【正文】 μA輸出電流，因此在室溫25℃時(shí)，其輸出電流Iout=（273+25）=298μA。本設(shè)計(jì)的放大電路采用高精度集成運(yùn)放OP07做放大元件， OP07的電源電壓范圍為：3～18V，輸入電壓范圍為：0～14V。然后使用差動(dòng)的放大器，其輸出Vo為（100K/10K）（V2V1）=T/10，假設(shè)溫度為攝氏28℃，輸出的電壓接A/D轉(zhuǎn)換器，那么A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字值就與攝氏溫度成比例線性關(guān)系。 TLC2543與單片機(jī)接口電路TLC2543與單片機(jī)接口電路如圖35所示。當(dāng)P0口訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。P1口：內(nèi)部帶有上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。P2口：內(nèi)部帶有上拉電阻的8位雙準(zhǔn)向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，能驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。?RST：復(fù)位輸入，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機(jī)復(fù)位。?/VPP：功能為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制端，當(dāng)=0時(shí)，則只使用片外ROM；當(dāng)=1時(shí)，則允許使用片內(nèi)ROM。其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。TM240128A主要技術(shù)和性能如下：電源：VDD：＋5V177。圖37 TM240128A字模其取模的方式為：左上－左下－右上－右下。矩陣鍵盤(pán)由一組排列成矩陣形式的按鍵開(kāi)關(guān)組成，通常有編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩種類型。（2）非編碼鍵盤(pán)它是用較為簡(jiǎn)單的硬件和一套專用程序來(lái)識(shí)別按下鍵的位置，并提供與按下鍵相對(duì)應(yīng)的中間代碼，然后再把中間代碼轉(zhuǎn)換成要對(duì)應(yīng)的編碼。其中，“SEL”鍵為系統(tǒng)的選擇按鈕，“ADD”為設(shè)定值加鍵，“DEC”為設(shè)定值減鍵。同時(shí)，液晶顯示出此時(shí)的實(shí)時(shí)溫度。光電耦合器的測(cè)試可用萬(wàn)用表判斷好壞，斷開(kāi)輸入端電源，用R1k檔測(cè)2腳電阻，正向電阻為幾百歐，反向電阻幾十千歐，4腳間電阻應(yīng)為無(wú)限大。在本系統(tǒng)中用到的是TLP5211光耦，其控制電路如圖310所示。圖311 過(guò)零檢測(cè)電路我們先假設(shè)，當(dāng)變壓器T1加正半周電壓時(shí)，D2的正端加高電壓，使Q3導(dǎo)通，這時(shí)INT輸出低電平；同樣，當(dāng)T1加負(fù)半周電壓時(shí)，D1的正端輸入高電壓，使得三極管Q3導(dǎo)通，INT端同樣出現(xiàn)的是低電平；，兩個(gè)二極管的正端都沒(méi)有電壓，這樣三極管的基極電壓為0，使得三極管截止，這時(shí)INT出現(xiàn)高電平，將此信號(hào)接入單片機(jī)的中斷引腳，當(dāng)INT端有一個(gè)高電平到低電平的跳變時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，就可以控制晶閘管什么時(shí)候?qū)ㄟ@樣我們就完成了一個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角的控制過(guò)程。 系統(tǒng)的干擾及軟件處理措施 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)出錯(cuò)的外部原因從設(shè)計(jì)和制造的角度來(lái)看，造成應(yīng)用系統(tǒng)容易受干擾的主要原因是：(1)系統(tǒng)提供的電源抗干擾不好或者功率不足；(2)控制程序沒(méi)有抗干擾措施或措施不足；(3)器件間的驅(qū)動(dòng)功率不足，處在比較臨界的狀態(tài)；(4)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)的電源、電壓較低；(5)沒(méi)有使用屏蔽保護(hù)措施；(6)元件質(zhì)量差。對(duì)于有條件控制的系統(tǒng)，對(duì)控制條件的每一次采樣、每一次處理控制的輸出改為循環(huán)地采樣、循環(huán)地處理的控制輸出。在單片機(jī)的特定內(nèi)部或某些其它內(nèi)存單元設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，在開(kāi)機(jī)后，運(yùn)行中不斷地循環(huán)測(cè)試，來(lái)保證系統(tǒng)中的信息存儲(chǔ)、運(yùn)算、傳輸?shù)母呖煽啃浴?軟件控制方案在本系統(tǒng)中，用到了很多關(guān)于控制的變量，對(duì)應(yīng)此變量要控制一些執(zhí)行器的動(dòng)作，所以在單片機(jī)系統(tǒng)中，要控制這些執(zhí)行器的動(dòng)作就要用到軟件的一些控制算法，比如本系統(tǒng)的執(zhí)行器是晶閘管，它的導(dǎo)通和截止就不可以用簡(jiǎn)單的送開(kāi)/關(guān)信號(hào)來(lái)控制，我們不單要控制晶閘管的通斷，還要知道我們什么時(shí)候應(yīng)該讓晶閘管導(dǎo)通，前面也提到了過(guò)零檢測(cè)電路，通過(guò)過(guò)零檢測(cè)得到的信號(hào)，系統(tǒng)怎么樣來(lái)控制晶閘管，時(shí)間是多長(zhǎng)，這都是系統(tǒng)經(jīng)過(guò)軟件算法得到的。這樣作可以節(jié)省硬件電路，減少開(kāi)支，針對(duì)本系統(tǒng)可以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。我們只對(duì)變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)寫(xiě)入，僅當(dāng)顯示數(shù)據(jù)變化時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這樣設(shè)計(jì)可以提高總程序的掃描速度。 控制框圖在編程的過(guò)程序中，對(duì)于系統(tǒng)的控制，如果要把程序作的嚴(yán)謹(jǐn)、穩(wěn)定、漏洞少就要對(duì)整體的軟件程序做好模塊化的分割，因?yàn)樵贑PU處理程序時(shí)，它是從主程序進(jìn)入，然后在主程序中調(diào)用各個(gè)模塊程序，如果一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)的所有語(yǔ)句都在主程序中編寫(xiě)的話，會(huì)使程序的可讀性非常差，而且更重要的一點(diǎn)就是，在CPU執(zhí)行程序時(shí)，它會(huì)將一個(gè)模塊的程序都調(diào)到內(nèi)存中執(zhí)行，這樣，如果模塊的代碼很長(zhǎng)的話容易使程序指針出錯(cuò)導(dǎo)致進(jìn)行死循環(huán)或死機(jī)，這樣的系統(tǒng)是不可用的，是不穩(wěn)定的，所以程序應(yīng)該做成小的模塊，尤其是像延時(shí)一類在程序執(zhí)行中常被調(diào)用的程序。如圖43畫(huà)出了本系統(tǒng)的主程序的框圖。圖42 控制系統(tǒng)主框圖 溫度檢測(cè)與控制程序溫度的檢測(cè)是通過(guò)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的讀取來(lái)測(cè)量的，溫度與數(shù)字量不是一一對(duì)應(yīng)的，甚至還有可能不是呈線性變化的，所以在本系統(tǒng)中，用查表并求插值的方法算出溫度的真實(shí)值，數(shù)據(jù)表是在實(shí)際的溫度中測(cè)量的數(shù)字信號(hào)，但是表格不能完全將所有溫度的數(shù)字信號(hào)都記錄下來(lái)，用插值的方法就可以將表中沒(méi)有的溫度值算出來(lái)，這樣可以做到分段的線性，使溫度測(cè)量值更接真實(shí)值。這就要我們來(lái)分析一下溫度控制的軟件過(guò)程：假設(shè)我們要求溫度上升1℃，當(dāng)前的晶閘管的導(dǎo)通角是30176。先將定時(shí)器的初值增加100μS，當(dāng)單片機(jī)接到一個(gè)過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，啟動(dòng)定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，發(fā)送一個(gè)晶閘管的導(dǎo)通控制信號(hào)。這是一個(gè)時(shí)間相對(duì)很長(zhǎng)的過(guò)程，漢字的傳送時(shí)間更長(zhǎng)，所以本系統(tǒng)將漢字在初始化時(shí)就寫(xiě)入，這樣處理不影響后續(xù)溫度控制時(shí)的掃描速度。 鍵盤(pán)輸入及其程序設(shè)計(jì)上面介紹了單片機(jī)的輸出設(shè)計(jì)，接下來(lái)就應(yīng)該是輸入部分了，在單片機(jī)的控制系統(tǒng)中，如果沒(méi)有人為的輸入接口，再稱之為智能控制系統(tǒng)難免有點(diǎn)說(shuō)不過(guò)去，智能控制的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)輸入的信號(hào)判斷，并作出相應(yīng)的反應(yīng)，如果沒(méi)有了輸入，系統(tǒng)沒(méi)有了反應(yīng)的依據(jù)，控制也就沒(méi)有了效果，也沒(méi)有了工作的信號(hào)，使整個(gè)系統(tǒng)不受人的控制，也就沒(méi)有了智能的成分。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)運(yùn)算的設(shè)計(jì)程序的設(shè)計(jì)沒(méi)有固定的思路，一個(gè)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程可能有很多的方法，但是一定會(huì)有一個(gè)方法是最簡(jiǎn)單得方法，這就要程序員的思路開(kāi)闊，邏輯思考能為強(qiáng)，比如一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)的乘2運(yùn)算，在C語(yǔ)言中，我們可以用乘法的運(yùn)算，但是，專業(yè)的程序就不會(huì)用這樣的算法，而是把這個(gè)數(shù)向左移一位完成乘2的運(yùn)算，因?yàn)檫@樣的運(yùn)算CPU處理的時(shí)鐘周期要比直接乘2少，所以我們學(xué)習(xí)編程就要學(xué)習(xí)怎么樣用最簡(jiǎn)單的方法去處理一個(gè)復(fù)雜的事件，這樣才能編出較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦?。如果把所有的電路都做完就連到一起，不去測(cè)試這些模塊的可行性，出現(xiàn)問(wèn)題后會(huì)無(wú)從下手，不知道是哪里出了問(wèn)題，使電路檢查起來(lái)非常麻煩。我們利用轉(zhuǎn)換電路將電流信號(hào)輪換為電壓信號(hào)，再通過(guò)放大電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，交由單片機(jī)處理后，將測(cè)量得到的溫度值顯示于液晶顯示器上。經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，恒溫箱控制系統(tǒng)基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，但也存在缺點(diǎn)和不足。參考文獻(xiàn)[1] [B].湖南湘潭：湖南工程學(xué)院,1004 289X(2001)03 0022 – .[2] 張嗣瀛，[M].清華大學(xué)出版社，[3] Deng Xian Tu. 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