【正文】 確定溫度的減 eee: jmp main jp1:jnb ,jia1 jia2:jnb ,jia21 pp:jmp ddd jia21:call delay1 信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 44 頁 mov a,51h mov b,19h add a,b mov 51h,a jmp pp jia1: call delay1 mov a,50h mov b,19h add a,b mov 50h,a jmp jia2 jp2: jnb ,jia3 jia4:jnb ,jia31 pp1: jmp eee jia31: call delay1 mov a,51h mov b,19h add a,b mov 51h,a jmp pp1 jia3: call delay1 mov a,50h mov b,19h add a,b mov 50h,a jmp jia4 bj: mov a,40h subb a,4bh。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中還得到了學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和系領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷，為我們的設(shè)計(jì)提供了開放式的教室和設(shè)備等諸多便利條件。當(dāng)某一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，雖然系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)該測溫點(diǎn)故障，但是更換傳感器時(shí)涉及到其序列號(hào)的修改和應(yīng)用程序的修改，這些還需要在今后應(yīng)用時(shí)加以完善。 總結(jié)一個(gè) 學(xué)期的論文工作，得到以下結(jié)論 : ，提出了一套應(yīng)用數(shù)字式溫度傳感器 DS81B20組建溫度測控網(wǎng)絡(luò)新型方案，該方案的突出特點(diǎn)是系統(tǒng)的數(shù)字化、快速化及其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。當(dāng)溫度值在給定的溫度值范圍之內(nèi)則輸出不便，及晶閘管的導(dǎo)通角不發(fā)生變化。方法：將熱電阻置于 50℃的水中，理論上要求放大線路的輸出電壓 UOUT = 0V 若不滿足，則可調(diào)節(jié) RL電位器。 在固定元件時(shí)，由于使用的是萬能板，在插元件時(shí)要注意管腳之間不能短接。積分分離控制算法為： ＞ A 取消積分作用 ≤ A 投入積分作用 e（ n） （ 4— 11） （ 4）電路的制作 使用 Protel 99按事先設(shè)計(jì)好的硬件電路畫電路圖并制作其 PCB板，但為了節(jié)約成本，Kp = (— 2)1 R*τ ； Ki = τ ； Kd = *τ （ 4— 9） A1 A2 = 4 （ 4— 10） 信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 18 頁 共 44 頁 本設(shè)計(jì)中使用萬能板制作其硬件電路。參數(shù)的精整 參數(shù)的精整又稱精調(diào)即指控制系統(tǒng)在參數(shù)的參考值下運(yùn)行，根據(jù)實(shí)際控制狀況對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行判斷，修改參數(shù)，使系統(tǒng)達(dá)到最佳控制狀況。 如果選擇采樣周期為 Ts，初始時(shí)刻為零，將式 4— 1 離散化為： ?????? ????? ??nj SdiSp neneTTjeTTneKnu0 )]1()([)()()( 改寫成： )()()()( 0 neKjeKneKnu dnjiP ???? ?? （ 4— 2） 其中，△ e(n) =e(n)— e(n— 1) e(n)：第 n 次采樣時(shí)的偏差值 Kp：比例系數(shù) Ki：積分系數(shù) Ki=Kp*Ts/Ti Kd：微分系數(shù) Kp(1+1 TiS+TDS) R(S) E(S) (LS) V(S) + — 圖 4— 1 PID調(diào)節(jié)器方框圖 信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 44 頁 Kd=Kp*Td/Ts 當(dāng)用可編程控制器實(shí)現(xiàn)上述算法時(shí)，由于它的周期掃描機(jī)制的限制，每個(gè)掃描周期的時(shí)間不盡相同，并且在每個(gè)周期內(nèi)各回路的處理時(shí)間也不盡相同，因而影響到采樣時(shí)間間隔 Ts(n)或多或少地不同。比例、積分、微分三者結(jié) 合起來可以消除靜差，微分調(diào)節(jié)可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。第三個(gè)按鍵用來控制下限溫度。由于使用了專用的七位段碼的譯碼器／驅(qū)動(dòng)器，可以把一位十六進(jìn)制數(shù)（４位二進(jìn)制）譯碼為相應(yīng)的字形代碼，并提供足夠的功率去驅(qū)動(dòng)信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 44 頁 發(fā)光二極管。 Ｂ．共陰極接法 反發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，如圖 315 中所示。 （七） 、 LED 顯示器接口 LED 顯示器接口與單片機(jī)接口的顯示主要是 LED 顯示器和 LCD 顯示器兩種， LED（ Light Emiting Diode）是發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“ LED”。 ■ 鍵盤接口處理的核心內(nèi)容是測試有無閉合鍵，對(duì)閉合鍵進(jìn)行去抖動(dòng)處理，求得閉合鍵的 鍵碼。 DB0~DB7： 8 位的數(shù)字輸出。 /RD 為 HI 時(shí)， DB0~DB7 處于高阻抗； /RD為 LO 時(shí)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才會(huì)輸出。 WR1 和 WR2是用來分別控制兩級(jí)鎖存器的。 IOUT1﹑ IOUT2:電流輸出引腳。當(dāng) ILE 為高電平、 CS為低電平﹑ WR1輸入負(fù)脈沖時(shí)，在 LE1 產(chǎn)生正脈沖； LE1 為高電平是，輸入鎖存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)變化， LE1的負(fù)跳變將數(shù)據(jù)線上的信息鎖入輸入寄存器。 XTAL1 19 I 晶體 1： 晶振和內(nèi)部時(shí)鐘輸入。 2128 I/O P2口： P2口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O口，向 P2口寫入 1時(shí) P2口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。例如計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備（鍵盤、打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器）和自動(dòng)化辦公室設(shè)備（傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話機(jī)等），都有單片機(jī)在其中。在這個(gè)系統(tǒng)中，單片機(jī)處于核心地位，是構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件的基礎(chǔ)。 而每一段都有時(shí)間的要求，如下圖所示： 爐溫變化過程 隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其運(yùn)行功能不斷增強(qiáng)，運(yùn)行速度不斷提高，不但可用它來構(gòu)成順序控制系統(tǒng)，也可以用它來完成工業(yè)過程的閉環(huán)控制。并且采用的單總線溫度傳感器 DS18B20 可以直接輸出數(shù)字量，不需 要 A/D 轉(zhuǎn)換，與微處理器容易接口，能夠有效的解決硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜的問題 產(chǎn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，溫度是極為普遍又極為重要的熱工參數(shù)之一。使用數(shù)字式 DS18B20 溫度測控系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用到連續(xù)燒結(jié)爐的多點(diǎn)溫度控制，還可以應(yīng)用到其他工業(yè)對(duì)象的溫度控制，比如冶煉高爐，工業(yè)窯爐等；而且成本低，可靠性高。 （ 2）建筑節(jié)能是世界建筑技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)， 我國目前在該領(lǐng)域的技術(shù)還是相當(dāng)落后。在很多工業(yè)應(yīng)用的場合下，環(huán)境非常惡劣，人工直接操作儀表很不現(xiàn)實(shí) ,采用有線數(shù)據(jù)通信的方式也有限制，在數(shù)據(jù)記錄上也需要人工抄寫，因此需要一種無線隔離的操作方式。為 此，本文以 AT89S51 單片機(jī)為處理核心進(jìn)行了智能溫度監(jiān)控系統(tǒng)的下位機(jī)設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)方法。 DS18B20。另外一個(gè)熱源是安裝在機(jī)箱后部散熱器上的功率器件。 （ 3）金屬粉末注射成型技術(shù) (Metal Injection Molding) 是近年來粉末冶金學(xué)科和工業(yè)中發(fā)展比較突出的領(lǐng)域。其中溫度監(jiān) 測是控制農(nóng)作物生長的關(guān)鍵因素，由于不同溫室中的農(nóng)作物生長所需要的溫度不同且要求穩(wěn)定在一定的溫度范圍內(nèi)。 (3)保溫段，即要求在某一過程中爐溫基本保持不變。 控制器（ mcu） （控制算法） 晶閘管控 制 電阻爐 D/A 溫度采集 A/D 實(shí)際溫度 設(shè)定溫度 + 目 錄 一．主要器件的使用和介紹 ........................................... 1 （一）、單片機(jī) ..................................................... 1 （二）、功能圖 ..................................................... 6 （三）、 DAC0832 .................................................... 6 （四）、 ADC0804 .................................................... 9 （五）、 LM741 運(yùn)算放大器 .......................................... 11 （六）、單片機(jī)鍵盤和鍵盤接口 ...................................... 11 （七）、 LED 顯示器接口 ............................................ 11 二．實(shí)際電路 ...................................................... 13 （一）、電路的制作 ................................................ 13 （二）、電路的調(diào)試 ................................................ 18 三．功能說明 ...................................................... 18 （一）、采集部分 .................................................. 18 （二）、控制部分 .................................................. 19 四、結(jié)束語 ........................................................ 20 五．致謝詞 ........................................................ 21 六．參考文獻(xiàn) ...................................................... 22 附錄一 元件明細(xì)表 ................................................ 23 附錄二 系統(tǒng)總程序 ................................................ 25 附錄三 英文資料及其譯文 .......................................... 29 附錄四 翻譯中文 .................................................. 38 附錄五 電路原理圖 ................................................ 44 信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī) 智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 42 頁 一．主要器件的使用和介紹 （一）、單片機(jī) 單片機(jī)清晰實(shí)物圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 概述： 單片機(jī)因?qū)⑵渲饕M成部分集成在一個(gè)芯片上而得名，具體說就是把中央處理器 CPU信息工程學(xué)院 基于 51單片機(jī)智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 44 頁 （ Central Processing Unit）、隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM(Random Access Memory)、只度存儲(chǔ)器（ Read Only Menory）、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及 I/O（ Input/Output）口電路等主要微型機(jī)部件，集 成在一塊芯片上。 3． 家用電器方面 當(dāng)前，家用電器產(chǎn)品的一個(gè)重要 發(fā)展趨勢(shì)是不斷提高其智能化程度，而家電智能化的進(jìn)一步提高就需要有單片機(jī)參與。 P0也可以在訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)作地址的低字節(jié)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)作數(shù)據(jù)總線此時(shí)通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送 1。如果 EA為高時(shí)，將執(zhí)行內(nèi)部程序除非程序，計(jì)數(shù)器可以大于 0FFFH(4k 器件 ) ，1FFFH(8k 器件 )， 3FFFH(16k 器件 )， 7FFFH(32k 器件 )。 D0~D7:數(shù)據(jù)輸入線； ILE:數(shù)據(jù)允許鎖存信號(hào)，高電平有效； CS:輸入寄存器選擇信號(hào)，低電平有效。當(dāng) XFER 為低