【正文】 SCC 計(jì)算機(jī)一樣，進(jìn)行分析、計(jì)算，并且給出最佳給定值；另一級是直接數(shù)字控制 DDC 級，用來將給定值與測量值進(jìn)行比較，其偏差有 DDC 計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制運(yùn)算，然后經(jīng) D/A 轉(zhuǎn)換器和多路開關(guān)分別控制各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)。綜合以上要求，我選用分布式控制系統(tǒng)作為該設(shè)計(jì)的方案。由于各用戶建筑面積 、暖氣片性能及保溫質(zhì)量各不相同，很難確定一組典型的室內(nèi)溫度作為直接被控量，而供、回水的平均溫度從整體上反映了各個用戶暖氣片的平均溫度，因此本系統(tǒng)采用控制供、回水平均溫度的方法來見解控制用戶室溫。由于用戶的熱交換關(guān)系比較復(fù)雜，系統(tǒng)循環(huán)水泵的開啟臺數(shù)又是一個變值，因此供熱系數(shù) K 應(yīng)根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整?？刂七壿嫗椋? （ P1 595 kPa 且 P2 305 kPa） 或（ P1 605 kPa 且 P2 295 kPa） 開補(bǔ)水泵 P1 605 kPa 或 P2 305 kPa 停止補(bǔ)水 595kPaP1605kPa 且 295kPaP2305kPa 保持原狀態(tài) 式中， P1 表示供水壓力， P2 表示回水壓力。因?yàn)?P和 T都不太高，為簡化計(jì)算，取 Cp=（ MJ/T℃），流量單位為 t/h,熱量單位為 MJ。假設(shè)調(diào)節(jié)閥為理想流量特性，以補(bǔ)水為前饋量，保持供水溫度不變時，閥門相對開度的增量為： △ 1/L =（ 1/LnR） Ln(1=q3/q1) 式中， 1/L 表示閥門相對開度， R 表示閥門理想可調(diào)比。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第三章 硬件設(shè)計(jì) CUP AT89C51 單片機(jī)是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能的 8 位 CMOS 單片機(jī)。 AT89C51 芯片引腳圖 AT89C51單片機(jī)的主要性能參數(shù)： ●與 MCS51 系列產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； ● 4K 字節(jié)的可重復(fù)擦寫的 FLASH 存儲器； ●存儲器可循環(huán)寫入 /擦寫 10000 次； ●全靜態(tài)操作： 0Hz16MHz； ●三級加密程序存儲器； ●內(nèi)部有 128 字節(jié)的 RAM； 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 ● 32 個可編程的 I/O 口線； ● 2 個 16 位的定時 /計(jì)數(shù)器； ●可編程串行 URAT 通道； ●空閑狀態(tài)維持低功耗和掉 電狀態(tài)保存存儲內(nèi)容； 功能特性概述： AT89C51 單片機(jī)提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4K 字節(jié)的 Flash 存儲器、 128 字節(jié)的內(nèi)部RAM、 32 個 I/O 口線、 2 個 16 位的定時 /計(jì)數(shù)器、 1 個全雙工串行通信口、片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 89C51 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 引腳說明： ● Vcc:電源引腳； ● GND:地； ● P0 口 （ ）：是一組 8 位的開漏雙向 I/O 口，即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。在校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。 ● P2 口（ ） :是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX Ri指令）時， P2 口上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器 SFR 區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不變。向端口寫入 1 的時候，P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，此時可用做輸入口 ，當(dāng)作為輸入腳的時候，外部拉低的 P3 口會因?yàn)閮?nèi)部上拉而輸出電流。 ● ALE/PROG 非：當(dāng)訪問片外程序存儲器時， ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位。 PSEN 非：程序存儲器允許輸出是片外程序存儲器的讀選信號，當(dāng) AT89C51 由外長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 部程序存儲器指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期 2 個 PSEN 非有效，即輸出 2 個脈沖。需要注意的是：當(dāng)加 密位 LBI被編程時，復(fù)位后單片機(jī)會內(nèi)部鎖存 EA非端狀態(tài)。 ● 時鐘振蕩器 ： AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反向放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 用戶也可以采用外部時鐘方式，其電路如下圖所示。 10pF ● 空閑節(jié)電模式： AT89C51 有兩種可用軟件編程的節(jié)電模式，它們是空閑模式和接電模式。若要同時進(jìn)入兩種工作模式，即 PD 和 IDL 同時為 1,則先激活掉電模式。 終止空閑工作模式的方法有兩種：其一是任何一條被允許的中斷的事件被激活， IDL 被硬件清除，即可中斷空閑工作模式，程序會先響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完中斷服務(wù)程序并緊隨 RETI 指令后，下一條要執(zhí)行的程序就是使單片機(jī)進(jìn)入空閑模式指令后面的那一條。推出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不是 RAM 中的內(nèi)容，在 RAM 恢復(fù)到正常電平前，復(fù)位是無效的，并且必須 保持一定時間使振蕩器重新啟動并穩(wěn)定工作。編程接口可接受高電壓（ +12V）或者低電壓（ Vcc）的允許編程信號，低電壓變成模式適合于用戶 在 線編程系統(tǒng)，而高電壓變成模式可與通用EPROM 編程器兼容。編程時，可采用 420MHZ 的時鐘振蕩器。 Ready/Busy：字節(jié)編程的進(jìn)度可通過“ RDY/BSY”輸出信號監(jiān)測，編程期間，ALE 變成高電平“ H”后 (RDY/BSY)端電平被拉低，表示正在編程狀態(tài)（忙狀態(tài)）。 Flash 存儲器編程真值表 方式 RST PSEN ALE/PROG EA / VPP 寫代碼數(shù)據(jù) H L H/12V L H H H 讀代 碼數(shù)據(jù) H L H H L L H H 寫 加 密 Bit1 H L H/12V H H H H Bit2 H L H/12V H H L L Bit3 H L H/12V H L H L 片檫除 H L H/12V H L L L 讀簽名字節(jié) H L H H L L L L 編程電路： P1P 2 . 0 P 2 .3P 2 . 6P 2 . 7P 3 . 6P 3 . 7G N DP0A L EEAX T A L 1V C CR S TX T A L 2P S E NA T 8 9 C 5 1A 0 A 7A 8 A 1 13 2 4 M H Z+ 5 VP G MD A T AP R O GV I H / V p pV 1 HA D D R0 0 0 0 H / 0 F F F HS E E F L A S HP R O G R A M M I N GM O D E S T A B L E長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 校驗(yàn)電路： 芯片擦除：利用控制信號的正確組合并保持 ALE/PROG 引腳 10ms 的低電平脈沖寬度即可將 EPROM 陣列（ 4K 字節(jié)）和 3 個加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫如“ 1”，這個步驟需要在編程之前進(jìn)行。 （ 031H） 51H 聲明為 AT89C51 單片機(jī) （ 032H） FFH 聲明 12v 編程電壓 P1P 2 . 0 P 2 .3P 2 . 6P 2 . 7P 3 . 6P 3 . 7G N DP0A L EEAX T A L 1V C CR S TX T A L 2P S E NA T 8 9 C 5 1A 0 A 7A 8 A 1 13 2 4 M H Z+ 5 VP G MD A T AV I HV 1 HA D D R0 0 0 0 H / 0 F F F HS E E F L A S HP R O G R A M M I N GM O D E S T A B L EU S E 1 0 K P U L L U O P S長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 （ 032H）聲明為 5v編程電壓 編程接口： 符號 參數(shù) 最小值 最大值 單位 VPP（ t） 編程電壓 V I PP（ t） 編程電流 3 mA 1/tclcl 時鐘頻率 3 24 MHZ tAVGL 建立地址到 PROG 48tclcl tGHAX PROG 變低后地址保存不變 48tclcl tDVGL 建立數(shù)據(jù)到 PROG 變低 48tclcl tGHOX PROG 變低后數(shù)據(jù)保持不變 48tclcl tEHSH ENABLE 變 高到 VPP 48tclcl tSHGL 加 VPP到 PROG 10 μ s tGHSL（ t） PROG 后保持 VPP 10 μ s tGLGH PROG 寬度 1 110 μ s tAVOV 地址到數(shù)據(jù)有效 48tclcl tELOV ENABLE 低到數(shù)據(jù)有效 48tclcl tEHOZ ENABLE 后數(shù)據(jù)浮空 0 48tclcl tGHBL PROG 變到 BUSY 變低 μ s tWC 字節(jié)寫入周期 Ms 采用控制信號的正確組合可對 Flash閃速存儲陣列中的每一代碼字 進(jìn)行寫入和存儲器的整片擦除，寫操作周期是自身定時的，初始化后他將自動定時到操作完成。AD590 在被測溫度一定時，相當(dāng)于一個恒流源。 AD590L， AD590M 一般用于精密溫度測量電路，其電路外形如下圖所示，它采用金屬殼 3腳封裝，其中 1腳為電源正端 V+； 2腳為電流輸出端 Io； 3腳為管殼，一般不用。其基本電路如 下 圖所示。因此，電流 I1為： I1＝ ΔU BE／ R＝（ KT／ q）（ lnn）／ R 對于 AD590， n＝ 8，這樣，電路的總電流將與熱力學(xué)溫度 T成正比，將此電流引至負(fù)載電阻 RL上便可得到與 T 成正比的輸出電壓。 R R6 是薄膜工藝制成的低溫度系數(shù)電阻，供出廠前調(diào)整之 用。 R1， R2 為發(fā)射極反饋電阻，可用于進(jìn)一步提高阻抗。 T9 和 T11 的發(fā)射結(jié)面積比為 8： 1，T10 和 T11 的發(fā)射結(jié)面積相等。 A/D 轉(zhuǎn)換 在本設(shè)計(jì)中的 A/D 轉(zhuǎn)換采用 MAX1230。 MAX1230 的主要特點(diǎn)如下： 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ● 所有輸入通道均可按單端或差分方式進(jìn)行配置，單端方式下可配置為 16 個通道，差分方式下可配置為 8 個通道； ● 轉(zhuǎn)換速率可達(dá) 300kSPS，此時的功耗僅為 ； ● 在整個溫度范圍內(nèi)不會丟碼，精度為 177。 1℃ 的溫度傳感器，同時可進(jìn)行溫度補(bǔ)償。通過 SCLK、 CS、DIN 三根信號線可組成與 SP1/QSP1/MICROW1RE 相兼容的串行輸入接口； 長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出，它與 SCLK 的下降沿同步。在進(jìn)行配置時，CS 置為低電平，配置參數(shù)從 DIN 引腳輸入，并在串行時鐘 SCLK 的上升沿被鎖存，此過程中， SCLK 的頻率不能高于 1