【正文】 EPROM 的編程過程如下： （ 1）擦除：如果 EPROM 芯片是第一次使用的新芯片，則它是干凈的。 CE：片選信號，低電平有效。 圖 311 74LS373 的結構圖 存儲器的擴展 只讀存儲器簡介 半導體存儲器分為隨機存取存儲器（ Random Access Memory）和只讀存儲器（ Read Only Memory）兩大類，前者主要用于存放數(shù)據(jù)，后者主要用于存放程序。 1Q～ 8Q為 8 個輸出端。這些外圍芯片，既可能是存儲器芯片，也可能是輸入 /輸出接口芯片。 圖 38 外部連接電路 當 C1=， VDD=5V， fCLK=66KHz時，若 Vxmax=+2V，則 R1=480KΩ；若 Vxmax=+200mV，則 R1=28KΩ。 242322212019181716151413Vdd89101112131415inhCD123456789101112OUT/ININ/OUT76543210ABVssIN/OUT 圖 36 CC4067 引腳圖 CC4067 功能框圖如圖 37 所示。 多路開關的選擇 在本次的設計中，我們的溫度傳感器有 1個，因此，我們采用了一種 16 的多路開關，以實現(xiàn)對溫度傳感器的巡回檢測。若冷端溫度不是 0℃，則會產(chǎn)生測量誤差，此時要進行冷端補償。 A和 B得兩個接點 1和 2之間存在溫度差時，回路中便產(chǎn)生電動勢，形成一定大小得電流，這種現(xiàn)象稱為 熱電效應，也叫溫差效應。然后根據(jù)給定工藝參數(shù)和溫度反饋值，按預定控制算法進行調節(jié)運算，確定 輸出控制量。 2) 要求設計一個清晰明了的整體方案，各個芯片的選用要具體，具有良好的擴展技術和接口技術。 單片微型計算機的功能不斷的增強，為先進的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機種應運而生。 （ 4） 復雜控制規(guī)律利用計算機技術不僅可以實現(xiàn)經(jīng)典的 PID 控制，還可以實現(xiàn)各種復雜的控制規(guī)律，例如，自適應控制、模糊控制等。 傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要由測量電路和控制電路組成，所具備的功能較少，也比較弱，而且結構很復雜。大量的理論研究和實踐也充分證明了用模糊自整定 PID 控制電爐溫度是一非常好的解決方法。它將模糊控制和 PID 控制器兩者結合起來，揚長避短，既具有模糊控制靈活而適應性強，調節(jié)速度快的優(yōu)點，又具有 PID 控制無靜差、穩(wěn)定性好、精度高的特點，對復雜控制系統(tǒng)和高精度伺服系統(tǒng)具有良好的控制效果。在現(xiàn)有的電加熱爐溫度控制方案中， PID 控制和模糊控制應用最多，也最具代表性。 控制器發(fā)展現(xiàn)狀 PID 控制器的發(fā)展現(xiàn)狀 在過去的 50 年，調節(jié) PID 控制器參數(shù)的方法獲得了極大的發(fā)展。常用燃料有煤、煤氣、重油等。因此本文將模糊控制算法引入傳統(tǒng) 的加熱爐控制系統(tǒng)構成智能模糊控制系統(tǒng)。 東華理工大學 畢業(yè)設計 題 目： 基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的研究 英文題目： Design of Temperature Control System Based on SCM 作 者： XXXXXXX 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 摘要 I 摘 要 單片微型計算機是隨著超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展而誕生的，由于它具有體積小、功能強、性價比高等特點，把單片機應用于溫度控制中，采用單片機做主控單元，無觸點控制，可完成對溫度的采集和控制的要求。 關鍵詞： 單片機； 熱處理溫度控制； 模糊 PID。燃料量的調節(jié)通常利用閥門、翻板等實現(xiàn)。其中有利用開環(huán)階躍響應信息，如 CoonCohen 響應曲線法；還有使用 Nyquist 曲線法的，如ZieglerNichols 連續(xù)響應法。 模糊 PID 控制 模糊控制的概念是由美國加利福尼亞大學著名教授 首先提出的，經(jīng)過20多年的發(fā)展，模糊控制取得了矚目的成就。 圖 11 模糊自整定 PID 控制 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 緒論 3 電爐采用模糊自整定 PID 控制的可行性 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，電爐隨著負荷變化或干擾因素的影響，其對象特性或結構發(fā)生改變。它不僅能發(fā)揮模糊控制的魯棒性好、動態(tài)響應好、上升時間快和超調小的特點，又具有 PID 控制器的動態(tài)跟蹤品質和穩(wěn)態(tài)精度。計算機技術的迅 速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)發(fā)生了根本性的變革，即采用微機作為控制系統(tǒng)的核心，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制系統(tǒng)的傳統(tǒng)的電子線路，從而成為新一代的微機化控制系統(tǒng)。 （ 5） 自我診斷功能采用計算機技術后，可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)故 障則立即進行報警，并可顯示故障部位或可能的故障原因，對排除故障的方法進行提示。 本系統(tǒng)所使用的加熱爐為電加熱爐，爐絲功率為 2kw，系統(tǒng)要求爐膛恒溫，誤差為士 VC,超調量可能小，溫度上升較快且有良好的穩(wěn)定性 . 單片機溫度控制系統(tǒng)是以 MS5l單片機為控制核心，輔以采樣反饋電路，驅動電路，晶閘管主電路對電爐爐溫進行控制的微機控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)設計總體方案： 本設計的主要解決的問題是通過單片機控制系統(tǒng) ,實現(xiàn)對溫度的智能控制?？刂屏坑?D/A 轉換成模擬電壓，經(jīng)功率放大后驅動執(zhí)行機構控制火爐的進氣量，使爐子的溫度按規(guī)定的工藝曲線變化東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件 8 溫度檢測電路 溫度檢測是溫度控制系統(tǒng)的一個重要的環(huán)節(jié)，直接關系到系統(tǒng)性能。熱電偶就是利用這個原理測量 溫度的。冷端補償方法較多，在本次的設計中我們采用的冷端溫度補償為電橋式冷端補償。東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件 10 CC4067 是單片 . 通道 .模擬多路轉換器。 圖 37 CC4067 功能框圖 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件 11 A/D 轉換器的選擇及連接 5G14433 是我國制造的 31/2 位模 /數(shù)變換器，是目前市場上廣泛流行的最典型的雙積分模 /數(shù)變換器。外接失調補償電容固定為 。 系統(tǒng)的擴展一般有以下幾方面的內容： ①外部程序存儲器的擴展； ②外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展； ③輸入 /輸出接口的擴展； ④管理功能器件的擴展（如定時 /計數(shù)器、鍵盤 /顯示器、中斷優(yōu)先編碼等）。 G為數(shù)據(jù)打入端 :當 G為 1時 ,鎖存器輸出端狀態(tài) (1Q～ 8Q)同輸入狀態(tài) (1D～ 8D)；當 G 由 1變 0時 ,數(shù)據(jù)打入鎖存器中。只讀存儲器的特點是信息一旦寫入之后就不能隨意跟更改，特別是不能在程序運行過程中寫入新的內容，而只能讀出 其中的內容，故稱之為只讀存儲器；只讀存儲器的另一個特點是斷電以后信息不會消失，能夠長久保存。OE：輸出允許信號，當 OE=0 時，輸出緩沖器打開，被尋址單元的內容才能被賣出。干凈的標志通常是一個存儲單元的內容都是 FFH。重復上述過程，即可將要寫入編程過程。 RAM 為易失性存儲器，斷電后所存信息立即消失。動態(tài) RAM 的集成密度大，如集成同樣的位容量，那么動態(tài)RAM 所占芯片面積只是靜態(tài) RAM 的四分之一。 圖 316 為外擴 1片 6264 的連接圖。 179。 所占用的地址為 : 第一組 4000H～ 5FFFH (A13＝ 0) 第二組 6000H～ 7FFFH (A13＝ 1) 圖 316 擴展 一片 RAM6264 的連接圖 單片機 I/O 口的擴展 （ 8155 擴展芯片） 8155 的結構和引腳 Intel 8155 是一種多功能的可編程的可編程接口芯片，它具有 3 個可編程 I/O（ A口和 B口是 8位， C 口是 6 位）、 1 個可編程定時器 /計數(shù)器和 256B 的 RAM，能方便地進行 I/O 擴展和 RAM 擴展，其組成框圖及引腳如圖 317 所示。地址信息由 ALE的下降沿鎖存到 8155 的地址鎖存器中，與 RD 和 WR 信號配合輸入或輸出數(shù)據(jù)。當 CE=0、 RD=0 時，將 8155 片內 RAM 單元或 I/O接口的內容傳送到 AD0～ AD7 總線上。它由命令寄存器中的控制字來決定輸入 /輸出。與控制字相反，狀態(tài)字寄存器只能讀出、不能寫入，其格式及定義如圖 318， 319 所示：東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件 18 圖 318 8155 狀態(tài)字格式 圖 319 8155 狀態(tài)字定義 8155與 8031的連接 如圖 320所示為 8155 與 8031 的連接東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件 19 圖 320 8155 與 8031 的連接 看門狗、報警、復位和時鐘電路的設計 看門狗電路的設計 為提高系統(tǒng)的可靠性 ,由硬件的 “看門狗”。所以，系統(tǒng)的復位電路必須準確、可靠地工作。 8． 復位操作還對單片機的個別引腳信號有影響，例如把 ALE 和 PSEN 信號變?yōu)闊o效狀態(tài)，即 ALE=0,PSEN=1。 0000B 二、復位電路 從以上的敘述中，我們已經(jīng)清楚復位電路的設計原理：在單片機的 RST 引腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖（ 2個機器周期）以上的高電平（為了保證應用系統(tǒng)可靠地復位，通常使 RST 引腳保持 10ms 以上的高電平）。 二、時鐘信號的產(chǎn)生 XTAL1（ 19 腳）是按外部晶體管的一個引腳。在二分頻的基礎上再三分頻產(chǎn)生 ALE 信號在二分頻的基礎上再六分頻得到機器周期信號?？紤]到 LED 顯示器的段電流為8mA 左右，不能用 8155 的 A 口直接驅動，因此要加 1級電流驅動。 東華理工大學長江學院畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)硬件 24 圖 326 采用 8155 接口芯片構成 2*6 鍵盤的接口電路 在本次的畢業(yè)設計中我們的顯示與鍵盤的設計如圖 327。所需移相電壓增量為 mV。為了防止 D/A轉換書輸出會有“毛刺”現(xiàn)象，這里采用了兩級緩沖器結構。運放 A1連接反饋電容 C，用來消除電路的自激振蕩。時，產(chǎn)生的三次諧波電流為基波電流的 50%五次諧波 也可達基波的 1/6。為此，人們研究了各種避免電壓瞬時大幅度下降和抑制高次諧波的方法，過零觸發(fā)方式很好地解決了此類問題，它可把可控硅導通的起始點限制在電源電壓過零點，從而大大降低了諧波分量。電容 C 的容量可根據(jù)電路的頻率特性要求來確定，經(jīng)實驗和實際應用，電路的非線性誤差小于 %較好地解決了模擬信號不共地傳輸?shù)膯栴}。 D/A 輸出的電流經(jīng) OP07 反相后變?yōu)?0— 10V 的電壓信號。則 176。 圖 327 顯示與鍵盤的設計圖 顯示器可顯示通道、溫度、升降溫速率、恒溫時間這幾項功能。反相電流驅動器經(jīng)常使用 7406；同相電流驅動器則采用 7407或 74LS244。 圖 324 時鐘電路圖 鍵盤與顯示電路的設計 LED 數(shù)碼顯示器的接口電路 實際使用的 LED 數(shù)碼顯示器位數(shù)較多 ,為了簡化線路、降低成本，大多采用以軟件為主的接口方法。輸出端為引腳 XTAL2，在芯片的外部通過這兩個引腳接晶體震蕩器和微調電容，形成反饋電路，構成一個穩(wěn)定的自激震蕩器。 圖 323 復位電 路 時鐘電路的設計 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。 表 32 單片機的復位狀態(tài) 專用寄存器 復位狀態(tài) 專用寄存器 復位狀態(tài) PC 0000H TMOD 00H ACC 00H TCON 00H B 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 000H0 T