【正文】 抗干擾性和穩(wěn)定性 .....................................29 RC并聯(lián)回路的精度討論 .................................29 絕對(duì)溫度與攝氏溫度的轉(zhuǎn)換部分的精度討論 ................30 A/D轉(zhuǎn)換器 ICL7135的精度討論 ..........................30 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 III 鍵盤的重健處理 ........................................30 結(jié)論 .......................................................32 致謝 .......................................................33 參考文獻(xiàn) ...................................................35 附錄 .......................................................36 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 1 第一章 緒 論 當(dāng)前中國最大的問題就是糧食問題，我國人口眾多，解決吃飯問題是國家安全的前提。 II 摘要 我國 糧食消費(fèi)需求將呈剛性增長，而耕地減少、水資源短缺、氣候變化等對(duì)糧食生產(chǎn)的約束日益突出。糧食安全始終是關(guān)系我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定和國家自立的全局性重大戰(zhàn)略問題。 工作原理 糧食經(jīng)清選后，由提升機(jī)送至烘干塔儲(chǔ)糧段，料位器自動(dòng)控制上糧。本系統(tǒng)軟硬件結(jié)合合理，節(jié)省資源。寫入到外接程序存儲(chǔ)器的程序代碼沒有什么保密性可言。 單對(duì) AT89C51來說，在實(shí)際電路中可以直接互換 8051和 8751，替換 8031只是第 31腳有區(qū)別， 8031 因內(nèi)部沒有 ROM， 31 腳需接地（ GND），單片機(jī)在啟動(dòng)后就到外面程序存儲(chǔ)器讀取指令；而 8051/8751/89c51 因內(nèi)部有程序存儲(chǔ)器， 31 腳接高電平（ Vcc），單片機(jī)啟動(dòng)后直接在內(nèi)部讀取指令。 （ 4） 軟件比較復(fù)雜。集成溫度傳感器的電路符號(hào)如圖 32所示。 精度高。因此，電流 I1為： I1＝ ΔU BE／ R＝（ KT／ q）（ lnn）／ R 對(duì)于 AD590， n＝ 8，這樣，電路的總電流將與熱力學(xué)溫度 T成正比，將此電流引至負(fù)載電阻 RL上便可得到與 T成正比的輸出電壓。 R1， R2為發(fā)射極反饋電阻，可用于進(jìn)一步提高阻抗。 二、基本應(yīng)用電路 圖 38是 AD590用于測量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。例如，若室溫為 25℃，那 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 9 么 V0應(yīng)為 25mV。此外，其工作電壓為 +4V+30V，是一般實(shí)際設(shè)計(jì)中完全可以達(dá)到的，因此選擇 AD590作為本實(shí)驗(yàn)的溫度采集器。但是，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后的量，如電流、電壓等，往往信號(hào)幅度太小，很難直接進(jìn)行摸數(shù)轉(zhuǎn)換，因此，需對(duì)這模擬電信號(hào)進(jìn)行放大處理。 因?yàn)閱纹瑱C(jī)在某一時(shí)刻只能處理一個(gè) AD590 輸送過來的溫度信息，它對(duì)溫度的采集處理是一路一路進(jìn)行的，而這 4 路溫度采集是同時(shí)間輸入的。 本設(shè)計(jì)是用 4路 AD590 測溫，因此就有 4路溫度 —— 電壓輸出信號(hào)，針對(duì)這一情況，選擇多路開關(guān) CD4052。 AT89C51的結(jié)構(gòu) AT89C51是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)， 40個(gè)引腳， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2個(gè)外中斷口， 2個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， AT89C51 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。在單片機(jī)外擴(kuò)存儲(chǔ)器或 I/O接口時(shí)，作為地址總線低 8位 A7~A0和數(shù)據(jù)總線 D7~D0。 （ 2） 控制口線共有 4根。 Vpp是對(duì)于內(nèi)有 EPROM來說的為編程電源，應(yīng)接 +21V。低 8位地址 A7~A0。 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 16 系統(tǒng)擴(kuò)展用控制線有 WR、 RD、 PSEN。 (2)引腳 ULN2021的 IN2引腳和 GAL16V8模塊的 08引腳連接，除了可以外接一個(gè)報(bào)警的警鈴?fù)猓褂?ULN2021和 GAL16V8模塊增加了單片機(jī)本身的驅(qū)動(dòng)能力 。 (8)引腳 、 、 、 、 R1 R1 R1 R1 R1 R18與警燈 LED LED LED LED LED LED6相連，另一方面，它與 GAL16V8相連， GAL16V8是一個(gè)模擬的可編程模塊，它與 ULN2021的相連，起到了增強(qiáng)帶載能力的作用，為單片機(jī)更好的控制警燈和鬧鈴提供了條件。 MAX813L的典型應(yīng)用電路： MAX813L的典型應(yīng)用電路如圖 39所示。把分壓器接到未穩(wěn)壓的直流電源是為了更早地對(duì)電源故障告警。 獨(dú)立式 按鍵就是各按鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵接一個(gè)輸入線，一根輸入線上的按鍵工作狀態(tài)不會(huì)影響其它輸入線上的工作狀態(tài)。 在運(yùn)用定時(shí)中斷處理掃描鍵盤的電路中對(duì)鍵盤去抖時(shí)，如果定時(shí)中斷時(shí)間為 t，那么將全部按鍵掃描一次的時(shí)間為 Xt，也就是程序是以 Xt為時(shí)間間隔采樣每個(gè)按鍵的狀態(tài)。它是由若干個(gè)發(fā)光二極管組成顯示的字段。顯示器的亮度跟導(dǎo)通的電流有關(guān)，也和點(diǎn)亮的 時(shí)間與間隔的比例有關(guān)。 干燥段 1的控溫流程 由下圖可以看出，單片機(jī)發(fā)出命令控 制多路開關(guān)對(duì)檢測干燥段 1 溫度的 AD590 的輸出電壓進(jìn)行選通。方法是等待鍵釋放后 ,再進(jìn)行按鍵功能的處理操作 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 23 第五章 誤差處理和精度討論 在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，由于各應(yīng)用系統(tǒng)所選用的器件不同，應(yīng)用的環(huán)境各異，因此，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)精度的討論以及去除干擾就成為了應(yīng)用系統(tǒng)方案 論證的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。 從理論上來說，溫度傳感器 AD590 是一種溫度 —— 電流線性對(duì)應(yīng)的溫度傳感器。靈敏度 K為一個(gè)常數(shù)，與輸入量的大小無關(guān)。 可知，在全溫區(qū)范圍分辨力為 ℃，對(duì)應(yīng)的分辨率為 ℃ /50℃ ? 100%=% 在 10℃范圍分辨力為 ℃，對(duì)應(yīng)的分辨率為 ℃ /50℃ ? 100%=% 在（ 55℃ —— 150℃）范圍分辨力為 1℃，對(duì)應(yīng)的分辨率為 1℃ /50℃ ? 100%=2% 由此可見， AD590的分辨率是很高的。 因此，得出它的兩大特點(diǎn)： （ 1）輸 入偏置電流為零、輸入電阻為無窮大，它不會(huì)向外部電路索取任何電流，所以流入放大器反向輸入端和同向輸入端的電流 I、 I+均為零。這時(shí)可采取相應(yīng)的措施： 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 26 如果是單鍵，則以此鍵為準(zhǔn)，其后其它的任何按鍵均無效。與傳統(tǒng)檢測設(shè)備相比，本裝置具備如下優(yōu)點(diǎn) : 硬件設(shè)計(jì)精巧、電路簡單而功能豐富，充分考慮了成本問題，軟件設(shè)計(jì)流程合理、程序簡練，充分發(fā)揮了單片機(jī)可編程的特點(diǎn)，使該數(shù)據(jù)采集器具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在這段時(shí)間里，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分欽佩，他提綱挈領(lǐng)的指導(dǎo)以及悉心的講解使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中受益非淺，老師們的敬業(yè)精神，認(rèn)真精神，都是寶貴的財(cái)富，會(huì)在我今后的工作生活中有重要意義。 畢業(yè)設(shè)計(jì)中，由于自身水平有限，不足之處在所難免，懇請(qǐng)各位老師不吝賜教。*********************************(寫一字節(jié)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 ) WR_BYTE: MOV R2,08 。(發(fā)送反態(tài)應(yīng)答位 ) MNACK: SETB SETB NOP NOP CLR NOP NOP CLR NOP NOP RET 。通過大學(xué)的最后一節(jié)課 — 畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們又學(xué)到了好多，為今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 28 致 謝 標(biāo)志著大學(xué)四年和學(xué)生生涯接近尾聲的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了。 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 27 結(jié) 論 測控系統(tǒng)的智能化 是當(dāng)代測控設(shè)備的發(fā)展趨勢，也是單片機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，經(jīng) 10ms延時(shí)去抖，然后程序轉(zhuǎn)入定 位按鍵位置階段。因?yàn)闇囟鹊淖兓且粋€(gè)緩慢的過程，因此，電容兩端的補(bǔ)償電量是極其微弱的 ，它對(duì)輸出電壓的影響可以忽略不計(jì)。 ℃，在全溫區(qū)范圍內(nèi)（ 55℃—— +145℃）使用，精度也可達(dá)177。 其表達(dá)式為： yk x??? () 由此可見，傳感器輸出輸入曲線的斜率就是其靈敏度。可以通過傳感器本身的改造加以抑制，也可以對(duì)外界條件進(jìn)行限制。其方法為，在判斷有鍵按下后 ,用軟件延時(shí)的方法延時(shí) 10ms，再判斷鍵盤狀態(tài) ,如果仍為有鍵按下的狀態(tài) ,則認(rèn)為有一個(gè)確定的鍵按下 ,否則當(dāng)作 鍵 抖動(dòng)處理。單片機(jī) AT89C51 每進(jìn)行一次四路溫度采集的轉(zhuǎn)換就要對(duì)鍵盤實(shí)行一次掃描子程序，查看是否有新的溫度上下限通過鍵盤輸入進(jìn)來。所謂靜態(tài)顯示，就是顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定得導(dǎo)通或截止，這種方法，每一顯示位都需要一個(gè) 8 位的輸出口控制，占用的硬件較多，一般僅用于顯示位數(shù)較少的場合。在第一次檢測到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行一段延時(shí) 10ms的子程序后，再確認(rèn)該鍵電平是否仍然保持閉合狀態(tài)的電平， 如果保持閉合狀態(tài)的電平則認(rèn)為真正有鍵按下，從而消除了抖動(dòng)的影響。因此采用獨(dú)立式按鍵接口電路，通過鍵盤的輸入可以實(shí)現(xiàn)溫度上下限的設(shè)置以及暫停和運(yùn)行狀態(tài)的選擇。由軟件實(shí)現(xiàn)的稱為非編碼鍵盤。 電源故障輸入 PFI 通過一個(gè)電阻分壓器監(jiān)測未穩(wěn)壓的直流電源。 在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)每隔一定時(shí)間就要對(duì) MAX813L的兩個(gè)引腳進(jìn)行檢測。 (7)引腳 、 CD4052相連，因?yàn)閱纹瑱C(jī)輸出的是二進(jìn)制信號(hào)，因此兩位二進(jìn)制就可以構(gòu)成 4種輸出方式即 00， 01， 10， 11。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對(duì)外電容 C C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF+/10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF+/10F。應(yīng)該連接到對(duì)外擴(kuò)展的 ROM、 RAM和 I/O口等多個(gè)外圍芯片的數(shù)據(jù)線上。 ? XTAL1， XTAL2—— 振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入、輸出端。 ? EA/Vpp—— 片外 ROM選擇信號(hào)輸入端。見引腳圖 。其引腳功能可分為三部分： （ 1） I/O口線： P0,P1,P2,P3共四個(gè)八位口。 在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是處理和設(shè)計(jì)的核心部分。從價(jià)格上來看， A/D轉(zhuǎn)換器的價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多路開關(guān)的價(jià)格。 長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 11 由圖可知， A端輸出的電壓為 590 10A ADU I K?? () 圖 (2)由放大器性質(zhì)可知 , 74112LM ADUU UURR? ?? ?? () 又知 12II? , 12RR? , 所以有 741LM ADU U U U??? ? ? （ ） 又知 UU??? 所以有 7412AD LMU U U??? （ ） 由（ 1）中分析可知，正端的輸入電壓為 590 10A ADU I K?? 則有 5 9 0 7 4 12 1 0AD AD LMU I K U? ? ? （ ） 通過調(diào)節(jié)可使 741 ? V （ ） 由（ ）和（ ）式及 AD590 的溫度 —— 電流輸出性質(zhì)可以得出以下結(jié)論：當(dāng) AD590在 0℃的溫度上測量時(shí) ，放大器 LM324 的 AD端的輸出電壓為 0V；當(dāng) AD590在 50℃的溫度上測量時(shí) ，放大器 LM324的 AD端的輸出電壓 為 5V，此溫度決定了測量的范圍以及輸出的精度。另外， AD590不需要溫度補(bǔ)償 以及專門的線性電路，既降低了設(shè)計(jì)成本又節(jié)省了設(shè)計(jì)者的時(shí)間，節(jié)約了被設(shè)計(jì)產(chǎn)品的空間，有利于大量推廣。通過對(duì) Rw調(diào)整均可使 AD590的輸出達(dá)到 1mV／℃， 應(yīng)用非常方便。如此反復(fù)調(diào)整多次，直至0℃時(shí)， V0=0mV， 100℃時(shí) V0=100mV為止。 根據(jù)上式不難看出，要想改變 ΔU BE，可以在調(diào)整 R5后再調(diào)整 R6，而增大 R5 的效果和減小 R6是一樣的，其結(jié)果都會(huì)使 ΔU BE減小，不過，改變 R5 對(duì) ΔU BE的影響更為顯著，因?yàn)樗懊娴南禂?shù)較大。 T T12和 T10為啟動(dòng)電路，其中 T5為恒定偏置二極管。其中 T T2起恒流作用，可用于使左右兩支路的集電極電流 I1和 I2相等； T T4是感溫用的晶體管，兩個(gè)管的材質(zhì)和工藝完