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控制系统结构框图如下图3所示：
图3 控制系统结构框图
2.2 电源设计
控制系统主控制部分电源需要用5V直流电源，其电路如图4所示，把频率为50Hz、有效值为220V的单相交流电压转换为幅值稳定的5V的直流电压。
由于输入电压为电网电压，一般情况下所需直流电压的数值和电网电压的有效值相差较大，因而电源变压器起到降压作用。降压后还是交流电压，所以需要整流电路把交流电压转换成直流电压。由于经整流电路整流后的电压含有较大的交流分量，对负载电路有一定的影响。为了避免这种情况，可经过低通滤波电路滤波。稳压电路具有不受负载电阻变化影响的功能，从而获得稳定性足够高的直流电压。本电路使用集成稳压芯片7805解决了电源稳压问题。
图4 电源部分连线图
2.3 单片机最小系统
单片机最小系统如图5所示，其中有4个双向的8位并行I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3，都可以用于数据的输出和输入，P3口具有第二功能为系统提供一些控制信号。时钟电路用于产生单片机工作所必须的时钟控制信号，内部电路在时钟信号的控制下，严格地按时序指令工作。单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为芯片的引脚XTAL1，输出端为XTAL2。电路中的微调电容通常选择为30pF左右，该电容的大小会影响到振荡器频率的高低、振荡器的稳定性和起振的快速性。晶体的振荡频率为12MHz[6]。
把EA脚接高电平，单片机访问片内程序存储器，但读完单片机内部程序存储器时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
单片机的复位是由外部的复位电路来实现。采用最简单的外部按键复位电路。按键自动复位是通过外部复位电路来实现的。本设计中选用时钟频率为12MHz。
图5 单片机最小系统
2.4 温度检测电路
DS18B20温度传感器只有三根外引线：单线数据传输总线端口DQ ，外供电源线VDD，共用地线GND。
在本设计中采用外部供电方式实现DS18B20传感器与单片机的连接，其接口电路如图6所示：
图6 温度检测电路
2.5 显示电路
液晶显示器是一种将液晶显示器件、连接器件、集成电路、PCB线路板、背光源、结构器件装配在一起的组件。
根据显示内容和方式的不同可以分为：数显LCD，点阵字符LCD，点阵图形LCD。在此设计中采用点阵字符LCD，这里采用常用的2行16个字的1602液晶模块。
1602采用标准的14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表示1602液晶显示器的对比度调整，当接正电源时对比度相对较弱，接地电源时对比度比较高，接地电源时会产生阴影，为了避免这种情况，可用电位器进行调整。
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，反之可以写入数据。
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[7]。
与单片机连接的显示电路如图7所示：
图7 显示电路
2.6 执行电路及提示电路
单片机通过光电开关和三极管控制继电器的通断，最后达到控制升温、降温的目的。图8中的电机，当温度超过上限时表示的是降温装置、当温度降到下限时表示的是升温装置。
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