【正文】 復(fù)位電路如圖 46 所示： 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TH1 00H ACC 00H P0～ P3 FFH PSW 00H IP XX00,0000B SP 07H IE 0XX0,0000B DPTR 0000H TMOD 00H TCON 00H SCON 00H TL0 00H SBUF 不定 TH0 00H PCON 0XXX,0000B 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 22 圖 46 復(fù)位電路接線圖 單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖 415 為主機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)圖。其有效 時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)振蕩周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）以上。 EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA為高電平并且程序地址小于 4kB時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。在使用外部振蕩源時(shí)，此合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 20 端必須接地。在程序校驗(yàn)期間，它用于數(shù)據(jù)輸出。在振蕩器工作時(shí)，該引腳上 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 VCC：引腳號(hào) 40,芯片的主電源，接 +5V。 由圖 ， 8051 單片機(jī)內(nèi)部還有 SP， DPTR， PCON，?， IE， IP等特殊功能寄存器，它們也同 128 字節(jié) RAM 在一個(gè)隊(duì)列里編址，地址為 80H— FFH。 指令寄存器 IR 及指令譯碼器 ID：由 PC 中的內(nèi)容指定 ROM 地址，取出來的指令經(jīng)指令寄存器 IR送至指令譯碼器 ID，由 ID 對(duì)指令譯碼并送 PLA 產(chǎn)生一定序列的控制信號(hào)，以執(zhí)行指令所規(guī)定的操作。 PSW 中各位狀態(tài)供程序查詢和判別用。 ① 中央處理單元（ CPU） CPU 是單片機(jī)的核心，是計(jì)算機(jī)的控制和指揮中心，由運(yùn)算器和控制器等部件組成。如在實(shí)驗(yàn)調(diào)試中使用 8051，需在片外擴(kuò)展可改寫的 EPROM。 ⑥ 系統(tǒng)有進(jìn)一步擴(kuò)展的需要，輸入 /輸出通道和存儲(chǔ)器容量要適當(dāng)留下余量。 ? 控制要求及任務(wù)： 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 12 ① 要求用 PID 算法控制 2臺(tái)電爐溫度，使其保持恒溫工作。 ⑤ 對(duì)于各個(gè)程序模塊，要首先畫出程序算法流程圖，說明其功能，以便于編寫子程序時(shí)明確各程序模塊的入口、出口參數(shù)和對(duì) CPU 內(nèi)部寄存器的占用情況。另外，與輸入通道設(shè)計(jì)相同，輸出通道設(shè)計(jì)時(shí)也要注意采取適當(dāng)措施對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離以抗干擾。這時(shí)可根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)的分析，憑借經(jīng)驗(yàn)大致地估算所需存儲(chǔ)器的容量，估算時(shí)應(yīng)留有一定的余量。據(jù)此結(jié)合單片機(jī)控制系統(tǒng)三種構(gòu)成類型的特點(diǎn)，便可確定采用哪一種類型更為合理。 ⑤ 系統(tǒng)操作方式，比如如何啟動(dòng)和停止，如何設(shè)置參數(shù)等 。蒙特卡洛隨機(jī)思想以及量子物理浮點(diǎn)思想在自動(dòng)控制方面也引起研究者們的高度重視，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨機(jī)系統(tǒng)濾波與控制理論也將被應(yīng)用于 爐溫 計(jì)算機(jī)控制中 。隨著單片機(jī)應(yīng)用的推廣，微控制技術(shù)將不斷發(fā)展完善 [5]。 ③ 通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)等。單片機(jī)芯片本身是按工業(yè)測(cè)控環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，抗干擾性強(qiáng)，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境，這是其他機(jī)種無法比擬的。 16 位單片機(jī)的典型產(chǎn)品如 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS96 系列單片機(jī)。因工藝限制，單片機(jī)采用雙片的合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 6 形式，而且功能簡單。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成示意圖如圖 12 所示。 單片機(jī)系統(tǒng)則是在單片機(jī)芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展其它電路或芯片構(gòu)成的具有一定應(yīng)用功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 ? 通用單片機(jī)和專用單片機(jī) 根據(jù)控制應(yīng)用的需要，可以將單片機(jī)分成為通用型和專用型兩種類型。 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 3 D c d t控 制 器可 控 硅 輸出 部 分電 加 熱 爐溫 度 變 松 器 溫 度 檢 測(cè) 部 件設(shè) 定 值CuI圖 21 單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī)的概述 單片機(jī)的概念 微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，給人類生活帶來了根本性的變化，它使現(xiàn)代科學(xué)研究產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。 實(shí)踐證明，用于工業(yè)生產(chǎn)中的爐溫控制的微機(jī)控制系統(tǒng)具有高精度、功能強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，無論在提高產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品數(shù)量，節(jié)約能源，還是改善勞動(dòng)條件等方面都顯示出無比的優(yōu)越性。由于模擬儀表本身的測(cè)量精度差，加上交流接觸器的壽命短，通斷比例低，故溫度控制精度低，且無法實(shí)現(xiàn)按程序設(shè)定的升溫曲線升溫和故障自診斷功能，因此要對(duì)傳統(tǒng)的溫度控制方法進(jìn)行改造。 67 附錄一 中文譯文 附錄二 外文資料原文 附錄 三 系統(tǒng)功能框圖 附錄 四 系統(tǒng)硬件電路圖 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 1 爐溫控制系統(tǒng) 軟硬件 設(shè)計(jì) 第一章 前言 溫度是工業(yè)對(duì)象中一個(gè)主要的被控參數(shù)，它是一種常見的過程變量，因?yàn)樗苯佑绊懭紵?、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結(jié)晶以及空氣流動(dòng)等物理和化學(xué)過程。 65 參考文獻(xiàn) 50 定時(shí)器 T0中斷服 務(wù)子程序 46 光電隔離器的選擇 43 開關(guān)量輸出通道簡介 36 多路模擬開關(guān)的選擇 36 傳感器的選擇 31 第六章 模擬量輸入通道 AI及接口設(shè)計(jì) 28 打印機(jī)及接口設(shè)計(jì) 26 溫度設(shè)定電路設(shè)計(jì) 23 LED 數(shù)碼顯示管 14 單片機(jī)的介紹 9 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 3 單片機(jī)的概念 2 單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用 本設(shè)計(jì)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)時(shí)間不做說明。本 文主要 設(shè)計(jì) 了 單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng) 硬件電路 和 軟件程序 。 系統(tǒng)具 工作可靠 、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn) ，滿足 控制精度的要求。本文重點(diǎn)介紹硬件的選取與接口電路的設(shè)計(jì)、模擬量輸入通道和開關(guān)量輸出通道的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)算法的軟件程序編程。9 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 14 MCS51 單片機(jī)引腳 23 LED 數(shù)碼顯示方式 28 撥碼盤 29 故障報(bào)警接口設(shè)計(jì) 32 模擬量輸入通道簡介 44 開關(guān)量輸出通道硬件設(shè)計(jì) 49 軟件控 制決策與總體方案設(shè)計(jì) 49 主程序和中斷服務(wù)子程序設(shè)計(jì) 50 主程序設(shè)計(jì) 55 PID 子程序設(shè)計(jì) 溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量 等一系列問題。如今 ， 隨著以微機(jī)為核心的溫度控制技術(shù)不斷發(fā)展 ， 用微機(jī)取代常規(guī)控制已成 必然，因?yàn)樗_保了生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行，提高了產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及節(jié)約了能源，并且能夠使加熱對(duì)象的溫度按照某種指定規(guī)律變化。 單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度是最基本的工藝參數(shù)之一，因此對(duì)溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制是生產(chǎn)自動(dòng)化的重要任務(wù)之 — 。而單片機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)則是給現(xiàn)代工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域帶來了一次新的技術(shù)革命。 通用型單片機(jī)是一種基本芯片，它的內(nèi)部資源比較豐富，性能全面且適用性強(qiáng)，能覆蓋多種應(yīng)用需求。在單片機(jī)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)的硬件和軟件基礎(chǔ)。 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)控制設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)D / A功 率 放 大 被 控 對(duì) 象對(duì) 象 狀 態(tài) 檢 測(cè)信 號(hào) 放 大A / DL E D 顯 示鍵 盤 圖 2－ 3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)調(diào)試的工具。 ② 第二階段（ 1976 一 1978）：低性能單