【正文】 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 8 P10/T21P11/T2EX2P123P134P145P15/MOSI6P16/MSIO7P17/CLK8P30/RXD10P31/TXD11P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P36/WR16P37/RD17X218X119P20/SCL21P21/SDA22P2223P2324P2425P2526P2727P2728PSEN29ALE/P30EA/VP31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40GND20RESET9U1STC12C5A60S2P2123456789RP110KVCCGNDVCCVCCP10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P36P37P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27RESETX2X1EA/VPALE/PPSEN PSENP00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27EA/VPALE/PGNDVCC1uFC130pFC330pFC4S212Y112MHz10KR71234567891011121314151617181920P1P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P36P37X1X2RESETGNDS11KR41 2dianyuan1VCCGNDRXD11 2 3 4 5 6 7POERR11 2 3 4 5 6 7GND1STC12C5A60S2 最小系統(tǒng) 圖 52 STC12C5A60S2 單片機(jī) CPU電路 （ 2）溫度采樣電路 電阻式溫度傳感器 (RTD, Resistance Temperature Detector)是指一種物質(zhì)材料作成的電阻 ,它會(huì)隨溫度的改變而改變電阻值。10 12； 由于它的電阻 — 溫度關(guān)系的線性度非常好，因此在測量較小范圍內(nèi)其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下： R=Ro(1+αT) 其中 α=, Ro 為 100Ω( 在 0℃ 的電阻值 ),T 為華氏溫度，因此鉑做成的電阻式溫度傳感器，又稱為 PT100。 VCCR112KR14Pt1001KR16100KR122KR13231U3TL431R15GNDGNDR201KR19411112+3GNDVCCLM324GNDGND104C5GNDVCC1KR18100KR21D2103C10GNDP00接單片機(jī) AD 轉(zhuǎn)換 IO 口 圖 53溫度采樣電路圖 （ 3）電熱爐控制電路 雙向可控硅是一種功率半導(dǎo)體器件 ,也稱雙向晶閘管 ,在單片機(jī)控制系統(tǒng)中 ,可作為功率驅(qū)動(dòng)器件 ,由于雙向可控硅沒有反向耐壓問題 ,控 制電路簡單 ,因此特別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。 與外部電阻爐相連的部分是可控硅，與光電耦合器配合輸出，以弱電控制強(qiáng)電，控制電阻爐的開斷頻率，以達(dá)到加熱目的。過零觸發(fā)是指在電壓為零或零附近的瞬間接通。當(dāng)正弦交流電壓接近零時(shí) ,光電耦合器的兩個(gè)發(fā)光二極管截止 ,三極管 Q1基極的偏置電阻電位使之導(dǎo)通 ,產(chǎn)生負(fù)脈沖信號 ,Q1 輸出端接到單片機(jī) 80C51 的外部中斷 0 的輸入引腳 INT0,以引起中斷。另外 ,若雙向可控硅接感性交流負(fù)載時(shí) ,由于電源電壓超前負(fù)載電流一個(gè)相位角 ,因此 ,當(dāng)負(fù)載電流為零時(shí) ,電源電壓為反向電壓 ,加上感性負(fù)載自感電動(dòng)勢el 作用 ,使得雙向可控硅承受的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電源電壓。 （ 4） DS1302 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶 RAM 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為 ～ 。本設(shè)計(jì)中采用 DS1302 時(shí)鐘芯片產(chǎn)生時(shí)鐘信號，通過單片機(jī)進(jìn)行處理控制，并顯示出實(shí)時(shí)的時(shí)間，可以用于對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集。 德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 12 確定鍵 1增加鍵 1P21P22返回鍵 1P20減小鍵 1P23獨(dú)立按鍵VCC10KR2210KR2310KR2410KR25 圖 57按鍵電路 （ 6）液晶顯示 12864 液晶顯示為 128X64 點(diǎn)陣，面板采用 STN （ Super Twisted Nematic ）超扭曲向列技術(shù)制成并且由 128 Segment 和 64 Common 組成， SPLC501 液晶顯示上很直觀的提供了液晶顯示器的接口，及其所需的復(fù)位電路等，并把對液晶的操作接口引出，方便使用；此外還提供有背光、電源指示燈、 LCM， 非常容易通過接口被訪問。輸出標(biāo)準(zhǔn)的 5V 直流電壓。對于本系統(tǒng)，軟件設(shè)計(jì)更為重要。 軟件設(shè)計(jì)主要是對溫度進(jìn)行采集、顯示 ,通過按鍵操作，進(jìn)行時(shí)間的設(shè)置與修改。而采用已知的分度表，建立數(shù)學(xué)模型，然后德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 14 通過工程量（標(biāo)度）變換，通過測量 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)果后計(jì)算得到。 （ 2） 標(biāo)度變換公式的獲取 根據(jù)上述的線性擬合結(jié)果： T=A178。AD/4096/G/I+100) B 德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 15 各模塊 軟件的流程圖 及軟件系統(tǒng)總流程圖 開 始時(shí) 鐘 初 始 化 函 數(shù)D S 1 3 0 2 數(shù) 據(jù) 寫 入D S 1 3 0 2 數(shù) 據(jù) 讀 取返 回開 始A / D 初 始 化 函 數(shù)A / D 轉(zhuǎn) 換將 采 樣 電 壓 轉(zhuǎn)換 為 溫 度 值返 回開 始 系 統(tǒng) 初 始 化調(diào) 用 時(shí) 間 、 溫 度 子 程 序 調(diào) 用 顯 示 子 程 序調(diào) 用 按 鍵 掃 描 子 程 序 圖 61DS1302 時(shí)鐘流程圖 圖 62 溫度轉(zhuǎn)換流程圖 圖 63 顯示流程圖 德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 16 開 始系 統(tǒng) 初 始 化P T 1 0 0 溫 度 信 號 采 樣A D 轉(zhuǎn) 化P W M 控 制 信 號控 制 數(shù) 值 設(shè) 定增 加 鍵液 晶 數(shù) 據(jù) 顯 示減 小 鍵數(shù) 值 增 加數(shù) 值 減 小參 數(shù) （ 溫 度 、 時(shí) 間 ） 調(diào) 整 選 擇結(jié) 束時(shí) 鐘 （ D S 1 3 0 2 ） 程 序YYN NYN 圖 64 系統(tǒng)總流程圖 德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 17 結(jié)論 本溫度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是采用 PT100 溫度傳感器經(jīng)過放大和 A/D 轉(zhuǎn)換器送到單片機(jī) 通過PID 算法 進(jìn)行控制溫度顯示和時(shí)間顯示。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是：怎樣將 PT100 熱電阻的非電量信號轉(zhuǎn)換為單片機(jī)單片機(jī)能識別的電量信號，其中的信號如何放大及放大倍數(shù)的確定等等。 176。 PT100。借此機(jī)會(huì)，向他們表示衷心的謝意！ 其次，感謝實(shí)驗(yàn)室的 老師 幫助我很快的融入了實(shí)驗(yàn)室這個(gè)嶄新的環(huán)境，和他們在學(xué)術(shù)上的討論使我受益匪淺，與他們的友好相處使我的學(xué)習(xí)生活變得輕松愉快。我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝您們 ! 德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 20 附錄 A WZP型鉑熱電阻（ Pt100）分度特性表 R0=100歐 溫度（ ℃ ） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 電阻值（歐姆） 0 0 0 9 9 9 8 8 8 7 7 10 6 6 5 5 4 1 3 3 2 2 20 1 1 0 0 9 8 8 7 7 6 30 5 5 4 3 3 2 1 0 0 9 40 8 7 7 6 5 4 3 2 1 1 50 0 9 3 7 6 5 1 3 2 1 60 0 9 8 7 6 5 4 3 2 0 70 9 8 7 6 5 4 2 1 0 9 80 7 6 5 4 2 1 0 8 7 6 90 4 3 2 0 9 7 6 4 3 2 100 德州學(xué)院 物理系 2021 電子信息工程專業(yè) 計(jì)算機(jī)控制 技術(shù) 課程設(shè)計(jì) 21 0 9 7 6 4 2 1 9 8 6 附錄 B 總電路圖P10/T21P11/T2EX2P123P134P145P15/MOSI6P16/MSIO7P17/CLK8P30/RXD10P31/TXD11P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P36/WR16P37/RD17X218X119P20/SCL21P21/SDA22P2223P2324P2425P2526P2727P2728PSEN29ALE/P30EA/VP31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40GND20RESET9U1STC12C5A60S21234567891011121314151617181920P2123456789RP110KGNDVCCGNDVCCVCCP10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P36P37P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27RESETX2X1EA/VPALE/PPSEN PSENP00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27EA/VPALE/PGNDVCC1uFC130pFC330pFC4S212Y112MHz10KR71234567891011121314151617181920P1P10P11P12P13P14P15