【正文】 IN1: MOV A , TIMEEVENT ； 500ms事件標(biāo)志 處理 ADC轉(zhuǎn)換 ANL A , EVT_MS500 ； A和 EVT_MS500做與運(yùn)算 ,取出 500ms事件標(biāo)志位 JZ MAIN4 ； 500ms事件標(biāo)志位為 0時(shí)跳到 MAIN4 MOV A , EVT_MS500 ； CPL A ； ANL TIMEEVENT , A ； 清除 500ms事件標(biāo)志 LCALL ADCCONVERT ； 調(diào)用 ADC轉(zhuǎn)換子程序 MAIN3: ACALL REFESHLCD ； 刷新 LCD MAIN4: SETB CSLCD ； LCD控制芯片片選信號拉高 SETB CSADC ； 置位 AD7844E 片選 SETB CSE2ROM ； 置位 AT25010 片選 AJMP MAINLOOP ； 主循環(huán) 第 23 頁 共 31 頁 二進(jìn)制溫度轉(zhuǎn)換為 BCD 溫度值子程序 。 調(diào)用子程序：頁面處理子程序 (Pagehandle)、加鍵處程序 (Uphandle)、保存數(shù)據(jù)子程序 (Savehandle)、移位處理子程序 (Shifthandle) 父函數(shù)：主程 序 圖 8 鍵盤處理程序流程圖 壓堆棧，設(shè)置寄存器組 置鍵盤未處理完標(biāo)志 是否有為功能鍵 Y N 是否為加鍵 Y N 是否為保存鍵 Y N 是否為移位鍵 Y N 調(diào)用頁面處理子程序 調(diào)用加鍵處理子程序 調(diào)用移位處理子程序 調(diào)用保存數(shù)據(jù)處理子程序 恢復(fù)堆棧 第 19 頁 共 31 頁 ADC轉(zhuǎn)換處理流程 功能：啟動(dòng) ADC 轉(zhuǎn)換、讀取 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果、進(jìn)行溫度校正、比較、繼電器控制輸出 輸入：無 輸出：溫度值顯示值、繼電器控制輸出 寄存器分配：寄存器組 3，各子程序具體分配情況見子程序說明。定時(shí)器中斷處理模塊主要產(chǎn)生時(shí)間事件，其中 200ms事件用于讀取鍵盤的健值， 500ms 為 ADC 轉(zhuǎn)換事件。 ADS7844E 的引腳功能 ： CH0~CH7：模擬輸入端 ,當(dāng)器件被設(shè)置為單端輸入時(shí) ,這些引腳可分別與信號地 COM 構(gòu)成８通道單端輸入 A/D轉(zhuǎn)換器；當(dāng)器件被設(shè)置為 第 12 頁 共 31 頁 差分輸入時(shí) ,利用 CH０ ~CH CH2~CH CH4~CH5 和 CH6~CH7 可構(gòu)成 4通道差分輸入 A/D 轉(zhuǎn)換器 COM：信號地 VREF：參考電壓輸入端 ,最大值為電源電壓 CS：片選端 ,低電平有效 ,該腳為高電平時(shí) ,其它數(shù)字接口線呈三態(tài) DCLK：外部時(shí)鐘輸入端 ,在時(shí)鐘作用下 ,CPU 將控制字寫入 ADS7844E,并將轉(zhuǎn)換結(jié)果從中讀出 DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端 ,在片選有效時(shí) ,控制字在 DCLK 上升沿被逐位鎖入ADS7844E DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出端 ,在片選有效時(shí) ,轉(zhuǎn)換結(jié)果在 DCLK的下降沿開始被逐位從 ADS7844E 移出 BUSY： “忙 ”信號輸出端 ,在接收到控制字的第一位數(shù)據(jù)后變低 ,只有在轉(zhuǎn)換結(jié)束且片選有效時(shí) ,該腳才輸出一個(gè)高脈沖 SHDN：電源關(guān)閉端 ,低電平有效。1LSB。同時(shí)，利用軟件矯正其誤差，可以使測得溫度的精度在 177。 A/D 轉(zhuǎn)換器的一位跳變對應(yīng)的電壓值，即為該 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率 =，將會(huì)產(chǎn)生溫度誤差。 設(shè)流過 R14的電流為 I1，流過 Rt的電流為 I2，由于恒流源的電流為 1mA，所以有： I1+I2 = 1； (1) I1/I2=（ 10R0+Rt） /11R0 (2) Rt=R0（ 1+At+Bt2） (3) A=103； B=107； R0=100 當(dāng)溫度較低時(shí)， I1/I2≈ 1，所以有： Vi=I2RtI1R0≈ (RtR0) (4) 又因?yàn)?△ R= RtR0 = R0（ At+Bt2） ，所以： Vi≈ *R0（ At+Bt2） ≈ *R0*A*t =*t (mV) （ 5） 由 公式（ 5） 可知，溫度較低時(shí)， Pt100 傳感器的線性度良好；當(dāng)溫度較高時(shí)，Pt100 傳感器的線性度變差， 此時(shí)有 Vi= 10R0(At+Bt2)/(22+At+Bt2)（ mV） （ 6） 軟件校正采用最小二分法分段校正：將整個(gè)測量范圍按每 50℃ 為一段，共分為 8 段，求出每一段的校正函數(shù)分別為：（求解方法采用 Excel 中的 SLOPE 函數(shù)及INTERCEPT 函數(shù)） R10 R14 R11 Rt + 1mA + Vo 圖 4 信號調(diào)理電路 第 10 頁 共 31 頁 0~50℃ ： T0 = *T – 50~100℃ ： T0 = *T – 100~150℃ ： T0 = *T – 150~200℃ ： T0 = *T – 200~250℃ ： T0 = *T – 250~300℃ ： T0 = *T – 300~350℃ ： T0 = *T – 350~400℃ ： T0 = *T – 溫度的計(jì)算方法： T=ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果 *量程 /4096，將 T 的值代入校正函數(shù)中，求出校正后的溫度值 T0。另外， Pt100 溫度傳感器還具有抗振動(dòng)、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點(diǎn)。 時(shí)鐘采用 12M 晶體振蕩器，負(fù)載電容按 22p 選取。 CPU采用美國 ATMEL公司的 MCS51系列單片機(jī) AT89C4051， 管腳圖如圖 2 所示， 它具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K字節(jié) FLASH閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 15個(gè) I/O 口，兩個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器， 5個(gè)中斷圖 2 AT89C4051 管腳圖 第 7 頁 共 31 頁 向量（兩種優(yōu)先級），一個(gè)全雙工串行通信接口，內(nèi)置一個(gè)精密模擬比較器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。由于溫度測量范圍、溫度校正值、溫度校正符號用于系統(tǒng)調(diào)試校正，此參數(shù)不能由用戶隨便修改，所以在修改這些參 單片機(jī) AT89C4051 A/D 存儲(chǔ)器 顯示驅(qū)動(dòng) 液晶顯示器 鍵盤及控制輸出 圖 1 系統(tǒng)功能框圖 溫度測量放大 電源電路 第 6 頁 共 31 頁 數(shù)前必須先輸入一個(gè)密碼（默認(rèn)為 1234）后系統(tǒng)才顯示這些參數(shù)，建議用戶不要修改此類參數(shù)。 LED數(shù)碼管顯示器件具有亮度大，壽命長等特點(diǎn)，但需要較大的驅(qū)動(dòng)電流； LCD 顯示器件成本低、功耗小，但需要專用的驅(qū)動(dòng)電路以及亮度低；本方案的顯示器件采用 6 位字符液晶顯示器，驅(qū)動(dòng)芯片采用 HOTELK 公司 的 HT1621B。 方案三：目前許多單片機(jī)生產(chǎn)商推出了自帶 ADC 轉(zhuǎn)換， FLASH 存儲(chǔ)器、 EEPROM的產(chǎn)品，如美國 Analog Devices 公司 AduC812 內(nèi)部帶 12 位的 ADC 轉(zhuǎn)換，如果采用 AduC812 單片機(jī)作為控制核心，則系統(tǒng)外圍電路比較簡單且能夠達(dá)到控制精度要求，但是成本較高。此方案簡單可行，造價(jià)低廉，但由于 8031 沒有片內(nèi) ROM，需要擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，增加了電路的復(fù)雜性，并且由于 0809 是 8位的數(shù) /模轉(zhuǎn)換電路，在溫 度測量范圍很小時(shí)，測量精度還能滿足要求，當(dāng)測量溫度范圍稍寬時(shí)，測量的精度就不能實(shí)際應(yīng)用的要求。 第 2 頁 共 31 頁 2 溫度控制器的技術(shù)參數(shù) 本系統(tǒng)采用 ATMEL 公司的 AT89C4051 單片機(jī)和美國 BurrBrown 公司的ADS7844E 模 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及 HOLTEK 公司的 HT1621B 液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了模擬溫度數(shù)據(jù)采集、模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換、單片機(jī)數(shù)據(jù)運(yùn)算及邏輯處理、 LCD顯示、鍵盤處理及繼電器輸出控制功能，主要技術(shù)參數(shù)見表 1 表 1 主要技術(shù)參數(shù)表 測量精度： ℃ 量程 0~400℃ 顯示分辨率： ℃ 采樣速度： 500毫秒 調(diào)節(jié)算法： 開關(guān)調(diào)節(jié) (ON/OFF) 輸入： 熱電阻： Pt100 輸出： 繼電器，常開觸點(diǎn) (, 1A) 報(bào)警： 繼電器，常開觸點(diǎn) (， 3A) 電源： 220VAC 177。本文論述了采用 ATMEL 公司的 AT89C4051 單片機(jī)和美國 BurrBrown 公司的 ADS7844E 模 數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及 HOLTEK 公司的 HT1621B 液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)的LCD 顯示智能溫度控制器。 關(guān)鍵字：單片機(jī)、 A/D 轉(zhuǎn)換，液晶顯示及其驅(qū)動(dòng) 1 前 言 模擬電路溫度控制器存在電路復(fù)雜、功能簡單和調(diào)試不方便的問題，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的技術(shù)越來越成熟，制造成本越來越低，單片機(jī)在軍事、工業(yè)、通訊、家用電器、智能儀表等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，使產(chǎn)品的 功能、精度和質(zhì)量大幅度提高；同時(shí)，電路的設(shè)計(jì)更簡單、故障率低、可靠性高、成本低；特別是近幾年來 Flash 技術(shù)的發(fā)展，使單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)周期大大縮短，開發(fā)成本大幅降低，使用單片機(jī)控制的智能儀表是儀表領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。重點(diǎn)說明電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)著重鍛煉自己的動(dòng)手能力，熟悉單片機(jī)的使用，具體提出如下設(shè)計(jì)方案： 方案一：采用 8031 單片機(jī)作為控制核心，以最普通的器件 ADC0809 作數(shù) /模轉(zhuǎn)換，