【正文】 關(guān)系如圖 21 所示。 AT89C51 單片機(jī)是美國 Intel 公司的 8 位高檔單片機(jī) 的 系列。 中央處理器 CPU 中央處理器 CPU 是單片機(jī)的核心。 如圖 運(yùn)算器 AT89C51 運(yùn)算器電路以算術(shù)邏輯單元 ALU 為核心。 A. 算術(shù)邏輯單元 ALU 與累加器 ACC、寄存器 B 算術(shù)邏輯單元 ALU 不但能完成 8 位二進(jìn)制的加、減、乘、除等算數(shù) 的 運(yùn)算。 圖 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化框圖 B．程序狀態(tài)寄存器 程序狀態(tài)寄存 器 PSW是一個(gè) 8 位的狀態(tài)寄存器。但可以由用戶根據(jù)需要指令加以改變。完成一系列定時(shí)控制微操作。其 CMOS 工藝制造的低地功耗芯片也有采用方形的封裝 。 如圖 單片機(jī)引腳圖。 其中，對(duì)用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī) ,XTAL1 腳接地， XTAL2 腳作為外部振蕩信號(hào) 輸入端。 P0 口即可作為地址 /數(shù)據(jù)總線使用，又可作為通用的 I/O 口線。是 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線。 P2 口即可作為通用的 I/O 口使用。 A： ALE/PROG 地址鎖存有效信號(hào)輸出率。 AT89C51 單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) AT89C51 單片機(jī)的存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu)上分為片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片內(nèi)程序存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和片外程序存儲(chǔ)器 等 4 個(gè)存儲(chǔ)空間。 口， P0 口是一個(gè)三態(tài)雙向口，可作為地址 /數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口，也可作為通用I/O 接口。其具 有通用 I/O接口或高 8 位地址總線輸出兩種功能，所以其輸出驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)比 P1口輸出驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)多了一個(gè)輸出模擬轉(zhuǎn)換開關(guān) MUX 和反相器 3。 圖 、 所示。 復(fù)位分為上電復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。 傳感器電路設(shè)計(jì) 傳感器概述 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，傳感器 定義是：能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定得規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào) 器件或裝置。 轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入， 它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。 化學(xué)傳感器是利用電化反應(yīng) 的原理，把無機(jī)和有機(jī)化學(xué)物質(zhì)成分。目前傳感器技術(shù)的發(fā)展方向主要有開發(fā)新型傳感器、開發(fā)新材料、采用新工藝、 集成化多功能化與智能化等幾個(gè)方面。傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)工作條件測(cè)定的。 靈敏度指標(biāo)：包括靈敏度、分辨力、滿量程輸出、輸出輸入阻抗 。 指標(biāo)：包括各向沖擊振動(dòng)的頻率、振幅、加速度、沖擊振動(dòng)引入的誤差 。 b． 結(jié)構(gòu)方面： 名手外形尺寸質(zhì)量、殼體材質(zhì)、結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)。 將被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成熱生電動(dòng)勢(shì) 傳感器稱熱電式傳感 器 、熱電式傳感器可將溫度及溫度相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電量輸出、熱電式傳感器有熱電阻、熱敏電阻、熱電效方式等各種類型 。 C。 熱電阻的測(cè)量電路及應(yīng)用 熱電阻常用接入電橋使用引出線有兩、三線式和四線式三種形式。11 RR? 四線式測(cè)量方法比較麻煩，一般用于精度要求較高的場合 。另外，在 A/D 轉(zhuǎn)換的過種中，模擬量輸入值不應(yīng)變化太快，因此，對(duì)變化速度快 模擬量在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。 START上跳轉(zhuǎn)時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清 0； START 下跳轉(zhuǎn)時(shí)，開始進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換； 在 A/D轉(zhuǎn)換期間， START 應(yīng)保持低電平 。 I、 Vcc： +5電源 AT89C51 單片機(jī)與 ADC0809 接口 : A、 B、 C 分別接地址鎖存器提供的低三位地址。 放大器電路設(shè)計(jì) 傳感器是將待測(cè) 物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 的 輸出。= Rfzrbc? ?? 此放大器特點(diǎn)：放大倍數(shù)大。=UscUsr ≈ 12?? 21RfzRbe? （當(dāng) RC1rb2 時(shí)） 此放大電路特點(diǎn) ： 放大倍數(shù)大，工作點(diǎn)穩(wěn)定 。 圖 工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài) b 類放大器電路 C．靜態(tài)工作點(diǎn) ： Ub 、 Uc同左，但 Ie=ReUcRF? ， Uce≈ EcIc（ Rc+Re+RF） 交流等效電路 ： R39。其中換反饋有電壓串聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電流串聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電壓并聯(lián)負(fù)反饋贈(zèng)，電流并聯(lián) 的 負(fù)反饋。 運(yùn)算放大器是一種具有高放大倍數(shù)，深度負(fù)反饋的直流放大器。 集成運(yùn)算放大器概述 在信號(hào) 放大，信號(hào)的運(yùn)算（加、法、乘、除、對(duì)數(shù)、反對(duì)數(shù)、平方、開方），信號(hào)的處理（濾波、調(diào)制）以及波形的產(chǎn)生和變換的單元中，運(yùn)算放大器是它們的核心部分， 由多級(jí)直接耦合放大電路組成 ，主要有，總體，偏置電路、單位增益轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)移、恒流反饋、消振補(bǔ)償?shù)冉M成，主要參數(shù)有：差模開環(huán)增益（或差模開環(huán)放大倍數(shù)） AUD、共模開環(huán)增益 AUC、共模抑制比 KCMR、輸入失調(diào)電壓 Vi0失調(diào)電壓溫度系數(shù)aUi0=dUi0/dT\輸入失調(diào)電流 Ii0=I1I，失調(diào)電流溫度系數(shù) aI10=dI10/dT，單位增益寬帶 fBWG、轉(zhuǎn)換速率 Sr以及其他參數(shù)。 鍵的抖動(dòng)處理 ： 當(dāng)按鍵被迫按下或釋放時(shí)，通常伴隨有一定的時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其獨(dú)占才穩(wěn)定下來，抖動(dòng)時(shí)間一般為 5~10ms，在使用過程，必須去抖措施。其中，矩陣式鍵盤有以下幾種工作方式： ： 編程掃描是 CPU 完成其他工作的空余時(shí)間，調(diào)用鍵盤掃描子程序來響應(yīng)鍵盤輸入的要求，在執(zhí)行鍵功能程序時(shí)， CPU 不再響應(yīng)鍵輸入要求，直到 CPU 重新掃描鍵盤為止。 LED顯示器接口電路 常用 LED 顯示器有 LED 狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管） LED 七段顯示器（俗稱數(shù)碼管和 LED十六段顯示器，發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng) 的 顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字 的 顯示； LED 十六段 的 顯示器，用于字符顯示） A．?dāng)?shù)碼管結(jié)構(gòu) ： 數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同組合可用來顯示數(shù)字 AF 及小數(shù)點(diǎn)“ .”。共陰極數(shù)碼管 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù) 端）連接在一起。較小的電流即可獲得較大 亮度。通常各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起由 8 位 I/O 口控制。依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示字符。一方面，這是由于當(dāng)前電子技術(shù)正朝著高速、高靈敏度、高集程度方面 的 發(fā)展，增加了現(xiàn)代電子設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾的可能性；另一方面，使用隨著自動(dòng)化技術(shù)裝備的廣泛使用，形成了電子設(shè)備和大功率強(qiáng)電設(shè)備在同一場合共存和使用 的局面，惡化了電子電路工作的外部電磁 環(huán)境。 。 單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容 ： ： 元 器件是構(gòu)成部件或系統(tǒng)的基礎(chǔ)。如 A/D 芯片的調(diào)零及滿量程調(diào)整 。 ： 軟件抗干擾方法具有簡單、靈活方便、耗費(fèi)硬件資源少的特點(diǎn)。 通過合理的硬件抗干擾措施，可以消 除絕大部分電磁干擾。 屏蔽接地其原理可分為電場屏蔽、 磁場屏蔽和電磁場屏蔽。反之若接地處理得不好，會(huì)導(dǎo)致噪聲耦合，形成嚴(yán)XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 重干擾。通路降低電磁感應(yīng)噪聲。對(duì)這種接地的要求 時(shí)盡量減小接地回路中的公共阻抗壓降，以減少系統(tǒng)中干擾信號(hào)公共阻抗 的 耦合。漏電干擾防止措施 。啟動(dòng)后不能再修改預(yù)置溫度，必須按復(fù)位 /停止鍵回到停止加熱狀態(tài)再重新設(shè)定 的 預(yù)置溫度。 程序存儲(chǔ)器： EPROM2764 的地址范圍為 0000H~1FFFH。程序設(shè)有預(yù)置溫度合法檢測(cè)報(bào)警，當(dāng)預(yù)置溫度超過 500℃時(shí)會(huì)報(bào)警并將溫度設(shè)定在 500℃。顯示子程序 DISP： DISP： ACALL HTB ；將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 BCD 碼 MOV SCON， 00H ；置串行口為方式 0 MOV R2， 03H ；顯示位數(shù)送 R2 MOV R0， T100 ；顯示緩沖區(qū)首地址送 R0 LD： MOV DPTR， TAB ；指向字型碼表首地址 MOV A， R0 ；取顯示數(shù)據(jù) MOVC A， A+DPTR ；查表 MOV SBUF， A ；字型碼送串行口 WAIT： JBC TI， NEXT ；發(fā)送結(jié)束轉(zhuǎn)下一個(gè)數(shù)據(jù)并清中斷標(biāo)志 SJMP WAIT ；發(fā)送未完等待 NEXT： INC R0 ；修改顯示緩沖區(qū)指針 DJNZ R2， LD ；判 3 位顯示完否，未完繼續(xù) RET XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 TAB： ? ；字型碼表（略） BCD 碼轉(zhuǎn)換子程序 HTB： HTB： MOV A， BT0 ；取二進(jìn)制顯示數(shù)據(jù)低 8 位 MOV B， 100 ；除 100，確定百位數(shù) DIV AB MOV T100， A ；百位數(shù)送 54H 單元 MOV A， 10 ；除 10，確定十位 XCH A， B DIV A， B MOV T10， A ；十位數(shù)送 55H單元 MOV T， B ；個(gè)位數(shù)送 56H 單元 MOV A， BT1 ；取二進(jìn)制顯示數(shù)據(jù)高 8位 JNZ LH1 ；高位不為 0 轉(zhuǎn) LH1 繼續(xù)高 8 位轉(zhuǎn)換 RET ；高位為 0 結(jié)束，返回 LH1： MOV A， 06H ；高位不為 0，低位轉(zhuǎn)換結(jié)果加 256（因?yàn)闇囟葦?shù)據(jù)不會(huì)大于 500，所以高 8 位最多為 01H，即 256） ADD A， T DA A ；個(gè)位加 6（十進(jìn)制加） MOV T， A ；結(jié)果送回個(gè)位 MOV A， 05H ADDC A， T10 DAA ；十位加 5（十進(jìn)制加） MOV T10， A ；結(jié)果送回十位 MOV A， 02H ADDC A， T100 DA A ；百位加 2（十進(jìn)制加） MOV T100， A ；結(jié)果送回百位 RET 溫度檢測(cè)模塊 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 A/D 轉(zhuǎn)換采用查詢 的方式。檢測(cè)結(jié)果高位存入 50H，低位存入 51H。 MOV A， B；若達(dá)到過預(yù)置溫度，判二者差值是否大于 2 CLR C SUBB A， 02H JNC ， LOFF ；差值不大于 2，轉(zhuǎn) LOFF LON： CLR ；開電爐 SJMP EXIT ；返回 LOFF： SETB F0 ；設(shè)置允許報(bào)警標(biāo)志 SETB ；關(guān)電爐 EXIT： RET 在此，也可加入 PID算法程序來實(shí)現(xiàn) PID 的 控制。 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 報(bào)警子程序 ALARM ALARM： MOV A， TEMP0 ；當(dāng)前溫度低字節(jié)→ A CLR C SUBB A， ST0 ；（當(dāng)前溫度低字節(jié) 預(yù)置溫度低字節(jié)）→ A