。其中，由于单片微处理器的性能日益提高、价格又不断降低，使其性能价格比的优势非常明显。因此，如何将单片微处理器应用到燃气热水器水温自动控制领域，为越来越多的燃气热水器生产厂家所重视。 本论文的研究正是适应了这种发展趋势，将单片机应用于燃气热水器水温自动控制系统中。 论文首先简要介绍了燃气热水器的有关情况 ,对燃气热水器温度控制系统软件功能进行了需求分析；然后 ,根据系统所要实现的功能进行了 PID 控制算法的研究；接下来，阐明了系统应用软件所要达到的技术要求 ,重点研究了系统软件的可 靠 性问题，并且按照这些要求对基于单片机的燃气热水器温度控制系统软件进行了设计 ,最后编程实现并调试 . nts 本论文软件的设计成功地实现了燃气热水器水温的单片机智能调节，具有很高的实用价值。 关键词 ：温度控制 软件设计 PID 算法 ABSTRACT With the highly speedy development of computer technology, measurement apparatus, and control technology, more and more advanced technology, equipments and methods for measurement and control are applied in modern automation control realm. In all of these, because of the enhanced performance and reduced price of single chip microcomputer, making the advantage that its ratio of performance to price been obvious. Therefore, how to apply the single chip microcomputer to the temperature control of gas water heater , more and more producers of gas water heater concerned attach importance to it. The work of this monograph adapts to the development tendency, applying the single chip microcomputer to the temperature control of gas water heater. First of all, the monograph talks something about the gas water heater， analyzes the function demand of all modules of the control system; then , confirms ntsthe choice of the software arithmetic of PID according to the system function; finally, this monograph specifies the technique request., discusses about the reliability of the control system and list the main programs of the ware. In this monograph, we successfully take automation control of the temperature of gas water heater realm based on the single chip microcomputer into truth. It has a wide development space. Key Words： Temperature control Single chip microcomputer Software design PID 目录 1 绪论 . 1 1.1 课题研究的背景 . 1 1.2课题研究的目的意义 . 1 1.3系统设置要求 . 2 1.4本领域技术水品比较 . 3 2、系统设计技术基础 . 3 2.1 RCM5700功能模块 . 4 2.2传感器的选择性能的介绍 . 7 2.3关键器件选择与性能介绍 . 12 3 数字温湿度计的软件设计 . 18 3.1 Dynamic C程序设计 . 18 3.2 RCM5700功能模块的编程控制 . 19 3.3系统主控软件设计 . 19 3.4 I/O接口及通信软件设计 . 20 4 系统调试 . 21 nts4.1 RCM5700功能模块的测试 . 21 4.2系统各软件功能模块的测试 . 22 4.3系统软硬件综合测试 29 5 系统总结与展望 . 30 参考文献 . 32 致谢 . 错误 !未定义书签。 附录 . 33nts 1 家用数控煤气热水器控制器 软件设计 钟浪清 1 绪论 1.1 课题研究的背景 针对家庭煤气热水器水温调节控制不方便的问题，结合温度传感器、单片机、电磁阀等器件，设计水温调节自动控制器软件，通过检测水温、控制供气量，实现对水温的设定和自动控制。用单片机模块分路控制继电器、发光二极管，可分别控制三路发光二极管，能设定温度和时间。 主 要由温度传感器、 电磁阀 、温度设定机构和冷热切换装置组成。其控制原理是 设置某个温度数值，用温度传感器测量水温，当出水阀的水温高于用户选择的温度时，经过温度控制系统的比较，输出一个高电平信号控制多个出气阀，降低煤气管的出气孔大小，从而使出水阀的水温降低，当出水阀的水温低于用户选择的温度时，经过温度控制系统的比较，输出一个低电平信号控制出气阀，升高煤气管的总出气孔大小，从而使出水阀的水温升高， 通过触摸键和液晶显示屏实现人机交互界面，冷热切换自动完成，运算放大电路和开关电路实现双位调节。这类智能空调温控器产品改善了 人机交互界面，解决了 “用户调节水温不方便 ”等问题。 11 1.2课题研究的目的意义 针对家庭煤气热水器水温调节控制不方便的问题，拟采用温度传感器和单片机控制系统的多个电磁阀，控制供气量的大小，实现水温控制，温度调节。 数字式温度传感器能把温度物理量，通过温度敏感元件和相应电路转换成方便计算机、 plc、智能仪表等数据采集设备直接读取得数字量的传感器。 这样就方便我们选择适合的水温。 所以这个方案有很好的实际运用方面，在家庭使用中，往往由于出水冷热不均而导致很多麻烦，也带给人们很多烦恼，在冲凉过程中，水压是随着周 围家庭用水量而起伏变化的，周围家庭用水少，自来水管的压强就大，反之，自来水管nts 2 压强就小，但现在的家用热水器却是手动调整。当冷热不均时，会导致用户感冒生病，在这基础下，我们研究的课题有着很大意义。家用数控煤气热水器控制器设计，它能直接控制水温的变化，用户可以选择适合的水温，温度将在屏幕显示出来，当水压小时，系统会自动调节煤气的出气量，使温度控制在用户选择的温度中。 通过硬件电路设计和软件程序设计的数字式温度计具有智能化、高精度、高可靠性等优势。温度传感器由相对温度传感器， 单片机，电磁阀， 信号放大器和 总线接口构成。设计水温调节自动控制器软件，通过检测水温、控制供气量，实现对水温的设定和自动控制。用单片机模块分路控制继电器、发光二极管，可分别控制三路发光二极管，能设定温度和时间。 1.3系统设置要求 针对家庭煤气热水器水温调节控制不方便的问题，结合温度传感器、单片机、电磁阀等器件，设计水温调节自动控制器电路，通过检测水温、控制供气量，实现对水温的设定和自动控制。用单片机模块分路控制继电器、发光二极管，可分别控制三路发光二极管，能设定温度和时间。 图 2.1 系统结构框图 电磁阀 交流电源 温度传感器DS18B20 控制 RCM5700 1602 显示 设 定 温度 继电器 直流电源 nts 3 1.4本领域技术水品比较 智能化已成为热水器发展的主导趋势之一。 智能控制燃气热水器控制器采用智能控制思想，将智能控制技术与微电脑控制技术有机的结合，构成一个高智能的机电一体化产品。该产品涉及到多种控制因素，它将水、电、气和火融为一体。形成了智能控制燃气热水器的新概念，它具有以下特点： (1)自动恒温 根据水气状态控制器可自动调节水阀和气阀的开度使出水温度保持在设定的温度上。 (2)超低水压启动 本控制器的水气阀仅存有逻辑关系而无物理制约，因而有效地解决了高楼层低水压用户使用一 般全自动热水器不能正常洗浴的困难。 (3)数码显示鸣响提示 采用两位 LED 数码管显示器，可显示设定温度、出水温度、工作状态（如无水、无气、打火、火灭等），同时，有声音提示。 (4)自动记忆 可自动记忆上次的洗浴温度（与断电无关）。 (5)安全程度高 采用两套电磁阀与多种安全保护措施，可防干烧，无火漏气现象。 (6)操作方便 只需供电、供水、供气、设定洗浴温度即可正常工作。 市场前景及效益分析 精确恒温。根据国家对燃气热水器恒温标准的有关规定：恒温效果关键看采用什么样的 “ 燃气比例阀 ” 及其反应的速度。当水压发 生波动的时候，其出水温度的波动范围不能超过 3C 。新型恒温燃气热水器可以将水温的波动范围控制在 1C ，这样会让您在沐浴的过程中更舒适。 高效节能。在节能方面不仅仅体现在节约用气上，而且还要节约用水。 操作智能化。一款好的新型恒温燃气热水器还得操作简单方便，设计人性化。应具备以下基本功能： 1）遥控技术， 2）定水流量提示和定时功能； 3）宽频调温功能； 4） CALL（呼叫）功能等等。该控制器适用于各种容量的天然气热水器，是新一代热水器的主流产品，具有极大的市场前景。 6 2、系统设计技术基础 nts 4 2.1 RCM5700功能模块 2.1.1 简介 小型微处理器模块 RCM5700 兼具微型 PCI Express 插卡的外形尺寸和带有 10/100 Base-T 以太网功能和 128KB 静态随机存储器的高性能 Rabbit 5000 微处理器。 RCM5700 同样配备了 1MB 的板载闪存。 Rabbit 5000 微处理器特性包括硬件 DMA,能与至多六个串行口共享的输入 / 输出线并具备四级其它引脚功能 -其中包括可变相位 PWM, 外部输入 / 输出总线 , 正交解码器 , 输入捕获。这使其成为一款快速，高 效，适用于各种不同嵌入式应用的理想的核心模块。 7 RCM5700 配有一个工作频率可达 50MHz 的 Rabbit 5000 微处理器 , 闪存 , 双时钟 ( 主振荡器和实时时钟 ), 以及一个复位和管理 Rabbit 5000 所必须的电路。一个板边接插件将 RCM5700 用户接口连接到装有 RCM5700 的主板的 52- 脚微型 PCI Express 插槽上。 RCM5700 从其安装的主板上接受其 +3.3 V 的电压。 RCM5700 可通过主板与其它与 CMOS 相容的数字设备连接。 2.1.2 优点 RCM5700 的优点：（ 1） 使用完整设计和生产的，具有“ 运行就绪 / 编程就绪” 的微处理器模块，能使您快速完成产品开发并投入市场。（ 2）比购买和组装单独组件更具竞争力的价格。（ 3）简单的 C 语言程序开发和调试。用于下载经编译的 Dynamic C.bin 文件的 Rabbit Field Utility。（ 4）能容纳数万行代码大型程序并存储丰富数据的大容量存储器。（ 5） 参考设计使集成的以太网能利用无需特许权的 TCP/IP 软件实现网络连接。 2.1.3 硬件组成 RCM5700 标准开发包包含 了您使用 RCM5700 模块所必须的必备硬件。下述物品在开发包的标准版本中提供。 （ 1） RCM5700 模块。 （ 2）配有支架 / 接头的接口板。 （ 3）配有支架 / 接头的应用电路开发板。 （ 4）能通过接口板对 RCM5700 进行编程的 USB 线。 nts 5 （ 5） 手册。 （ 6）用于某些示例程序的数字输入 / 输出及串行通讯附件板。 2.1.4 软件系统 RCM5700 以 Dynamic C 的 10.44 或更高版本得到编程。开发包的 CD-ROM 内含了 Dynamic C 的兼容版本。该 版本的 Dynamic C 包含了著名的C/OS-II 实时操作系统 ,端对端协议 (PPP), FAT 文件系统 , RabbitWeb, 以及其它可选库。 8 2.1.5 RCM5700 数字输入和输出 RCM5700引脚说明如图 5.1所示： 图 5.1 RCM5700 引脚说明图 RCM5700 模块中 Rabbit 5000 微型处理器的端口图如图 6.1所示：nts 6 图 6.1 Rabbit 5000 微型处理器端口图 2.1.6 存储器 输入 / 输出 接口 Rabbit 5000 地 址线 (A0 A19) 和数据线 (D0 D7) 从内部连接到板载闪存芯片。 I/0 写入 (/IOWR) 和 I/0 读出 (/IORD) 能用于连接外部设备。 并行口 A 也能用作外部输入 / 输出数据总线将外部输入 / 输出和主数据总线隔离。并行口 B 的引脚 PB2 PB7 也能用于外部地址总线。 在把外部输入 / 输出总线用于以太网或应用电路开发板上的 LCD/ 小键盘模块时 ,或者为了任何其他理由 , 您必须在程序的开始部分添加以下指令行。 #define PORTA_AUX_IO / 以便启用外部输入 / 输 出总线 2.1.7 其它输入和输出 Status, /RESET_IN 和 SMODE 输入 / 输出通常都是和编程口相关联的。由于当某个程序被下载并在运行的时候系统并不会使用 Status 引脚 , Status 引脚引能用于一般目的的 CMOS 输出。在第 4.2.3 节内有对于编程口的更详细说明。 RESET_IN 是一个外部输入 , 可以用于 Rabbit 5000 微处理器和 RCM5700 存储器的复位。 / RESET 是一个来自复位电路的输出 , 能够用于其它外围设备的复位。两个 SMODE 引脚 , SMODE0 和 SMODE1 被结合在一起 , 当 RCM5700 在运行模式工作时可以用作特别输入。这两个引脚的逻辑状态能决定复位以后的启动程序。 2.1.8 串行口 共有被指定为串行口 A, B, C, D, E 和 F 的六个串行口。所有六个串行口都能以高达系统时钟 1/8波特率的异步模式工作。一个异步端口能够处理 7 或 8 个数据位。该端口也支持第九数据位地址方案 , 其中会发送一个额外的数据以nts 7 便标识讯息内的第一个字节。 串行口 A 通常被用作编程口 , 但是在应用程序的开发完成以后以及当 RCM5700 在运行模式工作的时候也可以用作异步或时钟串行口。串行口 B, C 和 D 也能够以时钟模式工作。在这种模式工作时 , 有一个时钟线路能够为数据的输入和输出同步计时。两种通讯设备中的任何一种都能提供时钟功能。串行口 E 和 F 也能被配置为 SDLC/HDLC 串行口。这两个端口也支持 SDLC 格式的 IrDA 协议。在使用之前必须首先配置串行口 E 和 F。以下的宏指 令 就是达到 #define SERE_TXPORT PEDR #define SERE_RXPORT PEDR #define SERF_TXPORT PFDR #define SERF_RXPORT PFDR 2.1.9存储器 静态存储器 RCM5700 的电路板具有 Rabbit 5000 微处理器上 128KB 的芯片内置静态随机存储器。 2.2传感器的选择性能的介绍 2.2.1 数字温度传感器 DS18B20 DALLAS最新单线数字温度传感器 DS18B20简介新的 “一线器件 ”体积更小、适用电压更宽、更经济 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820是世界上第一片支持 “一线总线 ”接口的温度传感器。一线 总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。 DS18B20、 DS1822 “一线总线 ”数字化温度传感器 同 DS1820一样， DS18B20也 支持 “一线总线 ”接口，测量温度范围为 -55C+125C，在 -10+85C范围内 ,精度为 0.5C。DS1822的精度较差为 2C 。现场温度直接以 “一线总线 ”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支 持 3V5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定 912位的分辨率，精度为0.5C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在 EEPROM中，掉电后依然保存。 DS18B20的性能是新一代产品nts 8 中最好的！性能价格比也非常出色！ DS1822与 DS18B20软件兼容，是 DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的 EEPROM，精度降低为 2C，适 用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。 继 “一线总线 ”的早期产品后， DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。 DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统 。 9 2.2.2 DS18B20 的内部结构 DS18B20 内部结构主要由四部分组成： 64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。 DS18B20 的管脚排列 如图 8.1 所示： 图 8.1 DS18B20 的管脚排列 图 DQ为数字信号输入 /输出端； GND为电 源地； VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻 ROM 中的 64 位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该 DS18B20的地址序列码。 64 位光刻 ROM的排列是：开始 8位（ 28H）是产品类型标号，接着的 48位是该 DS18B20 自身的序列号，最后 8位是前面 56位的循环冗余校验码（ CRC=X8+X5+X4+1）。光刻 ROM 的作用是使每一个 DS18B20 都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个 DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以 12位转化为例 :用 16位符号 扩展的二进制补码读数形式提供，以 0.0625/LSB 形式表达，其中 S 为符号 位。 nts 9 图 9.1 传感器换算图 这是 12 位转化后得到的 12 位数据，存储在 18B20 的两个 8 比特的 RAM中，二进制中的前面 5 位是符号位，如果测得的温度大于 0，这 5 位为 0，只要将测到的数值乘于 0.0625 即可得到实际温度；如果温度小于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1 再乘于 0.0625 即可得到实际温度。 例如 +125 的数字输出为 07D0H， +25.0625 的数字输出为 0191H，-25.0625 的数字输出为 FF6FH， -55 的数字输出为 FC90H。 表 9.1 数值转换表 TEMPERATURE DIGITAL OUTPUT（ Binary） DIGITAL OUTPUT(Hex) +125 0000 0111 1101 0000 07D0h +85 0000 0101 0101 0000 0550h +25.0625 0000 0001 1001 0001 0190h +10.125 0000 0000 1010 0010 00A2h +0.5 0000 0000 0000 1000 0008h 0 0000 0000 0000 0000 0000h -0.5 1111 1111 1111 1000 FFF8h -10.125 1111 1111 0101 1110 FF5Eh -25.0625 1111 1110 0110 1111 FE6Fh -55 1111 1100 1001 0000 FC90h 2.2.3 DS18B20 温度传感器的存储器 DS18B20 温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存 RAM 和一个非易失性的可电擦除的 E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器 TH、 TL和结 构寄存器。 暂存存储器包含了 8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、 TL 的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷 新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。 10 表 9.2 DS18B20暂存寄存器分布 寄存器内容 字节地址 温度最低数字位 0 温度最高数字位 1 nts 10 高温限值 2 低温限值 3 保留 4 保留 5 计数剩余值 6 每度计数值 7 CRC校验 8 该字节各位的意义如下 TM R1 R0 1 1 1 1 1： 低五位一直都是 1 ， TM 是测试模式位，用于设置DS18B20 在工作模式还是在测试模式。在 DS18B20 出厂时该位被设置为 0，用户不要去改动。 R1 和 R0 用来设置分辨率，如下表所示：（ DS18B20 出厂时被设置为 12 位） 表 10.1 分辨率设置表 R1 R0 分辨率 温度最大转换时间 0 0 9 位 93.75ms 0 1 10 位 187.5ms 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 根据 DS18B20 的通讯协议，主机控制 DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对 DS18B20 进行复位，复位成功后发送一条 ROM指令，最后发送 RAM 指令，这样才能对 DS18B20 进行预定的操作。复位要求主 CPU 将数据线下拉 500 微秒，然后释放， DS18B20 收到信号后等待 16 60微秒左右，后发出 60 240 微秒的存在低脉冲，主 CPU 收到此信号表示复位成功。 表 10.2 温度传感器控制指令表 指令 约定代码 功能 读 ROM 33H 读 DS18B20 中的编码 符合 ROM 55H 发出命令之后，接着发出 64 位 ROM 编码，访问单线总线上与该编码相对的 DS18B20使之作出响应，为下一步对该 DS18B20 的读写做准备 搜索 ROM 0F0H 用于确定挂接在同一总线上的 DS18B20 的个数和识别 64 位 ROM 地址，为操作各器件做好准备 跳过 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS18B20 发温度变换命令，适用于单片工作 nts 11 告警搜索命令 0ECH 执行后，只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应 温度变换 44H 启动 DS18B20 进行温度转换，转换时间最长为 500ms（典型为 200ms） ,结果 读暂存器 0BEH 存入内部 9 字节 RAM 中 写暂存器 4EH 发出向内部 RAM 的第 3.4 字节写上，下限温度命令，紧跟该命令之后，是传送两字节的数据 复制暂存器 48H 将 RAM 中 3.4 字内容复制到 E2PRAM 重调 E2PRAM 0B8H 将 E2PRAM 中内容恢复到 RAM 中 3.4 字节 读供电方式 0B4H 读 DS18B20 的供电模式，寄生供电时DS18B20 发送“ 0”，外接电源供电 DS18B20发送“ 1” 2.2.4 DS1820 使用中注意事项 DS1820 虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便 、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： (1)较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于 DS1820 与微处理器间采用串行数据传送，因此，在对 DS1820 进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用 PL/M、 C等高级语言进行系统程序设计时，对 DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。 (2)在 DS1820 的有关资料中均未提及单总线上所挂 DS1820 数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个 DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820 超过 8 个 时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。 (3)连接 DS1820 的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过 50m 时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达 150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离进一步加长。这种情况主要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用 DS1820 进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。 (4)在 DS1820 测温程序设计中 ，向 DS1820 发出温度转换命令后，程序总要等待 DS1820的返回信号，一旦某个 DS1820 接触不好或断线，当程序读该 DS1820时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行 DS1820 硬件连接和软件nts 12 设计时也要给予一定的重视。测温电缆线建议采用屏蔽 4芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接 VCC和地线，屏蔽层在源端单点接地 。 2.3 关键器件选择与性能介绍 2.3.1 电磁阀 两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用，两位是两个位置可控：开 -关，三通是有三个通道通气，一般情况下 1 个通道与气 源连接，另外两个通道 1个与执行机构的进气口连接， 1个与执行机构排气口连接，具体的工作原理可以参照单作用气动执行机构的工作原理图 如图 12.1所示： 图 12.1 电磁阀工作原理图 在气路 (或液路 )上来说，两位三通电磁阀具有 1 个进气孔 (接进气气源 )、 1个出气孔 (提供给目标设备气源 )、 1 个排气孔 (一般安装一个消声器，如果不怕噪音的话也可以不装 _)。 两位五通电磁阀具有 1 个进气孔 (接进气气源 )、 1个正动作出气孔和 1 个反动作出气孔 (分别提供给目标设备的一正一反动作的气源 )、 1个正动作排气孔和 1个反动作排气孔 (安 装消声器 )。 3 PVC 电动调节三通球阀是阀与电动执行器组成，由调节电动执行器接受420mA 信號啟動旋转带动阀体转角为 090从而打开和关闭阀门，电动执行器可搭配大部份之阀门，安裝配套容易。产品广泛应用于化工、石油、轻工、轻纺、矿山、电力、船舶、锅炉、供水、交通、冶金、生化、食品制药、制冷、造纸行业的系统控制等项目工程建设的理想配套产品。球阀是意大利进口 FIP 球阀，球nts 13 阀密封性能优良 ,流量系数大 ,流阻系数小 ,结构简单 ,使用寿命长 ,便于维修。电动执行器是台湾山野的电动执行器其优越性能，可适用于流 体管道开关控制。 4 消费电力 : AC10W300W 关闭时间 : 8sec / 58sec 090 外壳材质：铝合金粉体涂装及塑料外兩種可供選擇。 最大扭力 : 353500N-M 防水等级 : IP67 , NEMA 4X 周围温度 : -30 +65 周围湿度 : 35%95%RH 以下 执行器电压： AC:1110V、 1220V、 3220V、 3380V、 3440V、 24V; DC24V 马达：标准震动频率电磁马达。 H 等级： OM-1、 OM-A； F 等级 BM-2、 OM-2OM-12. 内建温控保护装置 (135) 防止马达烧毁。 开度指示器：所有的型号在外壳上盖正上方都具有连续机械装置开度指示器。 手动操作：无离合器设计，在电力中断时，手动操作可以在没有板手、离合器、以及煞车之下运转。当电动马达正在运转时，不会因为人为操作手轮而影响它的转动。齿轮组：高级合金钢齿轮为了避免阀回转具有自动闭锁的功能。齿轮组在厂内已涂抹足够的抗高温润滑油。 工作条件： 四周温度： -30oC +65oC. 湿度： 30% 95%. 2.3.2 LED点阵显示屏 1602 采用标准的 16 脚接口， 其中 : 第 1 脚： VSS 为地电源 第 2 脚： VDD 接 5V 正电源 第 3 脚： V0 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生 “鬼影 ”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度 nts 14 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS 和 RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 RW为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 RW 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使 能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7 14 脚： D0 D7 为 8 位双向数据线。 第 15 16 脚：空脚 字符型液晶显示模块的基本特点： （ 1）液晶显示屏是以若干个 58 或 511 点阵块组成的显示字符群。每个点阵块为一个字符位，字符间距和行距都为一个点的宽度。 （ 2）主控制驱动电路为 HD44780（ HITACHI）及其他公司全兼容电路，如SED1278（ SEIKO EPSON）、 KS0066（ SAMSUNG）、 NJU6408（ NER JAPAN RADIO）。 （ 3）具有字符发生器 ROM 可 显示 192 种字符（ 160 个 57 点阵字符和 32个 510 点阵字符，见附录一） （ 4）具有 64 个字节的自定义字符 RAM，可自定义 8 个 58 点阵字符或四个 511 点阵字符。 （ 5）具有 80 个字节的 RAM。 （ 6）标准的接口特性，适配 M6800 系列 MPU 的操作时序。 （ 7）模块结构紧凑、轻巧、装配容易。 （ 8）单 +5V 电源供电。 （ 9）低功耗、长寿命、高可靠性 1602 液晶模块内部的字符发生存储器（ CGROM)已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，如表 1 所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、 和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母 “A”的代码是 01000001B（ 41H），显示时模块把地址 41H 中的点阵字符图形显示出来， HY 系列接口特性及时序如表 15.1 所示： nts 15 表 15.1 HY 系列接口特性及时序 项 目 符号 最小值 最大值 单位 使能周期 tcycE 1000 - ns 使能脉冲宽度 Pweh 450 - ns 使能升、降时间 Ter,Tef - 25 ns 地址建立时间 Tas 140 - ns 地址保持时间 Tah 10 - ns 数据建立时间 Tdsw 195 - ns 数据保持时间 Th 10 - ns 项 目 符号 最小值 最大值 单位 使能周期 tcycE 1000 - ns 使能脉冲宽度 Pweh 450 - ns 使能升、降时间 Ter,Tef - 25 ns 地址建立时间 Tas 140 - ns 地址保持时间 Tah 10 - ns 数据延迟时间 Tddr - 320 ns 数据保持时间 Tdhr 10 - ns 表 15.2信号真值表 RS R/W E 功能 0 0 下降沿 写指令代码 0 1 高电 平 读忙标志和 AC码 1 0 下降沿 写数据 1 1 高电平 读数据 表 15.3 CGROM和 CGRAM中字符代码与字符图形对应关系表 0000 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1010 1011 1100 1101 1110 1111 XXXX0000 CGRAM（ 1） 0 P p 一 三 P XXXX0001 （ 2） ! 1 A Q a q 乄 q XXXX0010 （ 3） “ 2 B R b r XXXX0011 （ 4） # 3 C S c s XXXX0100 （ 5） $ 4 D T d t 0 nts 16 XXXX0101 （ 6） % 5 E U e u P XXXX0110 （ 7） & 6 F V f v g XXXX0111 （ 8） 7 G W g w X XXXX1000 （ 1） ( 8 H X h x -1 X XXXX1001 （ 2） ) 9 I Y i y j y XXXX1010 （ 3） ” ; J Z j z j 千 XXXX1011 （ 4） + : K k x 万 XXXX1100 （ 5） N n . XXXX1111 （ 8） / ? O o 1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控 制指令，如表 16.1 所示 表 16.1 1602 液晶模块内部的控制器 指令表 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开 /关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移动 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生器地址 0 0 0 1 字符发生存储器地址 8 置数据存储器地址 0 0 1 显示数据存储器地址（ ADD） 9 读忙标志或地址 0 1 BF 记数器地址 10 读 数 到CGRAM 或1 0 要写的数 nts 17 DDRAM 11 从 CGRAM 或DDRAM读数 1 1 读出的数据 它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明： 1为高电平、 0 为低电平） 指令 1：清显示，指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置 指令 2：光标复位，光标返回到地址 00H 指令 3：光标和显示模式设 置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效 指令 4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁 指令 5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标 指令 6：功能设置命令 DL：高电平时为 4 位总线，低电平时为 8 位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示 5x7 的点阵字符，高电平时显示 5x10 的点阵字符 指令 7：字符发生器 RAM 地址设置 指令 8： DDRAM 地址设置 指令 9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令 10：写数据 指令 11：读数据 液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符， DM-162 的内部显示地址 如表 17.1所示： . 表 17.1 DM-162 的内部显示地址 表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F nts 18 （ 1）液晶显示屏是以若干个 58 或 511 点阵块组成的显示字符群。每个点阵块为一个字符位，字符间距和行距都为一个点的宽度。 （ 2）主控制驱动电路为 HD44780（ HITACHI）及其他公司全兼容电路，如SED1278（ SEIKO EPSON）、 KS0066（ SAMSUNG）、 NJU6408（ NE
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