【正文】 等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過內(nèi)部總線相互連接起來。選用 ADC0809 作為模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，各個檢測信號、控制信號、顯示信號可由單片機的 I/O 口進行，并由程序保證系統(tǒng)抗干擾的能力。選用 ADC0809 作為模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，各個檢測信號、控制信號、顯示信號可由單片機的 I/O 口進行，并由程序保證系統(tǒng)抗干擾的能力。 關(guān)鍵詞 ： 單片機、 ADC080 AD590、軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng) 吉林師范大學應(yīng)用工程學院畢業(yè)論文 Abstract The temperature survey and the control in profession and so on industry, agriculture, national defense has the widespread application. Using monolithic integrated circuit technology temperature observation and control system by its volume small, the reliability is high but is widely used. This article has carried on the analysis design to this observation and control system. First, this article the monolithic integrated circuit performance and the development situation which used in view of the system has made the simple introduction。吉林師范大學應(yīng)用工程學院畢業(yè)論文 摘要 溫度測量與控制在社會的發(fā)展而廣泛的使用 。根據(jù)硬件的設(shè)計和測控系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，本設(shè)計對軟件也進行了一一設(shè)計，并經(jīng)過反復的模擬運行、調(diào)試，修改簡化了軟件系統(tǒng)，最后形成了一套完整的程序系統(tǒng)。 由以上大致分析，整個系統(tǒng)控制將由 AT89C51 單片機為核心構(gòu)成。 由以上大致分析，整個系統(tǒng)控制將由 AT89C51 單片機為核心構(gòu)成。該單片機采用 Atmel公司的高密度非易失性存儲技術(shù)制造，與美國 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 3 頁 共 45 頁 — 51 系列單片機的指令和引腳設(shè)置兼容。 P1 口（ （ 18 腳） ） : P1 口 是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在對 EPROM 編程和程序驗證時，由它輸入高 8 位 地址。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 定時 器 有兩 種工 作 方式 ： 即定 時 和計 數(shù)工 作 方式 。 (5)中斷響應(yīng)的條件 CPU 響應(yīng)中斷的條件有： （ a）有中斷源發(fā)出中 斷請求； （ b）中斷總允許位 EA=1 ，即 CPU 開中斷； （ c）申請中斷的中斷源的中斷允許位為 1 ，即沒有被屏蔽。而幀格式與方式 2 樣為 11 位 一幀。系統(tǒng)框圖如圖 22： 圖 22 控制框圖 吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 9 頁 共 45 頁 第 3 章 單片機多通道溫度采集測控 系統(tǒng)分析與設(shè)計的硬件 在硬件的設(shè)計前期 ，根據(jù)框圖對電路中可能出現(xiàn)的電路，進行了模擬實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果對后期的硬件設(shè)計進行了合理化的修改完善。本設(shè)計中給 AD590 提供了 12V 的電壓，以保證其能正常工作，溫度監(jiān)控范圍可在 0℃～ 100℃范圍內(nèi)由控制部分自定義。 式中： — 流過器件（ AD590）的電流，單位為 mA； T— 熱力學溫度，單位為 K。 ℃ AD590 測量熱力學溫度、攝氏溫度、兩點溫度差、多點最低溫度、多點平均溫度的具體電路，廣泛應(yīng)用于不同的溫度控制場合。 吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 11 頁 共 45 頁 圖 31 AD590 的封裝形式與基本應(yīng)用電路 放大電路的設(shè)計 在許多需要 A/D 轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機系統(tǒng)中，很多情況下，傳感器輸出的模擬信號都很微弱，必須通過一個模擬放大器對其進行一定倍數(shù)的放大，才能滿足 A/D 轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求，這種情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。 5— 177。 OP07 的主要參數(shù) 1) 低的輸 入噪聲電壓幅度 — μVPP ( ～ 10Hz) 吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 12 頁 共 45 頁 2) 極低的輸入失調(diào)電壓 —10 μV 3) 極低的輸入失調(diào)電壓溫漂 — μV/ ℃ 4) 具有長期的穩(wěn)定性 — μV/MO 5) 低的輸入偏置電流 —177。但每個按鍵需占用一根輸入口線，在按鍵數(shù)量多時，輸入口浪費大，電路結(jié)構(gòu)顯得很繁雜，故此種鍵盤適用于按鍵較少吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 13 頁 共 45 頁 或操作速度較高的合。輸出具有 TTL 三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連到單片機數(shù)據(jù)總線。 圖 33 ADC0809 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及 引腳 圖 下面說明各引腳功能。 CLK：時鐘脈沖輸入端。下降沿啟動 A／ D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。 ADC0809 的時鐘由 AT89C51 的 ALE 圖 34 ADC0809 與AT89C51 的接口線路 信號提供，根據(jù) ACD0809 對工作時鐘的要求和控制器對漏電和短路信號的反應(yīng)速度的要求， ADC0809 時鐘頻率通過 4024 分頻器分頻，這樣，若 A∕ D 轉(zhuǎn)換的時間為 0． 1ms，則控制器循環(huán)采樣完8 個仿真輸入信號需要 0． 8ms 時間。顯示塊都有 dp 顯示段，用于顯示小數(shù)點。 N 位 LED 顯示器有 N 根位選線和 8XN(或 16XN)根段選線。該電路各位可獨立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相應(yīng)的顯示字符。這個實驗是喇叭里發(fā)出滴答一長一短的報警聲音 ,送出的端口是 ， 輸出 1khz,2khz 變頻信號報警 ,每一秒交換一次。當電磁鐵的繞組中有電流通過時，銜鐵被電磁鐵吸引，因而就改變了觸點的狀態(tài)。 對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通 電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。 38 單片機控制繼電器 電源的設(shè)計實現(xiàn) 電源要對單片機和各種芯片提供 5V,要對運放及傳感器提供正負 12V。 電路原理圖的繪制過程 在 PCB 板制作之前，先進行了原理圖的繪制。圖紙放大就可以進行下一步的器件安放了。觀察狀態(tài)欄就可以看出“ Auto Wire” Protel99 SE 自動連線、任意角度、45 連線、 90 連線，使得設(shè)計者在設(shè)計時更加輕松自如。 如果想要使用國標圖紙做標題欄，選擇“ Design”下的“ Template”里的“ Set Template File”，找到國標標題 欄所在的目錄，打開圖紙的標題欄將被切換為國標形式。 建立 PCB 文件 要進行 PCB 設(shè)計，必須有原理圖，根據(jù)原理圖才能畫出 PCB圖。 Protel99 SE 在布局方面新增加了一些技巧。 接著選擇布線規(guī)則，在“ Design”下選擇“ Rules”對話框，選擇不同網(wǎng)絡(luò)布線的線寬，布線方式，布線的層數(shù)，安全間距，過孔大小等。如果修改一條導線，只需重畫一條線，確定后，原來的導線就會自動被刪除。在“ Tools”下選擇“ Make Libray”，建立一吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 26 頁 共 45 頁 個新庫文件“ LCD ” ,所有 PCB 中的器件封裝被自動抽取出來，保存在庫文件中。 焊接是要先焊單片機的主電路，以便于對各部分電路的測試。 ORG0000H LJMPSTART ORG0003H RETI 吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 28 頁 共 45 頁 ORG000BH RETI ORG0013H RETI ORG001BH RETI ORG0023H RETI ORG002BH RETI CLERMEMIO:CLRA MOVP2,A MOVR0,7OH MOVR2,0DH LOOPMEM:MOVR0,A INCR0 DJNZR2,LOOPMEM MOV20H,00H MOVA,0FFH MOVP0,A MOVP1,A MOVP2,A RET START:LCALLCLEARMEMIO；初始化 LCALLTEST；測量一次 LCALLDISPLAY；顯示數(shù)據(jù)一次 AJMPMAIN NOP ； PC 值出錯處理 NOP NOP LJMPSTART 顯示程序的設(shè)計 吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 29 頁 共 45 頁 顯示子程序采用動態(tài)掃描法實現(xiàn)四位共陽極數(shù)碼管的數(shù)值顯示，測量所得的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)放在 70h～ 77h 內(nèi)存單元中，測量數(shù)據(jù)在顯示時轉(zhuǎn)換為溫度值十進制 BCD碼放在 78h～ 7bh 內(nèi)存單元中，其中 7bh 存放通道標志數(shù)。電源輸入電壓也是關(guān)鍵因素，在供電之前 先量量。 這樣，一張完整的 pcb 圖就可以打印出來了。 操作步驟： ①增加焊盤，將焊盤設(shè)置為被選中狀態(tài)； ②將需要增加的元件恢復原始圖素； ③選 \Tools\Covert\Add Selected Prmitives to Component； ④提問要增加焊盤的元件，確認即可。用“ Shift”加空格鍵可以切換布 線形式，“ 45176。 布線設(shè)置 在布線之前先要設(shè)置布線方式和布線規(guī)則。對話框“ Confirm Component Associations”對話框?qū)⒈淮蜷_，網(wǎng)絡(luò)連接表列出，選擇應(yīng)用“ Apply”更新 PCB 文件，由于 Protel99SE 采用同步設(shè)計，因此，不用生成網(wǎng)表也可以直接到 PCB 設(shè)計。網(wǎng)表生成后，就可以進行 PCB 設(shè)計了。 Protel99SE包含一個強大的設(shè)計同步工具，使得非常容易地在原理圖和 PCB 之間轉(zhuǎn)移設(shè)計信息。然后根據(jù)電路需求進行安放。 在 Browse 選項中選取需要存儲的文件夾，然后點擊 OK即可建立自己的設(shè)計數(shù)據(jù)庫。新增的層堆棧管理功能，可以設(shè)計 32 個信號層， 16 個地電層，16 個機械層。圖（ a）中當控制信號為高電平時，繼電器常開觸點吸合（ AB 導通），當控制信號為低電平時，繼電器常開觸點斷開常閉觸點吸合（ AC 導通）。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。電子繼電器便能完成這一橋梁作用。而如果用“米”吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 18 頁 共 45 頁 字段的 LED 顯示器，則靜態(tài)顯示方式需要更多的硬件資源。之所以稱為靜態(tài)顯 示，是由于顯示器中的各位相互獨立，而且各位的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存器的輸出將維持不變，直到顯示另一個字符為止。共陰極 LED 顯示塊的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相應(yīng)的段被顯示。前三種顯示器都有兩種顯示結(jié)構(gòu)；段顯示 (7 段，吉林師范大學應(yīng) 用工程學院畢業(yè)論文 第 17 頁 共 45 頁 “米”字型等 )和點陣顯示 (5X?， 5X8， 8X8 點陣等 )。此測量儀采用中斷方式。 GND：地。 START： A／ D 轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。當有且僅有一鍵按下時才予以識別，如有兩個或多個鍵同時按下將不予以處理。 22V 9) 可替代 72 108A、 74 AD510 等電路 圖 32 OP07 管腳圖 單通道，循環(huán)檢測工作方式選擇電路的設(shè)計 通道選擇工作方式由獨立式按鍵實現(xiàn)。 本設(shè)計的放大電路采用高精度集成運放 OP07 做放大元件 ,OP07 為一種具有低失調(diào)電壓、低失調(diào)電流和低溫漂的超低失調(diào)運算放大器，其廣泛地應(yīng)用于穩(wěn)定積分、精密加法、比較、闔值電壓檢測、微弱信號精確放大等場合，是一種通用性極強的運算放