【正文】 .......................................................22 硬件部分設(shè)計 ........................................................2 單片機電路設(shè)計 ..................................................2 中央處理器 CPU ..............................................2 運算器 ......................................................3 AT89C51 單片機引腳功能 ......................................4 引腳功能 ....................................................5 控制線 ......................................................6 AT89C51 單片機的存儲器結(jié)構(gòu) ..................................6 AT89C51 單片機的并行 I/O 端口 ................................6 AT89C51 單片機時鐘電路及時序 ................................7 復(fù)位電路 ....................................................7 AT89C51 單片機的指令系統(tǒng) ...................................8 傳感器電路設(shè)計 ..................................................8 傳感器概述 ..................................................8 傳感器的基本特性 ............................................9 熱電阻的測量電路及應(yīng)用 .....................................10 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 ...............................................11 逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 ...............................11 放大器電路設(shè)計 .................................................14 交流放大器電路 .............................................14 直流放大器電路 .............................................17 運算放大器電路 .............................................17 集成運算放大器概述 .........................................18 鍵盤及顯示電路的設(shè)計 ...........................................18 鍵盤接口電路 ...............................................18科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計IV LED 顯示器接口電路 .........................................20 抗干擾電路設(shè)計 .................................................21 電磁干擾的形成因素 .........................................22. 干擾 的分類 .................................................22 單片機應(yīng) 用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法 .......................22 硬件抗干擾措施 .............................................223 軟件部分設(shè)計 ......................................................23 工作流程 .......................................................23 功能模塊 .......................................................24 資源分配 .......................................................24 功能軟件設(shè)計 ...................................................24 鍵盤管理模塊 ...............................................24 顯示模塊 ...................................................27 溫度檢測模塊 ...............................................29 溫度控制模塊 ...............................................30 溫度越限報警模塊 ...........................................32 主程序和中斷服務(wù)子程序 .....................................334 結(jié) 論 .............................................................35附 錄 ................................................................37參考文獻(xiàn) .............................................................38科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計1基于單片機的電烤箱控制系統(tǒng)設(shè)計前 言隨著社會的不斷發(fā)展，人們對機械的應(yīng)用也越來越廣，進(jìn)而人們對機械運動的控制要求亦越來越高。單片機溫度控制無論是現(xiàn)在還是未來都會起到重要作用。電子技術(shù)的誕生更是帶來了翻天覆地的變化。隨著機電控制技術(shù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)出了單片機和 PLC 兩種控制方式。其中硬件部分包括：單片機電路、傳感器電路、放大器電路、轉(zhuǎn)換器電路、以及鍵盤和顯示電路。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(biāo)電烤箱的具體指標(biāo)如下： 2 千瓦電爐加熱，最高溫度為 500℃。就溫度控制系統(tǒng)的動態(tài)的特性來講，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)溫度的控制。AT89C51 單片機是美國 Intel 公司的 8 位高檔單片機的系列。206。188。177。247。200。 199。191。198。187。178。182。它主要完成數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算、位變量處理和數(shù)據(jù)傳輸操作。用于存放指令執(zhí)行后的狀態(tài)，以供程序查詢和判別。 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的封裝；另一種是方形的封裝。XTAL1:接外部石英體和微調(diào)電源一端。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)的總線。與 P0 口組成 16 位片外存儲器單元地址。各端口的功能不同，結(jié)構(gòu)上也有差異，但是每個端口的 8 位結(jié)構(gòu)是完全相同的。P3 口除了可為通用準(zhǔn)雙向 I/O 接口外，每一根線還具有第二功能。計算機只能識別和執(zhí)行機器語言指令。傳感器按其工作原理可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器。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(zhǔn)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。B. 動態(tài)性能指標(biāo)：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。改善傳感器性能的技術(shù)途經(jīng)：a．差動技術(shù) 。C ~+1300。地址鎖存與譯碼電路完成對 A、B、C 三個地址供進(jìn)行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道的選擇。F、DE：輸出允許信號，ADC0809 的內(nèi)部設(shè)有時鐘電路，所需時鐘，信號由外界提供，因此有時鐘信號的引腳。傳感器信號的放大，根據(jù)具體情況可采用分立元件放大器（晶科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計14體管放大器）和集成元件放大器（運算放大器） 。fz=Rc//Rfz輸入電阻： rsr=rbe（當(dāng) rbe〈〈Rb1//Rb2）輸出電阻： rsc≈Rc放大倍數(shù)： K39。它與前述交流放大器的區(qū)別是交流放大器級與級之間加了三個隔離的直電流電容（即耦合電容）而直流放大器級與級之間沒有這個電路，故直流放大器又稱直接耦合放大器 運算放大器電路在直流差動放大器的輸入端子輸出端之間跨接各種網(wǎng)絡(luò)（如電阻 R電容 C 等） ，使構(gòu)成用來實現(xiàn)信號組合和運算的運算放大器，運算放大器通常是由放大電路組成，輸入級（第一級）由晶體管 T1 和 T2 組成差動放大鏡電路 T3 和 T4 是 T1 和 T2 的有源負(fù)載。接線圖見附圖。：定時掃描方式就是每隔一段時間對鍵盤掃描一次，它利用單片機內(nèi)部的定時器產(chǎn)生一定時間定時，當(dāng)定時時間到就產(chǎn)生定時溢出中斷，CPU 響應(yīng)中斷后對鍵盤進(jìn)行掃描。C. 靜態(tài)顯示接口:靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管分時輪流選通，要使穩(wěn)定顯示，必須采用掃描方式，即在某一時刻只選通一位數(shù)碼管?？萍即髮W(xué)畢業(yè)設(shè)計22 電磁干擾的形成因素電池干擾由電磁干擾源發(fā)射經(jīng)過耦合途徑傳輸?shù)奖桓蓴_設(shè)備（敏感設(shè)備）因此形成電磁干擾的要素有：電磁干擾源、傳輸通到、敏感設(shè)備。：元器件的精密度是保證系統(tǒng)完成設(shè)定功能重要保證。常用的軟件抗干擾技術(shù)有：數(shù)字濾波、信息傳輸過程的自動檢驗，系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)視與發(fā)生故障時的自動恢復(fù)。另一種是應(yīng)用場理論.：實踐證明：良好的接地可以在很大程度上抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪聲耦合。稱“系統(tǒng)地“這是的所謂接地是指將各單元，裝置內(nèi)部各部分電路信號返回線與基準(zhǔn)導(dǎo)體之間的連接。溫度檢測系統(tǒng)科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計24不斷定時檢測當(dāng)前溫度，并送往顯示器顯示，達(dá)到預(yù)定值后停止加熱并顯示當(dāng)前溫度；當(dāng)溫度下降到下限（比預(yù)定值低 2℃）時再啟動加熱。A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809：通道 0~ 7 的地址為 7FF8H~7FFFH，使用通道 0。195。168。195。212。248。190。188。211。204。165。213。189。244。164。200。252。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。236。186。249。244。187。211。187。188。2161。185。176。164。200。194。195。189。194。194。195。181。214。190。181。報警子程序 ALARMALARM： MOV A，TEMP0 ；當(dāng)前溫度低字節(jié)→A CLR C SUBB A，ST0 ；（當(dāng)前溫度低字節(jié)預(yù)置溫度低字節(jié)）→A MOV B， A ；低字節(jié)相減結(jié)果送 B 暫存 MOV A，TEMP1 ；當(dāng)前溫度高字節(jié)→A SUBBA，ST1 ；（當(dāng)前溫度高字節(jié)預(yù)置溫度高字節(jié)）→AJC LA0 ；有借位，當(dāng)前溫度小于預(yù)置溫度轉(zhuǎn) LA0 SETB F0 ；當(dāng)前溫度≥預(yù)置溫度，允許報警 AJMP LA1LA0： MOV A，ST0 ；預(yù)置溫度低字節(jié)→A CLR C SUBB A，TEMP0 ；（預(yù)置溫度低字節(jié)當(dāng)前溫度低字節(jié)）→A MOV B，A ；低字節(jié)相減結(jié)果送 B 暫存 MOV A，ST1 ；預(yù)置溫度高字節(jié)→A科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計33 SUBB A，TEMP1 ；（預(yù)置溫度高字節(jié)當(dāng)前溫度高字節(jié)）→A圖 報警子程序流程圖 LA1： XCH A，B ；高低字節(jié)互換，判斷相減結(jié)果是否大于 5 CLR C SUBB A，05H ；（低字節(jié)差5）→A XCH A，B ；（低字節(jié)差5）→B，高字節(jié)差→A SUBB A，00H ；（高字節(jié)差0）→A（因為 5 的高字節(jié)為 0） JC LA2 ；相減結(jié)果小于 5，不報警返回 JNB F0，LA2 ；相減結(jié)果≥5，判是否允許報警，不允許則返回181。212。178。161。182。206。206。206。214。205。212。177。5212。191。163。但系統(tǒng)采用 6 MHz晶振，最大定時為 130 ms，為實現(xiàn) 15 s 定時，這里