【正文】 數(shù)字的輸入 設(shè)定 用 “*” 鍵，當(dāng)正確無(wú)誤時(shí)按 “ENTER” 鍵，有誤時(shí)按下 “CENCER” 鍵以便重新輸入。 Y1~Y4（ Y5）：行 OSC：震蕩消除抖動(dòng)電路，并發(fā)出兩種信號(hào)： ① 內(nèi)部計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù) ② 使 DA腳（未按鍵時(shí)保持在 LO的電平） 變?yōu)?HI 的電平，若按鍵未放開(kāi)會(huì)一直保持 HI 電平， 當(dāng)按鍵放開(kāi)時(shí)，才轉(zhuǎn)為 LO 的電平。 為提高系統(tǒng)的可靠性 ,由硬件和軟件組成兩級(jí) (看門(mén)狗 ).由 NE555 定時(shí)器構(gòu)成的看門(mén)狗電路 ,R3,C5 為定時(shí)元件 ,由單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生的正脈沖寬度為 tw==123μS. C5e 用于濾除高頻干擾 . 當(dāng)系統(tǒng)工作正常時(shí) ,看門(mén)狗電路不起作用 .當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行不正常時(shí) ,8051 不能給定時(shí)器送去觸發(fā) 沖 , NE555 中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器就輸出脈寬大于 4μS 的負(fù)脈沖 ,經(jīng) F6 反相后加至8051的復(fù)位端 ,使系統(tǒng)能可靠地復(fù)位 ,迅速恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài) . （ 3）時(shí)鐘電路、復(fù)位、看門(mén)狗 與 8051 電路 接線(xiàn)圖 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。此數(shù)據(jù)為十六進(jìn)制數(shù)還需進(jìn)行二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 (CLEAN)，再送顯示器顯示。設(shè)定可編程芯片的工作方式，對(duì)內(nèi)存中的 工作參數(shù)區(qū)進(jìn)行初始化，顯示系統(tǒng)初始狀態(tài)。 T0 中斷子程序 MAIN: MOV SP,60H MOV TMOD, 01H 。 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 程序清單 ORG 0000H LJMP MAIN 。 5) 顯示子程序 DISPLY：顯示實(shí)時(shí)溫度值。 YA 查表模塊：它是核心模塊。 其他外圍器件 ⑴ 手動(dòng)及自動(dòng)復(fù)位電路 電源采用雙刀雙擲開(kāi)關(guān) .S1a 為電源開(kāi)關(guān) ,S1b 為上電復(fù)位開(kāi)關(guān) ,二者同步動(dòng)作 .剛開(kāi)機(jī)時(shí)成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 S1a 閉合 , S1b 斷開(kāi) ,電源立即工作并建立起電壓 C3 兩端的壓降不能突變 ,就使 C點(diǎn)電位 UC=UCC,依次經(jīng)過(guò)反相器 F1和 F2放大整形 ,C4與 R2微分后 ,產(chǎn)生復(fù)位信號(hào) (正脈沖 ),將 80C31 和 8279 復(fù)位 .然后電源又沿著 UCC→C3→R1→GND 的途徑迅速給 C3 充 C5電 ,使 UC 不斷下降 ,當(dāng) UC 低于 F1 的開(kāi)戶(hù)電 壓時(shí) , F2 的輸出又恢復(fù)成低電平 .因此 ,每次開(kāi)機(jī)時(shí)都產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖 ,將整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位 ,關(guān)機(jī)后 , S1b 撥至 a 將 C3 短路 , C3 上的電荷立即被泄放掉 ,保證再次重新開(kāi)機(jī)時(shí)仍能產(chǎn)生復(fù)位信號(hào) .鑒于開(kāi)關(guān)閉合需一定的時(shí)間且會(huì)拌有抖動(dòng)現(xiàn)象 ,致使 UC 的上升沿不陡峭 ,現(xiàn)利用 F1, F2 對(duì) UC 的波形進(jìn)行放大和整形 ,使復(fù)位脈沖的沿口陡直 .此外 , F1 和 F2 隔離作用 ,能提高復(fù)位電路帶負(fù)載的能力 . ⑵ 看門(mén)狗電路 在控制系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)干擾或軟件錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)導(dǎo)致程序亂飛和系統(tǒng)癱瘓。 “” 鍵用來(lái)顯示系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際溫度和設(shè)定溫度值。但是鍵閉合一次只能進(jìn)行一次鍵功能任務(wù)，因此須等待按鍵釋放后，在進(jìn)行鍵功能操作。矩陣式鍵盤(pán)又成為行列式鍵盤(pán) 。 目前消除抖動(dòng)的方法有兩種，一種是用硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，即用 RC濾波電路濾除抖成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 動(dòng)。根據(jù)這兩個(gè)特點(diǎn)可以得出以下的接口設(shè)計(jì)原則： ? 鍵盤(pán)的電平與系統(tǒng)總線(xiàn)電平兼容。共用兩片 7407，分別作為段控和位控的驅(qū)動(dòng)。各 位都掃描完再?gòu)念^開(kāi)始，只要保證掃描一位到重新掃描此位的時(shí)間不超過(guò)一定的限度（一般在 20ms 以下）。 人機(jī)對(duì)話(huà)通道 人機(jī)對(duì)話(huà)通道主要由鍵盤(pán)、 LED 顯示組成。如輸入電壓動(dòng)態(tài)范圍較小，則可調(diào)節(jié)參考電壓 ，以保證小信號(hào)輸入時(shí) ADC0804 芯片 8 位的轉(zhuǎn)換精度。 DB0~DB7： 8 位的數(shù)字輸出。 CLK IN， CLK R：時(shí)鐘輸入或接震蕩元件（ R， C），頻率約限制在 100KHZ~1460 KHZ，如果使用 RC電路則其震蕩頻率為 1/（ ）。 2． Ａ /DC0804 的參數(shù)規(guī)格： ① 8位 COMS 逐次逼近型的 A/D 轉(zhuǎn)換： ② 三態(tài)鎖定輸出 ③ 存取時(shí)間： 135181。高于 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入電壓，因此需要在二級(jí)放大輸出端接一小電阻來(lái)進(jìn)行分壓。V)： 共模抑制比（ dB） :94106 初始失調(diào)電壓（ 181。 RW是用來(lái)調(diào)整放大倍數(shù)的外接電阻，在此用多圈電位器。 產(chǎn)生零漂的原因是：晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響 實(shí)際電路中，從熱電偶輸出的信號(hào)最多不過(guò)幾十毫 伏 (30mV)，且其中包含工頻、靜電和磁偶合等共模干擾，對(duì)這種電路放大就需要放大電路具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪聲和高輸入阻抗，因此宜采用測(cè)量放大電路。 運(yùn)放的輸入 電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。 運(yùn)算放大器 運(yùn)算放大器（常簡(jiǎn)稱(chēng)為 “ 運(yùn)放 ” ），是廣泛應(yīng)用的、具有超高放大倍數(shù)的電路單元。 溫度 T時(shí)熱端接觸電勢(shì)： 冷端接觸電勢(shì)： 式中： A、 B 代表不同材料； 在閉合回路中，總的接觸電勢(shì)為： 3. 熱電 偶傳感器的主要技術(shù)參數(shù) 熱電偶的主要技術(shù)參數(shù)有型號(hào)、分度號(hào)、測(cè)量范圍、允許誤差、熱響應(yīng)時(shí)間、公稱(chēng)壓力、熱電動(dòng)勢(shì)率、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、熱電偶的電阻 R0 等。 ① 特點(diǎn) ? 熱電偶可將溫度直接轉(zhuǎn)換成電量信號(hào) ,便于監(jiān)測(cè)； ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,制造容易 ,價(jià)格便宜； ? 惰性小 ,準(zhǔn)確度高 ,測(cè)量范圍廣； ? 可做成多種結(jié)構(gòu) ,以滿(mǎn)足各種測(cè)量對(duì)象的要求； ? 適用于遠(yuǎn)距離測(cè)量與控制； ? 但其準(zhǔn)確度難以超過(guò) ℃ ； ? 參考端溫度影響測(cè)量 ,必須進(jìn)行補(bǔ)償； ? 在高溫或長(zhǎng)期使用時(shí) ,因受被測(cè)介質(zhì)的影響或環(huán)境氣氛的腐蝕作用而發(fā)生劣化。 存儲(chǔ)器的地址： 7E00H~7EFFH。定時(shí)計(jì)數(shù)器的外部脈沖信號(hào)由 TIMERIN引腳輸出，定時(shí)器的輸出引腳位 TIMEROUT。 256 個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ) 器地址范圍為 00H~FFH， I/O 口和寄存器的地址分配如下表： 成都電子機(jī)械高等專(zhuān)科學(xué)校 04 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 命令字寄存器： 8155 的 A 口和 B口具有基本輸入輸出和選通輸入輸出兩種工作方式，這個(gè)方式選擇由 C 口的工作方式?jīng)Q定，當(dāng) C 口的工作方式作為一般輸入 /輸出口時(shí)， A、 B 口工作于基本 輸入輸出方式；當(dāng) C 口用于提供控制 /狀態(tài)信號(hào)時(shí)， A、 B 口工作于選通工作方式。 TIMEIN，計(jì)數(shù) /定時(shí)器脈沖輸入有效。在 VCC 掉電期間，此引腳接上備用電源，可保持片內(nèi) RAM 中的信息 8155 簡(jiǎn)介 8155 為 Intel 公司的一種功能可編程接口芯片，它具有兩個(gè) 8位和一個(gè) 6 位可編程的 I/O接口、 256 字節(jié)的 RAM 存儲(chǔ)器、一個(gè) 14 位的計(jì)數(shù) /定時(shí)器。 EA/VPP=0， CPU 指向片外程序存儲(chǔ)器中的程序，即 PC 只指向片外 ROM。 ② 接低電平時(shí)： CPU 讀取外部程序存儲(chǔ)器（ ROM），如 8031/8032。 在燒寫(xiě) EPROM： ALE 作為燒寫(xiě)時(shí)鐘的輸入端。 通過(guò)以上比較，選用 8051 作為次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制核心比較理想。 由于熱電偶傳感器的測(cè)量點(diǎn)可以放置在被測(cè)對(duì)象上或周?chē)?，因此檢測(cè)到的信號(hào)比較準(zhǔn)確。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中從 0℃ 到 1800℃ 范圍的液體、氣體和蒸汽介質(zhì)以及固體的表面溫度，在測(cè)量過(guò)程中熱電偶傳感器能夠至于爐溫中直接檢測(cè)到爐溫，所以選擇熱電偶式傳感器較為合適。 依據(jù)設(shè)計(jì)的要求，可以有以下的硬件 設(shè)計(jì) 框圖： 通過(guò)上面框圖我們可以劃分為幾個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，通過(guò)模塊話(huà)設(shè)計(jì)將使設(shè)計(jì)思路能夠清晰明了的展現(xiàn)出來(lái)，便于分析和編程 。同樣，推舟的速度也各有不同的要求，大約介于 7mm/s25mm/s 之間。 溫度是工業(yè)控制對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一 ,特別是在冶金 ,化工 , 建材 ,食品加工 ,機(jī)械制造等各類(lèi)工業(yè)中廣泛使用加熱爐 ,熱處理爐 ,反應(yīng)爐等 。使整個(gè)系統(tǒng)的效率和可靠性他大為提高。 關(guān)鍵字 ：?jiǎn)纹瑱C(jī) 溫度傳感器 鍵盤(pán) A/D 轉(zhuǎn)換器 放大器 目 錄 摘 要 .................................................................................................................. I 第一章 緒 論 .......................................................................................................1 第二章 設(shè)計(jì)要求 ..................................................................................................2 設(shè)計(jì)課題工藝過(guò)程簡(jiǎn)介 ................................................................................................ 2 控制任務(wù)指標(biāo)及要求： ................................................................................................ 2 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 ...........................................................................................3 第四章 硬件的選擇 ..............................................................................................4 單片機(jī)的選擇 ................................................................................................................ 4 溫度傳感器的選擇 ........................................................................................................ 4 顯示器的選擇 ................................................................................................................ 4 鍵盤(pán)的選擇 .................................................................................................................... 4 溫度控制部分 ................................................................................................................ 5 自動(dòng)推舟控制部分 ........................................................................................................ 5 實(shí)現(xiàn)方案 ........................................................................................................................ 5 第五章 硬件設(shè)計(jì) ..................................................................................................6 單片機(jī)基本系統(tǒng)： ......................................................................................................... 6 單片機(jī) 8051.............................................