【正文】 .................................................................................... 21 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 22 致 謝 ........................................................................................................................... 23 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 第 1 章 控制系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框如圖 ，系統(tǒng)由 8051單片機(jī)、溫度檢測(cè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、溫度控制電路、 8279鍵盤顯示器等組成。1 ℃ ； （ 4）實(shí)現(xiàn)一爐多點(diǎn)檢測(cè)，并可擴(kuò)展多爐多點(diǎn)檢測(cè) 。放大器則選用單芯片高精度集成 AD522。 表 AD522芯片引腳功能圖 引腳 名稱 功能 1 +INPUT 正輸入端 2 R GAIN 增益補(bǔ)償端 3 INPUT 輸入端 4 NULL 空端 5 V 負(fù)電源端 6 NULL 空端 7 OUTPUT 輸出端 8 V+ 正電源端 9 GND 地參考端 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 10 NC 不接 11 REF 參考端 12 SENSE 補(bǔ)償端 13 DATA GUARD 數(shù)據(jù)保護(hù)端 14 R GAIN 增益補(bǔ)償端 橋式測(cè)量電路設(shè)計(jì) 測(cè)量電路由測(cè)溫元件和電阻元件構(gòu)成的，如圖 ，此電路為典型的橋式測(cè)量電路，可在低電壓、高阻抗、大噪聲的環(huán)境中獲得最佳性能。將信號(hào)地與放大器的電源地（第 9腳 ）相連接為放大器的偏置電流提供通路。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 9 J un 20 0 6 S he e t o f F i l e : D : \ P R E V I O ~ 1[ 1] . D D B D r a w n B y :132145911712468R0+ 15 VrV C CRG10 1 5V+ 15 VR71 0Ko utpt畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 4 本次設(shè)計(jì)擴(kuò)展了 8K 8位紫外線擦除電可編程只讀存儲(chǔ)器 2764和 8K 8位靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 6264， 8051擴(kuò)展如圖 。 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D108051D03A72D14A65D27A56D38A49D413A312D514A215D617A116D718A019OE1LE117 4 L S 3 7 3u4u5U 1 0U 1 1A 1 22A 1 123A 1 021A924A825A73A64A55A46A37A28A19A010CS226D011D112D213D314D415D516D617D718OE226264CS120WE27A 1 22A 1 123A 1 021A924A825A73A64A55A46A37A28A19A010CE20P G M27V P P1D011D112D213D314D415D516D617D718OE222764畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 5 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT it leN u mb e r R e v i s io nS iz eBD a t e : 5 J u n 2 0 0 6 S h e e t o f F il e : C : \ D o c u me n ts a n d S e tt i n g s \ A d mi n is t r a to r \桌面 \ P R E V I O ~ 1 [ 1 ] . D D BD r a w n B y :1234C12 0 0 u FR3R E S 2TDW2 C M 5 3T1N P NR1R E S 2R2R2KRWC24 7 0 u F 8A+U 圖 電源電路原理框圖 看門狗電路設(shè)計(jì) 在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證復(fù)位電路可靠的工作，常將 RC電路接施密特電路后再接入單片機(jī)復(fù)位端；或采用專用的復(fù)位電路芯片。上電時(shí)，自動(dòng)產(chǎn)生 200ms的復(fù)位脈沖（高電平）；手動(dòng)復(fù)位端輸入低電平時(shí)，該端也產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)輸出。正常工作時(shí)輸出保持高電平，看門狗輸出時(shí)，該端輸出信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖健ｋ娫凑r(shí)輸出保持高電平，電源電壓變低或掉電時(shí)，輸出由高電平變?yōu)榈碗娖健? 為實(shí)現(xiàn)單片機(jī)死機(jī)時(shí)自動(dòng)復(fù)位功能，需要在軟件設(shè)計(jì)中， 信號(hào)（時(shí)間間隔小于 ），如果因某種原因單片機(jī)進(jìn)入死循環(huán)，則 輸出。在 XTAL1和 XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器。 內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器實(shí)質(zhì)是一個(gè)二分頻的觸發(fā)器，其輸出信號(hào)是單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD574 模擬量輸入接口的功能是把工業(yè)生產(chǎn)控制現(xiàn)場(chǎng)送來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成能接收的數(shù)字信號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 8 AD574的主要特性指標(biāo)如下： （ 1）分辨率 12位； （ 2）轉(zhuǎn)換時(shí)間 25181。單極性輸入時(shí) BIP OFF接地，雙極性輸入時(shí)應(yīng)懸空或接 +5V電源。s后轉(zhuǎn)換結(jié)束， DR端變低 ,延時(shí) 500ns后，數(shù)據(jù)線上出現(xiàn)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。s ，如果在轉(zhuǎn)換進(jìn)行期間 B/C線變高 ,那么這次轉(zhuǎn)換就停止，而且 DR與數(shù)據(jù)線狀態(tài)不變。其原理圖如圖 。通道選擇表如表 。理 想的多路開關(guān)其開關(guān)電阻為無窮大，其接通時(shí)的導(dǎo)通電阻為零?？膳c 8位或者 16位 LED數(shù)碼管連接。 (1)輸入 /輸出控制及數(shù)據(jù)緩沖器 數(shù)據(jù)緩沖器足雙向緩沖器，它將內(nèi)部總線和外部總線連通，用于傳送 CPU和 8279 之間的命令和數(shù)據(jù)。 A0 用于區(qū)別信息的畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 特性，當(dāng) A0=0 時(shí)，表示輸入／輸出的信息均為數(shù)據(jù)；當(dāng) A0＝ 1 時(shí)，表示輸入 /輸出的信息為指令，而輸出的信息是狀態(tài)字 。然后經(jīng)過分頻為鍵盤掃描提供適當(dāng)?shù)闹鹦袙呙桀l率和顯示掃描時(shí)間。 在鍵盤工作方式中，回復(fù)線作為行列式鍵盤的行列 輸入線。 D D D3來自動(dòng)掃描計(jì) 數(shù)器，是按下鍵的行列編，而 D D D0則來自列計(jì)數(shù)器，它們是根據(jù)回復(fù)信號(hào)而確定的列編碼。在鍵盤或選通方式工作時(shí)，它是 FIFO存儲(chǔ)器，其輸入或讀出遵循先入先出的原則。 在傳感器矩陣方式工作時(shí)，這個(gè)存儲(chǔ)器已變?yōu)閭鞲衅鞑皇谴鎯?chǔ)器。在顯示過程中，存儲(chǔ)的顯示數(shù)據(jù)輪流從顯示寄行器輸出。 管腳功能說明 8279采用 40引腳封裝，其管腳如圖 。 CS （片選）：輸入線，當(dāng) CS ＝ 0時(shí) 8279被選中，允許 CPU對(duì)其讀、寫，否則被禁止。 RD 、 WR （讀、寫信號(hào)）：輸入線，低電平有效，來自 CPU的控制信號(hào)，控制 8279的讀、寫操作。 SL0～ SL3（掃描線）：輸出線，用來掃描鍵盤和顯示器，它們可以編程設(shè)定為編碼（ 4中取 1）或譯碼輸出（ 16取 1）。 SHIFT（移位信號(hào)）：輸入線，高電平有效。 CNTL/STB（控制 /選通）：輸入線，高電平有效。 該電路中，顯示器采用共陰極接法，由驅(qū)動(dòng)器 74LS05， 7407對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)器的輸入端接 8051的 。 SSR內(nèi)設(shè)光電隔離電路，可減少與電網(wǎng)間的相互干擾，這是一種較先進(jìn)的控制方法。 主程序流程圖 主程序流程圖如圖 。 鍵盤掃描和譯碼過程的流程圖 鍵盤掃描顯示主要完成鍵盤的粗掃描，判斷有無鍵按下，以及按下鍵值的位置，并延時(shí)以消除鍵的抖動(dòng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 20 圖 單片機(jī)主流程圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 21 結(jié) 論 在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，用 8051單片機(jī)作為主控機(jī)，通過外部程序擴(kuò)展電路來實(shí)現(xiàn)大容量的軟件程序的輸入承載量，通過數(shù)據(jù)采集通道來實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)各處溫度的檢測(cè) ，在鍵盤及顯示電路一體化的情況下來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的輸入及對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。雖然目前的工業(yè)爐溫度控制 技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)，但為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)爐溫的控制技術(shù)還需進(jìn)一步的提高。 *老師 為我的設(shè)計(jì)提出了許多寶貴的意見和建議，并提供了許多與設(shè)計(jì)有關(guān)的資料。 在本次設(shè)計(jì)中，雖然我做了大量的工作，但難免會(huì)存在缺陷和不足之處，希望各位老師和同學(xué)能給 予批評(píng)、指正。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 朱老師 都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。 經(jīng)過這五個(gè)多月的設(shè)計(jì)，我把以前所學(xué)的課本理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，把理論真正的應(yīng)用到實(shí)踐中來，加深了 對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的理解并接觸到了許多新的知識(shí)，開拓了視野，提高了自學(xué)能力。本文一方面結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，力求做到較為系統(tǒng)和全面的介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施技術(shù)；另一方面盡可能反應(yīng)出溫控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，以及其先進(jìn)性和實(shí)用性。數(shù)據(jù)采 集程序的主要任務(wù)是巡回檢測(cè)爐內(nèi) 5個(gè)點(diǎn)的溫度參數(shù)，巡回檢測(cè)的方法是先把 8個(gè)通道各采樣一次，然后再采第二次，第三次， …… 直到每個(gè)通道均采樣 5次為止。由于本系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道比較多，而且采樣數(shù)據(jù)為 12位，（雙字節(jié)），加上一些給定值，如溫度上、下限報(bào)警給定值等，所占內(nèi)存單元較多，故本系統(tǒng)同時(shí)使用內(nèi)部 RAM和外部 RAM。單片機(jī)的 555的 2腳負(fù)脈沖在設(shè)定的周期 T 內(nèi)出現(xiàn)的個(gè)數(shù)，就可以控制電爐絲的加熱功率。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 5 J u n 2 0 05 S he e t o f F i l e : C : \ D o c um e nt s a n d S e t t i n g s \ T i m e s G \ M y D o c u m e nt s \