【正文】 溫度越限報警模塊 報警上限溫度值為預(yù)置溫度 +5℃，即當(dāng)前溫度上升到高于預(yù)置溫度 +5℃時報警，并停止加熱；報警下限溫度值為預(yù)置溫度 5℃，即在當(dāng)前溫度下降到低于預(yù)置溫度 5℃，且報警允許時報警，這是為了防止開始從較低溫度加溫時誤報警。 50 HAR 2 ￡ 1 ￡? 0A4 ′? 224。??243。 2 a?225。數(shù)字濾波的算法很多，這里采用 4次采樣取平均值的方法。 程序存儲器： EPROM2764 的地址范圍為 0000H~1FFFH I/O 口： ~—— 鍵盤輸入； 、 —— 報警控制和電爐控制。啟動后不能再修改預(yù)置溫度，必須按復(fù)位 /停止鍵回到停止 加熱狀態(tài)再重新設(shè)定預(yù)置溫度。 電氣設(shè)備接地的目的有三個：其一是為各電路的工作提供基準電位 。反之若接地處理得不好，會導(dǎo)致噪聲耦合，形成嚴重干陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２５ 擾。應(yīng)用硬件抗干擾措施是經(jīng)常采用的一種方法。 ③ 采用硬件抗干擾技術(shù) 硬件抗干擾技術(shù)是設(shè)計系統(tǒng)時首選的抗干擾措施，它能有效抑制干擾源，阻斷干擾傳輸通道，只要合理地布置與選擇有關(guān)參數(shù)。 ③ 按干擾傳輸系統(tǒng)的方式分為共模干擾、差模干擾、傳導(dǎo)耦合、感應(yīng)耦合和輻射耦合。雖然這些字符是在不同的時刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時顯示的感覺。且占用 CPU時間少編程簡單，顯示，便于檢測和控制，但其占用的口線多，硬件電路復(fù)雜、成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場合。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。去抖有硬件和軟件兩種方法，硬件方法通常采用通過 RS 觸發(fā)器連接按鍵除抖，軟件方法采用昝方法除抖，其過程是在檢測到有按鍵按下時，進行一個 10ms 左右的昝程序后 ，若該鍵仍保持閉合狀態(tài)，則確認該鍵處于討債狀態(tài)，同理，在檢測到該鍵釋放后，也應(yīng)珠步驟進行確認，從而可消除抖動的影響。便于實現(xiàn)信號的組合和運算。39。fz=Rc//Rfz 輸入電阻 )//(// R F21 rRRr bebbsr ?? ? 輸出電阻 ?rRr bebsc ??39。 B 工作點穩(wěn)定狀態(tài) a。只要把三位地址寫入 0809 中 的地址鎖存器就實現(xiàn)了模擬通道選擇。另外，在 A/D 轉(zhuǎn)換過種中，模擬量輸入的值不應(yīng)變化太快，因此，對變化速度快的模擬量在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。隨著其技術(shù)的發(fā)展，其測溫范圍也不斷擴大，低溫已可測量 1K~3K,高溫則可測量 1000。 C． 精度有關(guān)指標：包括精度（誤差）、重復(fù)性、線性、滯后、靈敏度誤差、閥陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 １２ 值穩(wěn)定性、漂移等。 傳感器的基本特性 根據(jù)被測量 的變化狀態(tài)，可以把傳感器的輸入量分為靜態(tài)量和動態(tài)量兩類。轉(zhuǎn)換電路，上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路，便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。 傳感器電路設(shè)計 隨著新技術(shù)革命的到來，世界開始進入信息時代，在利用信息的過程中，首先要解決的就是獲取準確可靠地信息。 AT89C51 單片機時鐘電路及時序 AT89C51 單片機的時鐘信號通常有兩種方式產(chǎn)生：一種是內(nèi)部方式，一種是外部方式。 P0 口是一個三態(tài)雙向口，可作為地址 /數(shù)據(jù)分時復(fù)用口，也可作為通用I/O 接口。 ② PSEN 片外程序存儲器讀選通信號輸出端低電平有效。也可作為片外存儲器的高 8位地址線。在不接片外存儲器與不擴展 I/O 口時，可作為準雙向輸入 /輸出口。 主電源引腳兩根： VCC 接 +5V 電源正端 ； VSS 接 +5V 電源地端 。 AT89C51 單片機內(nèi)部 CPU 包括控制器和運算器兩部分。以 下對其進行詳細介紹。 控制方案 產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不同，因而所采用的控制算法也不同。該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，控制算法新穎，控制精度高，有較強的通用性。隨著 社會的 發(fā)展 ， 單片機的特點體現(xiàn)在體積小、可靠性高、使用方便等方面。 單片機在工業(yè)控制、儀器儀表、商用商品、家 用電器以及計算機接口等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。文章最后對本設(shè)計進行了總結(jié)。 單片機在日常生活中的運用越來越廣泛。陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 １ 摘 要 隨 著社會的不斷發(fā)展，人們改造自然的能力也在不斷的提高。溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到。對溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展提出了幾點建議。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 單片機出現(xiàn)的歷史并不長，但發(fā)展迅猛。 根據(jù)溫度控制的特點，本次設(shè)計采用 AT89C51 單片機 為控制核心 ，采用數(shù)字 PID 控制算法。 技術(shù)指標 電烤 箱的具體指標如下： (1) 電烤 箱由 2 kW 電爐加熱，最高溫度為 500℃。就溫度控制系統(tǒng)的動態(tài)特性來講，基本上都是具有純滯后的一階環(huán)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)精度及溫控的線性性能要求較高時，多采用 PID 算法來實現(xiàn)溫度控制。 AT89C51 單片機是美國 Intel 公司的 8位高檔單片機系列。 AT89C51 單片機引腳功能 AT89C51 系列單片機的封裝形式有兩種：一種是雙列直插方式封裝；另一種是方形封裝。 XTAL1:接外部石英體和微調(diào)電源的一端。在接有片外存儲器或擴展 I/O 時， P0 口分時復(fù)用為低 8位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。與 P0口組成 16 位片外存儲器單元地址。 ③ RST/VPD 復(fù)位信號備用電源輸入信號。 口。 AT89C51 單片機指令字節(jié)數(shù)和機器周期數(shù)可分為六類。傳感器是獲取自然、生產(chǎn)、科研領(lǐng)域中信 息的主要途徑與手段。 傳感器按其工作原理 可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器三大類。靜態(tài)量指傳感器的輸入量位程序狀態(tài)信號或變化及其緩慢的準靜態(tài)信號；動態(tài)量指傳感器的輸入量為周期信號、瞬變信號或隨機信號等時間變化的信號。 D． 動態(tài)性能指標：包括固有頻率阻尼系數(shù)、時間常數(shù)、頻響范圍、頻率特性、臨界頻率、臨界速度、穩(wěn)定時間等。 C ~1300。 ②、 A、 B、 C:地址線， A為低位地址， C為高位地址用于對模擬通道進行選擇 ③、 ALE：地址鎖存允許信號，在對應(yīng) ALE 跳轉(zhuǎn)， A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中。對系統(tǒng)來說，地址鎖存器是一個輸出口，為了把三位地址寫入，還要提供口地址。靜態(tài)工作點 由（ 21 12RR RUe? Ube1 1Re1 ）≈ 1 )2( Rc UbeUeEe ?? 交流等效電路 R39。 （當(dāng)?rR beb?39。.)1()1(?????? (a)電路圖 （ b）圖解法 （ c）交流等效電路 圖 216 共集電極放大器電路 ⑵ 反饋 凡是引入反饋以后使放大鏡器放大倍數(shù)減小的稱為負反饋。有很大的靈活性，因此它們不僅僅電子模擬計算機的關(guān)鍵部件，而且在自動控制系統(tǒng)測量裝置中得到廣泛應(yīng)用。 2. 獨立工按鍵 獨立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點是每個按鍵單獨占用一根 I/O 口線，每個按鍵的工作不會其他 I/O 口線的狀態(tài) 3. 矩陣式按鍵 單片機系統(tǒng)中，若使用按鍵分明，通常采用矩陣式（也稱行列式）鍵盤，如圖 218所示： 一個 4*4 的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個含有 16 個按鍵的鍵盤。 2. 數(shù)碼管工作原理 共陽極數(shù)碼管的 8 個發(fā)光二級管的陽極（二極管正端）連接在一起。 4. 動態(tài)顯示接口 動態(tài)顯示是一位一位地輪流點亮各位數(shù)碼管。 陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２３ 圖 220 數(shù)碼管與單片機接口 抗干擾電路設(shè)計 隨著強電弱電設(shè)備在通信計算機自動化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２４ 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的干擾源分為內(nèi)部干擾源和外部干擾源。硬件抗干擾措施就能抑制系統(tǒng)的絕大部分干擾。下面做詳細介紹。 電氣設(shè)備中的“地”通常有兩種含義：一種是 ” 大地 ” .另一種是“工作基準地“。其二是為了安全，其三是為了抑制干擾。 功能模塊 根據(jù)上面對工作流程的分析，系統(tǒng)軟件可以分為以下幾個功能模塊： (1) 鍵盤管理：監(jiān)測鍵盤輸入，接收溫度預(yù)置，啟動系統(tǒng)工作。 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809：通道 0~ 7 的地址為 7FF8H~7FFFH，使用通道 0。如前所述，本系統(tǒng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果乘 2正好是溫度值，因此， 4 次采樣的數(shù)字量之和除以 2就是檢測的當(dāng)前溫度。 1 ??o 3 ???2 233。 2 233。 ? ? 243。報警的同時也關(guān)閉電爐。 μ ??YNNY陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ３３ 圖 33 溫度控制流程圖 CONT： MOV A， TEMP0 ；當(dāng)前溫度 預(yù)置溫度（雙字節(jié)減） CLR C SUBB A， ST0 MOV B， A ；低 8 位相減的差值暫存 B MOV A， TEMP1 SUBB A， ST1 JNC LOFF ；無借位，表示當(dāng)前溫度≥預(yù)置溫度，轉(zhuǎn) LOFF JNB F0， LON ；當(dāng)前溫度 預(yù)置溫度，判是否達到過預(yù)置溫度 MOV A， B；若達到過預(yù)置溫度，判二者差值是否大于 2 CLR C SUBB A， 02H JNC ， LOFF ；差值不大于 2，轉(zhuǎn) LOFF LON： CLR ；開電爐 當(dāng) 前 溫 度 與 預(yù) 置 溫 度 比 較當(dāng) 前 溫 度 ＜ 預(yù) 置 溫 度達 到 過 預(yù) 置 溫 度當(dāng) 前 溫 度 ＜ 預(yù) 置 溫 度 － 2開 電 爐返回置 允 許 報 警 標 志關(guān) 電 爐YNNNYY陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ３４ SJMP EXIT ；返回 LOFF： SETB F0 ；設(shè)置允許報警標志 SETB ；關(guān)電爐 EXIT： RET 在此，也可加入 PID 算法程序來實現(xiàn) PID 控制。 51 H?? 8 ??? ?224。 溫度控制子程序 CONT： ???235。為提高數(shù)據(jù)采樣的可靠性，對采樣溫度進行數(shù)字濾波。 如表 31所示。這樣不斷重復(fù)上述過程，使溫度保持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)。對這種接地的要求時盡量減小接地回路中的公共阻抗壓降，以減少系統(tǒng)中干擾信號公共阻抗耦合。防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。 通過合理的硬件抗干擾措施，可以消除絕大部分電磁干擾。如 A/D 芯片的調(diào)零及滿量程調(diào)整等。 ② 按噪聲波形 及性質(zhì)分為持續(xù)正弦波干擾和浪涌脈沖波形干擾以及脈沖干 擾 。依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將 要顯示的字符。較小的電流即可獲得較大的亮度。 陜西國防學(xué)院機電工程學(xué)院畢業(yè)論文 ２２ 圖 219 矩陣式鍵盤與單片機接口 LED 顯示器接口電路 常用的 LED 顯示器有 LED 狀態(tài)顯示器（俗稱發(fā)光二極管） LED 七段顯示器（俗稱數(shù)碼管和 LED 十六段顯示器，發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示； LED 十六段顯示器，用于字符顯示） 1．?dāng)?shù)碼管結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 8 個發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同組合可用來顯示數(shù)字 AF及小數(shù)點“ .”。 當(dāng)按鍵被迫按下或釋放時，通常伴隨有一定的時間的觸點機械抖動，然后其獨占才穩(wěn)定下來，抖動時間一般為 5~10ms，在使用過程，必須去抖措施。 運算放大器是一種具有高放大倍數(shù)，深度負反饋的直流放大器。// ?? 放大倍數(shù) Rr R fzbe fzK 39。 (a)電路圖 （ b）圖解法 （ c）交流等效電路 圖 214 工作點穩(wěn)定狀態(tài) b 類放大器電路 C． 靜態(tài)工作點 Ub 、 Uc同左，但 Ie= RFUc?Re ， Uce≈ Ec