【正文】 仿真器和編程器，簡化了設計，所以本次設計采用方案二。 P89V51RD2 的典型特性是它的 X2 方式選項。利用該特性，設計工程師可使應用程序以傳統(tǒng)的 80C51 時鐘頻率（每個機器周期包含 12 個時鐘）或 X2 方式（每個機器周期包含 6 個時鐘）的時鐘頻率運行，選擇 X2 方式可在相同時鐘頻率下獲得 2 倍的吞吐量。從該特性獲益的另一種方法是將時鐘頻率減半而保持特性不變，這樣可以極大地降低電磁干擾 EMI 。 Flash 程序存儲器支持并行和串行在系統(tǒng)編程（ ISP）。并行編程方式提 供了高速的分組編程（頁編程）方式，可節(jié)省編程成本和上市時間。 ISP 允許在軟件控制下對成品中的器件進行重復編程。應用固件的產(chǎn)生 /更新能力實現(xiàn)了 ISP 的大范圍應用。 P89V51RD2 也可采用在應用中編程（ IAP），允許隨時對 Flash 程序存儲器重新配置，即使是應用程序正在運行也不例外。路的選擇 C 系列 LCD 顯示可以顯示字母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能。提供三種控制接口，分別是 8 位微處理器接口， 4 位微處理器接口及串行接口（ OCMJ4X16A/B 無串行接口）。所有的功能， 包含顯示 RAM，字型產(chǎn)生器，都包含在一個芯片里面，只要一個最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。內置 2M位中文字型 ROM CGROM 總共提供 8192 個中文字型 16x16 點陣 ， 16K位半寬字型 ROM HCGROM 總共提供 126 個符號字型 16x8 點陣 ，64 x 16位字型產(chǎn)生 RAM CGRAM ，另外繪圖顯示畫面提供一個 64x256 點的繪圖區(qū)域（ GDRAM），可以和文字畫面混和顯示。提供多功能指令：畫面清除（ Display clear）、光標歸位（ Return home）、顯 示打開 /關閉（ Display on/off）、光標顯示 /隱藏（ Cursor on/off）、顯示字符閃爍（ Display character blink）、光標移位（ Cursor shift）、顯示移位（ Displayshift）、垂直畫面卷動（ Vertical line scroll）、反白顯示（ By_line reverse display）、待命模式（ Standby mode）。 為了較方便的顯示 LED，本系統(tǒng)采用了直接三極管驅動 LED，然后再接到單片機上去，這大大的降低了成本，也節(jié)省了元器件。它還具 有可用程序來實現(xiàn)多種功能、通用性強、使用靈活的特點。 如果使用 LCD 顯示在經(jīng)濟上不能降低成本，編程也比較繁瑣，反而顯得不合理。故選擇用 LED 作為顯示電路。 目前，溫度傳感器沒有統(tǒng)一的分類方法。按輸出量分類有模擬式溫度傳感器和數(shù)字式溫度傳感器。按測溫方式分類有接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。按類型分類有分立式溫度傳感器（含敏感元件）、模擬集成溫度傳感器和智能溫度傳感器（即數(shù)字溫度傳感器）。溫度傳感器是最早開發(fā)，應用最廣的一類傳感器。常用的溫度傳感器有熱電阻、熱敏電阻和熱電偶。在半導體技術的支持下，本世紀 相繼開發(fā)了半導體熱電偶傳感器、 PN 結溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應，根據(jù)波與物質的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。 熱電偶作為測溫原件具有結構簡單、較高的精準度、測量范圍寬、具有良好的敏感度優(yōu)點，在溫度測量中應用最為廣泛。 熱敏電阻是用一種半導體材料制成的敏感原件，其特點是電阻隨溫度變化而顯著變化，能直接將溫度的變化轉換為能量的變化，具有靈敏度高、體積小、較穩(wěn)定、動態(tài)特性好等優(yōu)點，常用于遠距離測量和控制中。熱電阻在工業(yè)上廣泛應用于測量 200～ +500℃范圍的溫度，隨著科 技的發(fā)展熱電阻溫度計的測量范圍低溫端可達左右，高溫端可測到 1000℃。熱電阻溫度傳感器的特點是精度高，適宜低溫。在 560℃以下的溫度測量中，它的輸出信號比熱電偶容易測量。箱的溫度一般在 250℃范圍內，范圍比較窄，也比較低，對精度的要求也比較低，綜合考慮熱電阻、熱電偶和熱敏電阻的特點，選用熱電阻比較好。另外，熱電阻又有鉑電阻、銅電阻、鐵電阻和鎳電阻等，各有其特點，由于鉑電阻穩(wěn)定性好，性能可靠，本設計選用了常用的鉑電阻 Pt100 作為溫度傳感器 6577 作為傳感器 6577 作為溫度傳感芯片這是一種將溫度轉換為均衡頻 率方波的傳感器 溫度→頻率 其主要特點如下方波輸出無需 A/D 轉換與單片機計數(shù)端直接相連。 溫度測量范圍 40~+125℃。 較低的測量誤差。測量溫度是 +25℃時誤差范圍為177。 ℃測量溫度是 +125℃時誤差范圍為177。 ℃。 不需外接元件體積小 最大 3mm 3mm 適合用作溫度測量探頭。需要注意的是該傳感芯片將溫度轉換為頻率是以絕對溫度 K 為前提因此對頻率的計數(shù)結果應減去 273 才能得到攝氏度這當然可以在軟件編寫時方便地做運算處理。 ℃，除了方案二的鉑電阻，其他的都達不到要求，所以本設計選擇方案二。 A/D 轉換芯片的選擇： A/D 轉換器當確定使用 A/D 轉換器以后，按下列原則選擇 A/D 轉換器芯片。 根據(jù)前向通道的總誤差，選擇 A/D 轉換器精度及分辨率。 根據(jù)信號對象的變化率及轉換精度要求，確定 A/D 轉換速度，以保證系統(tǒng)的實時性要求。 根據(jù)環(huán)境條件選擇 A/D 轉換芯片的一些環(huán)境參數(shù)要求，如工作溫度、功耗、可靠性等級性能。 根據(jù)單片機接口特征，考慮如何選擇 A/D 轉換器的輸出狀態(tài)。 其它，還要考慮到成本、資源、是否是流行芯片等因素。本系統(tǒng)采用 ADC0809構成 A/D 轉換電路。― 1280KHZ 之間?？衫?AT89C52 提供的 地址鎖存允許信號ALE 經(jīng) D 觸發(fā)器二分頻所得， ALE 腳的頻率是 AT89C52 單片機時鐘頻率的 1/6。由于 ADC0809 具有輸出三態(tài)鎖存器，故其 8 位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。 START CLOCK INT0 EOC INT1 INT2 21 INT3 22 INT4 23 INT5 INT6 24 INT7 25 26 ADDA ADDB 27 ADDC ALE 28 Vcc GND Vref + Vref OE 圖 22 ADC0809 內部結構框圖 MC14433 是 3 又 1/2 位 BCD 碼輸出、雙積分式的 A/D 轉換芯片，轉換速度約1～ 10 次 /s，需177。 5V 工作電源，其模擬量輸入電壓，基準電源相應為 200mV 或2V。 ADC0809 是 8 位、逐次逼近式 A/D 轉換芯片，具有地址鎖存控制的 8 路模擬開關，應用單一＋ 5V 電源，其模擬量輸入電壓的范圍為 0～ 5V，對應的數(shù)字量輸出為 00～ FFH，轉換時間為 100us，無需調零或調整滿量程。 根據(jù) MC14433 和 ADC0809 的特性可以看出， ADC0809 的轉換速度快，且只需單一的 +5V 電 源，使用起來比 MC14433 方便的多。本系統(tǒng)的要求溫度控制誤差在177。 2℃內，采用 8 位 A/D 轉換器，其最大量化誤差為177。 1/255 250℃＝177?！?，完全能滿足要求。 控制方法的選擇在連續(xù)生產(chǎn)過程中，控制算法一般可分為模糊控制算法 PID 算法。 ,具有模糊邏輯“概念”的抽象能力和非線性處理能力 ,且對過程參數(shù)的變化不敏感 ,是模糊數(shù)學同控制理論相結合的產(chǎn)物 IBM 公司的大林于 1968 年針對生產(chǎn)過程中含純滯后的控制對象的控制算法，該算法的設計目標是設計一個合適的數(shù)字控制器 ,使整個系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為帶有原純滯 后時間的一階慣性環(huán)節(jié) ,而本設計并非純滯后時間的一階慣性環(huán)節(jié)。而 PID 控制技術成熟 ,控制結構簡單 ,參數(shù)易調整 ,不必求出被控對象的數(shù)字模型便可以調節(jié) ,所以在溫度測控系統(tǒng)中通常采用 PID 算法。 PID 調節(jié)是 Proportional 比例 、 Integral（積分）、 Differential（微分）三者的縮寫，是連續(xù)系統(tǒng)中技術最成熟、應用最為廣泛的一種調節(jié)方式。 PID 調節(jié)的實質就是根據(jù)輸入的偏差值，按比例、積分、微分的函數(shù)關系進行運算，其運算結果用以輸出控制。比例作用是調節(jié)器輸出變化量與輸入變化量成比例的一種控制作 用，被控量一旦出現(xiàn)偏差，比例控制作用將使其朝著減少偏差的方向變化，控制作用的強弱取決于比例系數(shù)。積分作用是指調節(jié)器的輸出與輸入的積分成比例的作用，積分控制的特點是調節(jié)器的輸出與偏差存在的時間有關，只要有偏差存在，輸出就隨時間不斷增加，直到偏差被消除，系統(tǒng)才能達到穩(wěn)定。微分作用是指輸出與輸入的導數(shù)成比例的控制作用。其特點是輸出只能反映偏差的變化速度。對于固定不變的偏差，不管偏差量多大，均不能有微分作用輸出了避免動作過于頻繁，消除由于頻繁動作引起的振蕩現(xiàn)象 Protel 是 Protel 公司在 80年代末推出的 EDA 軟 件，在電子行業(yè)的 CAD 軟件中，它當之無愧地排在眾多 EDA軟件的前面，是電子設計者的首選軟件，它較早就在國內開始使用，在國內的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設了課程來學習它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用 Protel。早期的 Protel 主要作為印制板自動布線工具使用，運行在 DOS環(huán)境，對硬件的要求很低，在無硬盤 286 機的 1M 內存下就能運行，但它的功能也較少，只有電原理圖繪制與印制板設計功能，其印制板自動布線的布通率也低，而現(xiàn)今的 Protel 已發(fā)展到 Protel 99（網(wǎng)絡上可下載到它的測試板），是個龐大的 EDA 軟件，完全安裝有 200 多 M，它工作在 WINDOWS95 環(huán)境下，是個完整的板級全方位電子設計系統(tǒng)，它包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印制電路板設計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有 Client/Server （客戶 /服務器）體系結構，同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式，如 ORCAD， PSPICE，EXCEL 等，其多層印制線路板的自動布線可實現(xiàn)高密度 PCB 的 100％布通率。在國內 Protel 軟件較易買到，有關 Protel 軟件和使用說明的書也有很多，這為它的普及提供了基礎。 Protel 軟件的原廠商 Altium 公司推出了 Protel 系列的高端版本 Altium Designer 。 Altium Designer ，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級設計解決方案。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設計流程、集成化 PCB 設計、可編程器件（如 FPGA）設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在 一起的產(chǎn)品，一種同時進行PCB 和 FPGA 設計以及嵌入式設計的解決方案，具有將設計方案從概念轉變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。 這款高端版本 Altium Designer 除了全面繼承包括 99SE， Protel 2020在內的先前一系列版本的功能和優(yōu)點以外，還增加了許多改進和很多高端功能。Altium Designer 拓寬了板級設計的傳統(tǒng)界限，全面集成了 FPGA 設計功能和 SOPC 設計實現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設計中的 FPGA 與 PCB 設計以及嵌入式設計集成在一起。 Designer 以強大 的設計輸入功能為特點，在 FPGA 和板級設計中，同