【正文】 實現(xiàn)的溫度控制系統(tǒng)的智能化管理，對我們以后到企業(yè)提供了一定的基礎(chǔ)，通過這次單片機課程設(shè)計，我不僅加深了對單片機理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。 30 第六章 參考文獻 [1] 陳明熒， 8051 單片機課程設(shè)計實訓(xùn)教材 北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [2] 胡漢才，單片機原理及其接口技術(shù) 北京：清華大學(xué)出版社， 1995 [3] 徐淑華，單片機微型機原理及應(yīng)用 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1994 [4] 劉復(fù)華， 8098 單片機及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 清華大學(xué)出版社 ,1991 [5] 趙 文忠、程啟明，微機控制技術(shù) 北京 :機械工業(yè)出版社 ,1993 [6] 張友德等，單片微型機原理、應(yīng)用與實踐 .上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 1992 [7] 李華， MCS51 系列單片機實用接口技術(shù) .北京航空航天大學(xué)出版社， 1993 [8] 李秉操等，單片機接口技術(shù)及其在工業(yè)控制中的應(yīng)用 陜西電子編輯部， 1991 [9] 陳鍵鐸， 8098 單片機原理及應(yīng)用技術(shù) .北京：電子工業(yè)出版社， 1995 [10] 孫和平等，單片微機原理及接口技術(shù)，冶金工業(yè)出版社， 2020 31 第 七章 附錄 器件清單 IC1 8051 5V 40 引腳 微控制器 CPU、 RAM、 ROM IC2 0809 5V、 5V 基準 28 引腳 8路 8位 A/D轉(zhuǎn)換 IC3 74LS373 5V 20 引腳 8路鎖存器 IC4 LM386 3～ 18V 8 引腳 功放芯片 IC5 MC14495 5V 接顯示器 門電路芯片 LED 數(shù)碼管 鎳鉻 /鎳鋁熱電偶 溫度測量范圍： 0～ 1000176。設(shè)計結(jié)果能夠符合題意，成功完成了此次實習(xí)要求，我們不只在 乎這一結(jié)果，更加在乎的是這個過程?；虿季€時，電源線和地線要盡量粗。 ： 抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的 du/dt， di/dt。如果二級中斷嵌套系統(tǒng)者受到“看門狗”的保護，就必需設(shè)計一個非常復(fù)雜的“看門狗”電路，其“喂狗”指令要由三部分來保證各個部分都能正常工作，需要說明的是，如果主程序運行一次的時間（包括可能被中斷的時間）超過 秒，則要適當再插入一條 SETB 29 第五章 設(shè)計感想 本文的溫度控制系統(tǒng)，只是單片機廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中的一例，通過本次設(shè)計，使我進一步熟悉了一個系統(tǒng)的設(shè)計過程，為畢業(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)，這次設(shè)計屬于理論設(shè)計，沒有得到實踐的檢驗，只有在 邏輯上完成了這次設(shè)計。模塊流程見圖 2。溫度檢測子程序流程圖如圖 1所示。為提高數(shù)據(jù)采樣的可靠性，對采樣溫度進行數(shù)字濾波。 開外中斷 1 POP A RET （ 2） A/D 轉(zhuǎn)換結(jié) 束中斷程序。 假定本系統(tǒng)中顯示程序為 DIR，執(zhí)行時間約為 6ms。 無鍵按下轉(zhuǎn) LOOP2:MOV DPTR ,7000H MOVX A , DPTR。 設(shè)定 8279 分頻系數(shù) LOOP:MOVX A , DPTR JB , LOOP 。 指向 8279 數(shù)據(jù)口 INC DPTR 。輸出控制信號（例如 為“ 1”時調(diào)模進電磁閥得電）后，將8279 設(shè)置為傳感器方式，并且不允許 INT1 中斷，然后調(diào)試 是否為低電平。 為了使鍵盤具有按鈕功能，應(yīng)該利用 8279 的傳感方式功能，在傳感器方式中， 8279 每當檢測到傳感狀態(tài)變化時， IRQ 就變?yōu)楦唠娖剑瑘D 1是以 8051CPU構(gòu)成的系統(tǒng)為例，說明 IRQ 引腳電平的翻新過程?？蛇m當?shù)靥暨x 8279 的控制字，例如：使 8279 具有 8 位顯示、右端輸入、編碼鍵盤、雙鍵鎖定時可選控制字 ，并且存放在FIFOROM 中，同時使 8279 的 IRQ引腳變?yōu)楦唠娖?，可作為?CPU 申請中斷信號，如果 CPU 是中斷開放的，則轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序，可在中斷服務(wù)程序中讀取特征碼。對于純滯后，大慣性環(huán)節(jié)控制對象，一般采用積分分離 PID控制算法。 引腳上輸出的該同步觸發(fā)脈沖寬度由 T1 計數(shù)器的溢出中斷控制，8051 利用等待 T1 溢出中斷的空閑時間（形成 輸出脈沖頂寬）完成把本次采樣值轉(zhuǎn)換成顯示值而放入顯示單元緩沖區(qū)和調(diào)用溫度顯示程序。大體說來，本程序包括設(shè)置有關(guān)標志、暫存單元和顯示緩沖區(qū)清零、 T0初始化、 CPU 開中斷、溫度顯示和鍵盤掃描程序 16 主程序 在主程序中首先給定 PID算法的參數(shù)值 ,然后通過循環(huán)顯示當前溫度 ,并且設(shè)定鍵盤外部中斷為最高優(yōu)先級 ,以便能實時響應(yīng)鍵盤處理 。（一般采用晶閘管調(diào)節(jié)器為執(zhí)行器）。 3）比例調(diào)節(jié)（ P調(diào)節(jié)） 調(diào)節(jié)器的輸出信號（ M）和偏差輸入（ e）成比例。在等待 T1 中斷時，將本次采樣值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度值放入顯示緩沖區(qū)，然后調(diào)用顯示子程序。 系統(tǒng)控制程序采用兩重中斷嵌套方式設(shè)計。這樣不斷重復(fù)上述過程，使溫度保持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)。考慮到制作過程中電源空載似的電容放電可在輸出電容并上 1k 大功率電阻。 MAX706 只 10 要在 秒時間內(nèi)檢測到 WCI 引腳有高低電平跳變信號，則“看門狗”定時器清零并重新開始計時；若超出 秒后， WCI引腳仍無高低電 平跳變信號，則“看門狗”定時器溢出， WDO 引腳輸出低電平，進而觸發(fā) MR 手動復(fù)位引腳，使 MAC706復(fù)位，從而使“看門狗”定時器清零并重新開始計時， WDO 引腳輸出高電平， MAX706的 RST 復(fù)位輸出引腳輸出大約 200 毫秒寬度的低電平脈沖，使單片機控制系統(tǒng)可靠復(fù)位，重新投入正常運行 。 ● 控 制 卡 內(nèi) 有 信 號 燈 ， 在 正 常 工 作 時 有 頻 率 穩(wěn) 定 持續(xù)的燈光閃動。 特點： ● 可 固 定 在 計 算 機 內(nèi) 部 并 且 不 占 用 計 算 機 任 何 插 槽 。 A/D 轉(zhuǎn)換器 0809 與放大電路連接較簡單，運放接成比例放大形 式 ， 放 大 倍 數(shù) 可 調(diào) ， 總 體 A/D 轉(zhuǎn)換與 8051 接口電路如下： 8 報警電路 報警電路的作用主要是在溫度超過規(guī)定的溫度或低于下限溫度或達到預(yù)定溫度時，報警子程序就會控制報警信號的輸出，溫度低與或高于規(guī)定的溫度范圍以及達到規(guī)定的溫度時，音頻裝置就會發(fā)出不同頻率的告警信號，同時相應(yīng)的LED顯示，到底是高了還是低了，以便與自動調(diào)節(jié)。該觸發(fā)脈沖由8051用軟件在 ，在過零同步脈沖同步后經(jīng)光電耦合管和驅(qū)動器輸出送到可控硅的控 控制系統(tǒng)的 制極上。其在控制系統(tǒng)的作用如下圖所示： 圖 1：溫度檢測電路 熱處理爐 6 溫度控制電路 8051對溫度的控制是通過雙向可控硅實現(xiàn)的。 變送器由毫伏變送器和電流 /電壓變送器組成：毫伏變送器用于把熱電偶輸出的 變換成 4mA20mA 的電流；電流 /電壓變送器用于把毫伏變送器輸出的 4mA20mA 電流變換成 05V的電壓。 4 調(diào)節(jié)加熱爐的溫度，在工業(yè)上是通過在設(shè)定周期范圍內(nèi)，將電路接通幾個周波，然后斷開幾個周波，改變晶閘管在設(shè)定周期內(nèi)通斷時間的比例，來調(diào)節(jié)負載兩端交流平均電壓即負載功率，這就是通常所說的調(diào)功器或周波控制器；調(diào)功器是在電源電壓過零時觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的，所以負載上得到的是完 整的正弦波，調(diào)節(jié)的只是設(shè)定周期 Tc內(nèi)導(dǎo)通的電壓周波。 ：如 0～ 1000℃，這就涉及到測溫元件、電爐功率的選擇等。 ， 3 第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)計 這次課程設(shè)計題目為熱