【正文】 盧慶林；《數(shù)字電子技術(shù)基礎實驗與綜合訓練》； 2020 年 5 月。 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 36頁 謝 詞 論文的完成，得益于大學老師傳授的知識，使本人有了完成論文所要求的知識積累，更得益于導師 曾樹華老師 從選題的確定、論文資料的收集、論文框架的確定、開題報告準備及論文初稿與定稿中對字句的斟酌傾注的大量心血，在此對導師 曾樹華老師 表示感謝！在這里，還要特別感謝大學四年學習期間給我諸多教誨和幫助的湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù) 學院的各位老師，感謝 陳 書記、 曾樹華 老師，你們給予我的指導和教誨我將永遠記在心里！感謝在大學四年學習期間給我傳授諸多專業(yè)知識的各位老師，感謝 劉剛 老師、 張?zhí)m紅 老師給予我的指導和幫助！感謝和我一起生活四年的室友，是你們讓我們的寢室充滿快樂與溫馨， “ 君子和而不同 ” ，我們正是如此！愿我們以后的人生都可以充實、多彩與快樂！感謝我的同學們，謝謝你們給予我的幫助 。 N 點溫度平均值的測量 把 N個 AD590 并聯(lián)起來，將電流求和后取平均，則可求出平均溫度。另外，庫外溫度不能接近T℃。 由式（ 5）知，改變 的值可以改變 VO的大小。 要使圖 2 中的輸出為 200mV/℃，可通過增大反饋電阻（圖中反饋電阻由 R3與電位器R4串聯(lián)而成）來實現(xiàn)。或在室溫下 (25℃ )條件下調(diào)整電位器 ,使 VO=+25=（ mV）。 （ 4）在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號。 OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 地址輸入和控制線： 4條 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 Vss：引腳接地線。 PSEN 外部程序存儲器讀選通信號： CPU 在訪問外部程序存儲器時 PSEN 信號在每個機器周期中兩次有效（低電平），以實現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 26頁 第四章 設計主要芯片介紹 89S51 引腳圖 圖 9 引腳圖 引腳功能介紹 89S51 是標準的 40引腳雙列直插式集成電路芯 片。再依次測量其他各連線。第二個 鍵按下后的處理 AJMP KEYRET KEYUP： SETB UPDOWN 。重新復位啟動 顯示子程序 XS: MOV R0,08H START: CLR 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 21頁 CLR CLR MOV A,70H LCALL YW MOV A,71H LCALL YW SETB LCALL YS1MS RET YW: RLC A 。每個數(shù)值的顯示時間由 DISPLAYTIME 確定。 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 14頁 第三章 軟件設計 軟件設計從主程序流程圖設計開始，一次編制出各子程序。按鍵直接與 89S51 的 I/O 口線相連接，通過讀 I/O 口，判定各 I/O 的電平狀態(tài)，即可識別出按下的按鍵。在傳輸脈沖信號時，輸入信號和輸出信號之間存在一定的延時時間，不同結(jié)構(gòu)的光耦合器輸入、輸出延時時間相差很大。它由發(fā)光源和受光器兩部分 組成。 ADC0809的轉(zhuǎn)換時間為 100us。由于 AD0809 具有三態(tài)輸出鎖存器，故其數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與單片機的數(shù)據(jù)總線相連。湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 10頁 OUT1NC2NC3S 164S 155S 146S 137S 128A017EN18S119S220S321S422S523S624S 119A116S 1010A215S911GND12NC13A314S725S826V E E27VDD28U1M X 75 06 S QOUT1NC2NC3S 164S 155S 146S 137S 128A017EN18S119S220S321S422S523S624S 119A116S 1010A215S911GND12NC13A314S725S826V E E27VDD28U2M X 75 06 S QOUTP P P P P + 15 15 15+ 1512 圖 3 A/D 轉(zhuǎn)換 電路 用單片機控制 ADC 時，多數(shù)采用查詢和中斷控制兩種方式。 溫度采集電路 溫度采集系統(tǒng)主要由 AD590,OP07 ,ICL8069 組成。 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 9頁 方案 2： 采用光耦合雙向可控硅驅(qū)動電路，這種器件是一種單片機輸出與雙向可控硅之間較理想的接口器件，它由輸入和輸出兩部分組成，輸入部分是一個砷化鎵發(fā)光二極管，該二極管在 5 毫安 15毫安正向電流作用下發(fā)出足夠強度的紅外光，觸發(fā)輸出部分。應該加入必要的防干擾的措施。若要各位 LED 能顯示出與本位相應的字符，就必須采用掃描顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，段選線上輸出端相應位要顯示字符的段碼。在這種方式下，各位 LED 顯示器共陽極或共陰極連接在一起并接地或電源正，每位的段選線分別與一個 8 位的 鎖存器輸出相連，各個 LED 的顯示符一經(jīng)確定，相應鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止，正因為如此，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。由于 ADC0809 設計時考慮到若干種模 /數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的優(yōu)點，所以該芯片非常適合于過程控制、微控制器輸入通道的結(jié)合口電路、智能儀器和機床控制等應用場合，并且價格低廉，降低設計成本。雙積分 型 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換精度高，但是轉(zhuǎn)換速度不太快，若用于溫度測量，不能及時地反映當前的溫度值，而且多數(shù)雙積分型 A/D轉(zhuǎn)換器其輸出端都不是二進制碼，而是直接驅(qū)動數(shù)碼管的。 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 6頁 A/D 轉(zhuǎn)換部分 模 /數(shù)轉(zhuǎn)化器是一種將連續(xù)的模擬量轉(zhuǎn)化成離散的數(shù)字量的一種電路或器件。鉑熱電阻與溫度的關(guān)系式， Rt=R0(1+At+)；其中 Rt是溫度為 t攝氏度時的電阻； R0是溫度為 0 攝氏度時的電阻； t為任意電阻值， A,B為溫度系數(shù)。 溫度傳感部分 要求對溫度和與溫度有關(guān)的參量進行檢測，應該考慮用熱電阻傳感器。以空調(diào)機為執(zhí)行器件，通過單片機程序來完成對室內(nèi)溫度的控制。 本設計是一個典型的智能電子系統(tǒng)設計。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。第 2頁 目錄 摘要 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 選 用 89S51 單片機為中央處理器，通過溫度傳感器對空氣進行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機，再由單片機控制顯示器，并比較采集溫度與設定溫度是否一致，然后再驅(qū)動空調(diào)機的加熱或降溫循環(huán)對空氣進行處理，從而模擬實現(xiàn)空調(diào)溫度控制單元的工作情況。課滿足40~90 攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度，重復性，可靠性比較差，不適用于檢測小于 1攝氏度的信號，而且線性度很差，不能直接用于 A/D 轉(zhuǎn)換，應該用硬件或軟件對其進行線性化補償。另外， AD590也特別適合用于多點溫度測量系統(tǒng)，而不必考慮選擇開關(guān)或 CMOS 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)所引起的附加電阻造成的誤差。 A/D 轉(zhuǎn)換器在實際應用時，除了要設計適當?shù)牟蓸?/保持電路、基準電路和多路模擬開關(guān)等電路外，還應根據(jù)時機選擇的具體芯片進行輸入模擬信號極性轉(zhuǎn)換等設計。 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器，如 ADC080 AD574 等，其特點是轉(zhuǎn)換速度快精度也比較高，輸出為二進制碼，直接接 I/O 口，軟件設計方便。當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相應的段被顯示。而各位的共陽極或共陰極分別有相應的 I/O 口控制，實現(xiàn)各位的分時選通。 加 熱 降 溫驅(qū)動 控制 電 路 采用開關(guān)量控制，如繼電器、雙向可控硅、光耦等。這時即使控制電壓消失，仍然保持導通狀態(tài)，所以控制電壓沒有必要一直存在，通常采用脈沖形式，以降低觸發(fā)功耗。由于電流環(huán)電路時低阻抗電路，對噪音的敏感度低，因此提高通訊系統(tǒng)的抗干擾能力。電流輸出型的靈敏度一般為 1ua/k。本設計采用查詢方式進行數(shù)據(jù)收集。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，用單片機的讀信號 RE和 經(jīng)或非門加工得到的正脈沖作為 OE信號去打開三態(tài)輸出鎖存器。輸出部分為硅光敏雙向可控硅，在紅外線作用下可雙向?qū)?。在光耦合器?nèi)部，由于發(fā)光管和受光器之間的耦合 電容很小，所以共模輸入電壓通過極間耦合電容對輸出電流的影響很小，因而共模抑制比很高。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動，達到降溫的目的。 ：按此鍵則溫度設定加 1 度。 主程序開始 采集溫度 和設定值比較 鍵盤輸入設定值 調(diào)顯示程度 調(diào) A/D 程度 查詢溫度 啟動加熱 /降溫 溫度采集和比較 要控制溫度？ 與比較值相等？ 是 否 否 是 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 16頁 圖 7 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 A/D 轉(zhuǎn)換原則 ： ① 根據(jù)前向通道總誤差選精度及分辨率 ② 根據(jù)信號變化率選轉(zhuǎn)換速度 ③ 環(huán)境參數(shù) ④ 微機接口要求 A/D 入口 讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 壓縮 BCD 碼作未壓縮處理 查詢 EOC 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 子程序結(jié)束 調(diào)整好的十位和個位分別存入某地址單元 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè) （ 設計 ）論文說明書 第 17頁 當系統(tǒng)傳送一個字節(jié)數(shù)給 74LS164 時，利用 UART 模式 0。調(diào)用鍵盤子程序 CLR LCALLY YS2MS CLR DELAY18: MOV R5,53 DELAY28: MOV R6,50 DELAY38: JB ,HERE22 DJNZ R7,DELAY38 DJNZ R6,DELAY28 DJNZ R5,DELAY18 SETB SETB LCALLY YS20MS LCALLY DATA0809 DELAY40: MOV R6,50 DELAY50: MOV R7,200 DELAY60: JB ,HERE25 DJNZ R7,DELAY60 DJNZ R6,DELAY50 DJNZ R5,DELAY40