【正文】
寫,以及正顯示著的那兩個(gè)4位半字節(jié)的地址,讀寫地址由CPU命令編程,也可置為每次讀寫后地址自動(dòng)加1的工作方式,在設(shè)置了正確的工作方式后,顯示RAM可直接由CPU讀出,半字節(jié)A和半字節(jié)B地址自動(dòng)由8279更新,以適應(yīng)由CPU送入的數(shù)據(jù),A和B半字節(jié)可獨(dú)立送入,也可作為一個(gè)字送入,隨CPU所設(shè)置的工作方式而定。FIFO/傳感器RAM一個(gè)8x8 RAM,在鍵盤方式和選通方式中它是一個(gè)先入先出(FIFO)存貯器,每一條新的信息順次寫入,然后又按寫入順序讀出,在傳感器陣列掃描方式時(shí),存貯器作為傳感器RAM,這時(shí)RAM中的各行存著傳感器陣列中相應(yīng)行的狀態(tài)。定時(shí)和控制:它含基本的定時(shí)計(jì)數(shù)器,第一個(gè)計(jì)數(shù)器是一個(gè)分頻系數(shù)為231的前置定時(shí)器,分頻系數(shù)可由程序預(yù)置,使內(nèi)部頻率為100KHz,其它計(jì)數(shù)器將此基本頻率分頻后,。顯示功能塊。BD:空格顯示,此輸出端信號(hào)用于在數(shù)字轉(zhuǎn)換時(shí)將顯示空格或者用顯示空格命令控制其顯示空格字符。SHIFT:換位功能,當(dāng)有開(kāi)關(guān)閉合時(shí)被拉為低電平,沒(méi)有按下SHIFT開(kāi)關(guān)時(shí),SHIFT輸入端保持高電平,在鍵盤掃描方式中,按鍵一閉合,按鍵位置和換位輸入狀態(tài)一起被存貯起來(lái)。RL2 1 40 VCCRL3 2 39 RL 1CLK 3 38 RL 0IRQ 4 37 CNTL/STBRL4 5 36 SHIFTRL5 6 35 SL 3RL6 7 34 SL 2RL7 8 33 SL 1RESRT 9 32 SL 0RD 10 31 OUT B0WR 11 30 OUT B1DB0 12 29 OUT B2DB1 13 28 OUT B3DB2 14 27 OUT A0DB3 15 26 OUT A1DB4 16 25 OUT A2DB5 17 24 OUT A3DB6 18 23 BDDB7 19 22 CSVSS 20 21 A0IRQ:中斷請(qǐng)求輸出線,高電平有效,在鍵盤工作方式下,當(dāng)FIFO/傳感器RAM中有數(shù)據(jù)時(shí),此中斷線變?yōu)楦唠娖?,在FIFO/傳感器RAM每次讀出時(shí),中斷線就下降為低電平,若在RAM中還有信息,則此線重又變?yōu)楦唠娖?。CS:片選輸入線,低電平有效,單片機(jī)在CS端為低時(shí)可以對(duì)8279讀/寫操作。5V電源供電,40腳封裝。89S51在工藝上進(jìn)行了改進(jìn),成本降低,而且將功能提升,增加了競(jìng)爭(zhēng)力。 其他的公司的51單片機(jī)產(chǎn)品都是和MCS51內(nèi)核兼容的產(chǎn)品而以。在掉電模式下,保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前,該操作必須被執(zhí)行。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí),這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。另外,該引腳被略微拉高。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí),要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。當(dāng)P3口寫入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí),P1口作為第八位地址接收。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 管腳說(shuō)明 VCC:供電電壓。兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 全靜態(tài)工作:0Hz24Hz 與MCS51 兼容 AT89C51單片機(jī)簡(jiǎn)介AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)。+5V0832AT89C51 WRD7 ILE D0 GNDCSXFERWR1 WR2+12V——1K—12V 圖27 DAC0832接口電路圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊 系統(tǒng)板擴(kuò)展了一片32K的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器62256,如圖28所示。電路中有一個(gè)三極管的保護(hù)電路,即將一個(gè)二極管反向接到三機(jī)管的兩端??煽毓鑼?dǎo)通角增大,vi減小,T2的基極電位增加使其集電極電流減小相當(dāng)于充電電阻增加可控硅導(dǎo)通角減小。該電路由同步電源,脈沖形成,放大和移相控制等環(huán)節(jié)組成??煽毓杞油〞r(shí)間可以通過(guò)可控硅控制板上控制脈沖控制。雙向可控硅管和加熱絲串聯(lián)接在交流220V,50Hz交流試點(diǎn)回路。由于它經(jīng)濟(jì)實(shí)用,在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛采用。編碼式鍵盤除了按鍵之外,還包括了產(chǎn)生鍵碼的硬件電路、去抖動(dòng)電路和多鍵、竄鍵保護(hù)電路。但是必須借助外來(lái)光顯示。它的優(yōu)點(diǎn)是耗電省,配置靈活,接口方便,價(jià)格低,壽命長(zhǎng),對(duì)電流電壓的要求不高及容易實(shí)現(xiàn)多路等。即命令/狀態(tài)寄存器地址和數(shù)據(jù)寄存器地址。8279與AT89C51的許多信號(hào)是兼容的,可直接鏈接,十分方便。在本設(shè)計(jì)中采用外部供電方式實(shí)現(xiàn)DS18B20傳感器與單片機(jī)的連接,其接口電路如圖22所示。DS18B20溫度傳感器只有三根外引線:?jiǎn)尉€數(shù)據(jù)傳輸總線端口DQ ,外供電源線VDD,共用地線GND。一支DS18B20的體積與普通三極管相差無(wú)幾,價(jià)格只有十元人民幣左右。DS18B20溫度傳感器是美國(guó)達(dá)拉斯(DALLAS)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器。2方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)工作原理 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)是以AT89C51單片機(jī)為控制核心,輔以采樣反饋電路,驅(qū)動(dòng)電路,晶閘管主電路對(duì)電爐爐溫進(jìn)行控制的微機(jī)控制系統(tǒng)。應(yīng)用這種規(guī)則的系統(tǒng)特點(diǎn)是其瞬態(tài)響應(yīng)超調(diào)量小,抗干擾能力強(qiáng),且振蕩有足夠的阻尼,具有良好的選擇性和靈敏度。溫控系統(tǒng)將熱電偶實(shí)時(shí)采集的溫度值與設(shè)定值比較,差值作為PID功能塊的輸入。在溫控系統(tǒng)中,將溫度的影響因素如天氣、氣溫、外加電壓、被加熱物體性質(zhì)以及被加熱物體溫度等作為網(wǎng)絡(luò)的輸入,將其輸出作為PID控制器的參數(shù),以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為樣本,在微機(jī)上反復(fù)迭代,隨實(shí)驗(yàn)與研究的進(jìn)行與深入,自我完善與修正,直至系統(tǒng)收斂,得到網(wǎng)絡(luò)權(quán)值,達(dá)到自整定PID控制器參數(shù)的目的。溫度控制系統(tǒng)由于負(fù)載的變化以及外界干擾因素復(fù)雜,而PID控制只能對(duì)電參數(shù)的影響做精確的計(jì)算,對(duì)于外界環(huán)境的變化只能做近似的估算,影響控制精度。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前主要的、也是重要的一種人工智能技術(shù),是一種采用數(shù)理模型的方法模擬生物神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)及對(duì)信息的記憶和處理而構(gòu)成的信息處理方法。將這些模糊規(guī)則寫成模糊條件語(yǔ)句,形成模糊模型。它適用于控制不易取得精確數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型不確定或經(jīng)常變化的對(duì)象。 溫度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法溫度控制電路廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,如家電、汽車、材料、電力電子等,常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和所要求的性能指標(biāo)有所不同,傳統(tǒng)的繼電器調(diào)溫電路簡(jiǎn)單實(shí)用,但由于繼電器動(dòng)作頻繁,可能會(huì)因觸點(diǎn)不良而影響正常工作。而采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20,因其內(nèi)部集成了A/D轉(zhuǎn)換器,使得電路結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,而且減少了溫度測(cè)量轉(zhuǎn)換時(shí)的精度損失,使得測(cè)量溫度更加精確。溫度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域 ,如家電、汽車、材料、電力電子等 ,常用的控制電路根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和所要求的性能指標(biāo)有所不同 , 在工業(yè)企業(yè)中,如何提高溫度控制對(duì)象的運(yùn)行性能一直以來(lái)都是控制人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員努力解決的問(wèn)題。在溫度上下限范圍內(nèi)保持恒溫等多種控制方式,在濕度控制方面也是如此。使用8051單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度全程的自動(dòng)控制,而且8051單片機(jī)易于學(xué)習(xí)掌握,性價(jià)比高。在這種模式下,不僅效率低不利于人才資源的充分利用,而且缺乏科學(xué)性,許多重大事故都是由人為因素造成的,人工維護(hù)缺乏完整的管理系統(tǒng)。而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的影響,所以對(duì)溫度濕度的檢測(cè)及控制就非常有必要了。在日常生活中,也可廣泛實(shí)用于地?zé)?、空調(diào)器、電加熱器等各種家庭室溫測(cè)量及工業(yè)設(shè)備溫度測(cè)量場(chǎng)合。由于溫度測(cè)量的普遍性,溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位。另外,單片機(jī)是按照工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)的,其可靠性很高,可在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境下運(yùn)行。 然而,微機(jī)造價(jià)高,對(duì)于大多數(shù)的工業(yè)控制來(lái)說(shuō),也并不需要微機(jī)那樣強(qiáng)大的功能,于是單片機(jī)就運(yùn)用而生了。因此,這就需要一種能夠及時(shí)檢測(cè)溫度變化以及溫度變化的設(shè)備,提供溫度數(shù)據(jù)值,使人們對(duì)溫度的變化做及時(shí)的調(diào)整,多點(diǎn)溫度控制可根據(jù)人們不同的應(yīng)用環(huán)境自行設(shè)置該環(huán)境的溫度值,及時(shí)反映生產(chǎn),生活中溫度變化使人們能及時(shí)看到溫度變化的第一手資料,提示人們溫度變化情況,協(xié)助人們能及時(shí)的調(diào)整,起到溫度報(bào)警作用,使溫度控制更好的服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn),生活。在日常生活中,也可廣泛實(shí)用于地?zé)?、空調(diào)器、電加熱器等各種家庭室溫測(cè)量及工業(yè)設(shè)備溫度測(cè)量場(chǎng)合。由于溫度測(cè)量的普遍性,溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居首位。如在日趨發(fā)達(dá)的工業(yè)之中,利用測(cè)量與控制溫度來(lái)保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主,它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制,而用于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表,國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟,形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。我國(guó)溫度測(cè)控設(shè)施計(jì)算機(jī)應(yīng)用,在總體上正從消化吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階段向?qū)嵱没?、綜合性應(yīng)用階段過(guò)渡和發(fā)展。目前正開(kāi)發(fā)和研制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因子綜合控制系統(tǒng)。s hardware part is :Temperature,examination,electric,circuit,temperaturecontrol circuit, PC machine and monolithic integrated circuit serial port munication channel and some interface circuit. The monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. In the article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main module includes: Nixietube display sequence, keyboard scanning and pressed key disposal procedure, temperature signal processing procedure, blackwhite control procedure, excess temperature warning procedure.KEYWORDS:AT89C51 monolithic integrated circuit,DS1820 temperature chip,temperature control,serial port munication目錄摘要(中文) I摘要(英文) II1緒論 1 中外溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 1 國(guó)外溫度測(cè)控系統(tǒng)研究 1 國(guó)內(nèi)溫度測(cè)控系統(tǒng)研究 1 溫度控制系統(tǒng)研究意義 1 溫度控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法 42方案設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)工作原理 6 各模塊設(shè)計(jì) 6 溫度傳感器電路 6 通用鍵盤顯示電路設(shè)計(jì) 8 溫度控制及超溫報(bào)警電路 9 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計(jì) 11 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊 123硬件介紹 14系統(tǒng)程序主要包括主程序,讀出溫度子程序,計(jì)算溫度子程序、按鍵處理程序、LCD顯示程序以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序等。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分,包括:溫度檢測(cè)電路、溫度控制電路、PC機(jī)與單片機(jī)串口通訊電路和一些接口電路 。溫度信號(hào)由溫度芯片DS18B20采集,并以數(shù)字信號(hào)的方式傳送給單片機(jī)。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相關(guān)的溫度數(shù)據(jù)并記錄當(dāng)前的時(shí)間。s way for the monolithic integrated circuit. The control system39。80年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。我國(guó)工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家溫度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上,才掌握了溫度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù),該技術(shù)僅限于對(duì)溫度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器來(lái)講,總體發(fā)展水平仍然不高,同日本、美國(guó)、德國(guó)等先進(jìn)國(guó)家相比,仍然有著較大的差距。因此溫度一詞在生產(chǎn)生活之中出現(xiàn)的頻率日益增多,與之相對(duì)應(yīng)的,溫度控制和測(cè)量也成為了生活生產(chǎn)中頻繁使用的詞語(yǔ),同時(shí)它們?cè)诟餍懈鳂I(yè)中也發(fā)揮著重要的作用。溫度的測(cè)量及控制對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。因此,單片機(jī)溫度測(cè)量則是對(duì)溫度進(jìn)行有效的測(cè)量,并且能夠在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,尤其在電力工程、化工生產(chǎn)、機(jī)械制造、冶金工業(yè)等重要工業(yè)領(lǐng)域中,擔(dān)負(fù)著重要的測(cè)量任務(wù)。隨著人們生活質(zhì)量的提高,現(xiàn)代社會(huì)中的溫度控制不僅應(yīng)用在工廠生產(chǎn)方面也應(yīng)用于酒店,廠房以及家庭生活中,在有些應(yīng)用中,如高精度的生產(chǎn)廠房,對(duì)溫度的要求極其嚴(yán)格,溫度的變化極有可能對(duì)生產(chǎn)