【正文】 盧慶林；《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與綜合訓(xùn)練》； 2020 年 5 月。 湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)計 ）論文說明書 第 36頁 謝 詞 論文的完成，得益于大學(xué)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(dǎo)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(zhǔn)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(dǎo)師 曾樹華老師 表示感謝！在這里，還要特別感謝大學(xué)四年學(xué)習(xí)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(xué)院的各位老師，感謝 陳 書記、 曾樹華 老師，你們給予我的指導(dǎo)和教誨我將永遠(yuǎn)記在心里！感謝在大學(xué)四年學(xué)習(xí)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(dǎo)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(xué)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)?；蛟谑覝叵?(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(jī)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(jī)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)計 ）論文說明書 第 26頁 第四章 設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)計 ）論文說明書 第 14頁 第三章 軟件設(shè)計 軟件設(shè)計從主程序流程圖設(shè)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(jī)的數(shù)據(jù)總線相連。湖南 鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)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(jī)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)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(jī)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(qiáng)度的紅外光，觸發(fā)輸出部分。應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(jī)床控制等應(yīng)用場合，并且價格低廉，降低設(shè)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(dāng)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(jìn)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)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(jìn)行檢測，應(yīng)該考慮用熱電阻傳感器。以空調(diào)機(jī)為執(zhí)行器件，通過單片機(jī)程序來完成對室內(nèi)溫度的控制。 本設(shè)計是一個典型的智能電子系統(tǒng)設(shè)計。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)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(jī)為中央處理器，通過溫度傳感器對空氣進(jìn)行溫度采集，將采集到的溫度信號傳輸給單片機(jī)，再由單片機(jī)控制顯示器，并比較采集溫度與設(shè)定溫度是否一致，然后再驅(qū)動空調(diào)機(jī)的加熱或降溫循環(huán)對空氣進(jìn)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(fù)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(yīng)該用硬件或軟件對其進(jìn)行線性化補(bǔ)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(yīng)用時，除了要設(shè)計適當(dāng)?shù)牟蓸?/保持電路、基準(zhǔn)電路和多路模擬開關(guān)等電路外，還應(yīng)根據(jù)時機(jī)選擇的具體芯片進(jìn)行輸入模擬信號極性轉(zhuǎn)換等設(shè)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(jìn)制碼，直接接 I/O 口，軟件設(shè)計方便。當(dāng)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(yīng)的段被顯示。而各位的共陽極或共陰極分別有相應(yīng)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(dǎo)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(shè)計采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。在讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果時，用單片機(jī)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)āＴ诠怦詈掀鲀?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(dá)到降溫的目的。 ：按此鍵則溫度設(shè)定加 1 度。 主程序開始 采集溫度 和設(shè)定值比較 鍵盤輸入設(shè)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)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(jī)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(xué)院 畢業(yè) （ 設(shè)計 ）論文說明書 第 17頁 當(dāng)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