【正文】 CPU對(duì) 8279 的控制是先讀回 8279 的狀態(tài)字，查看 PIFORAM 中有無字符，若有將根據(jù)字符個(gè)數(shù)讀出所有字符，并進(jìn)行相應(yīng)處理；若無，則直接返回。 RESET 為復(fù)位輸入線。 在顯示過程中，存儲(chǔ)的顯示數(shù)據(jù)輪流從顯示寄存器輸出。 8 RAM。 掃描計(jì)數(shù)器有兩種輸出方式：一是編碼方式，計(jì)數(shù)器以二進(jìn)制方式計(jì)數(shù)， 4 位計(jì)數(shù)狀態(tài)從掃描線 SL3~SL0 輸出，經(jīng)外部譯碼器可以產(chǎn)生 16 位的鍵盤和顯示器掃描信號(hào)；另一種是譯碼方式，掃描計(jì)數(shù)器的低兩位經(jīng)內(nèi)部譯碼后從 SL3～ SL0 輸出，直數(shù) 據(jù)緩 沖 器I / O 控 制F I F O / 傳感 器 R A M狀 態(tài)控 制 及 定時(shí) 寄 存 器8 179。由于輸入到內(nèi)部電路是經(jīng)過一個(gè) 2分頻觸發(fā)器，所以輸入的外部時(shí)鐘信東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 號(hào)無需特殊要求，但它必須符合電平的最大和最小值及時(shí)序規(guī)范。 AT89C52單片機(jī)通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種復(fù)位方式。 — XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令時(shí) ALE才起作用。 — RST：復(fù)位輸入。作為輸入時(shí)， P2口的管腳電位被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 — P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向 I/O口 ，每個(gè)管腳可吸收 8TTL門電流。 （ 2) 圖中所使用的元器件要合理選用，電阻，電容等器件的參數(shù)要正確標(biāo)明。數(shù)據(jù)采集部分能完成對(duì)被測(cè)信號(hào)的采樣，顯示分辨率 1176。鍵盤與顯示器用于各種參數(shù)的設(shè)置和顯示。該系統(tǒng)具有軟啟動(dòng)、程序升溫、鍵盤輸入、顯示打印等功能，使溫度控制穩(wěn)態(tài)誤差精度達(dá)177。本文著眼于爐溫控制，首當(dāng)其沖選擇溫度變送器。 （ 4）通用性好 系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮能適應(yīng)不同的設(shè)備和各種不同設(shè)備和各種不同控制對(duì)象，并采用積木式結(jié)構(gòu)，按照控制要求靈活構(gòu)成系統(tǒng)。 179。 電加熱爐是一個(gè)非線性的、時(shí)變的、分布參數(shù)的復(fù)雜被控對(duì)象。針對(duì)這一情況。目前已有的實(shí)現(xiàn)溫控的方法有很多種，如 :恒溫法、比例式、積分式及其組合的調(diào)節(jié)方法等等，其中有的方法達(dá)到熱平衡需要的時(shí)間很長，但是其控溫精度很高，而有的是達(dá)到熱平衡的時(shí)間短，但其控溫精度卻不夠高。該控制系統(tǒng)具有硬件成本低、控溫精度較高、可靠性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。 冶金、化工、機(jī)械各類工業(yè)控制中，電加熱爐得到了廣泛 的應(yīng)用，其溫度控制具有非線性、大滯后、大慣性、時(shí)變性、升溫單向性等特點(diǎn)。測(cè)量部分是采用 鉑銠 10鉑熱電偶 。在科研、生產(chǎn)中，常常需要對(duì)某些系統(tǒng)進(jìn)行溫度的監(jiān)測(cè)和控制。提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。他們的工作多數(shù)是采用 時(shí)間比例控制 及改善 比例溫度控制 規(guī)律進(jìn)行的。但就溫度控制系統(tǒng)本身而言，均屬于一階純滯后環(huán)節(jié)，本論文介紹的溫度控制系統(tǒng)的內(nèi)容是如何得用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱爐的精確控制：首先，位于電熱爐中的 S 型高溫?zé)犭娕紝?duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)得感測(cè)并將電壓信號(hào)送到溫度變送器及其附屬轉(zhuǎn)換電路，后者將熱電偶的信號(hào)進(jìn)得轉(zhuǎn)換處理后直接送給 A/D轉(zhuǎn)換器 AD574A，到這時(shí)，原始的溫度信號(hào)才最終有規(guī)律地變換成了單片微機(jī)可以讀取的信 號(hào)，然后借助于 AT89C52 單片機(jī)內(nèi)部強(qiáng)大的運(yùn)算處理能力將信號(hào)進(jìn)行比較分析計(jì)算后產(chǎn)生最終的控制信號(hào)用來控制雙向可控硅的通斷占空比來達(dá)到調(diào)溫的目的。其次是設(shè)計(jì)可靠的控制方案，并具有各種安全保護(hù)措施，如報(bào)警、事故預(yù)測(cè)、事故處理和不間斷電源等。 （ 4）抗干擾性和可靠性設(shè)計(jì)。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 電加熱爐溫度單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 2. 電加熱爐溫度單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)概述 一般的電加熱爐 控制系統(tǒng)（如溫度控制表控制接觸器）的主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大。 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)如圖 22 圖 21電加熱爐系統(tǒng)總框圖 系統(tǒng)的基本工作原理 工作原理：爐溫控制程序及溫度與熱電偶電勢(shì)之間的對(duì)于關(guān)系表存放在EPROM2732 中，雙向可控硅采用過零觸發(fā)方式。C 范圍內(nèi)的各種電加熱爐的溫度進(jìn)行精密測(cè)量，同時(shí)，八位 LED 顯示器直接跟蹤顯示被控對(duì)象的溫度值和設(shè)定值，準(zhǔn)確度高，顯示清晰，穩(wěn)定可靠，使用方便（在具體設(shè)計(jì)編程、調(diào)試過程中，為了調(diào)試方便，編程把溫度范圍設(shè)在 0～ 1500176。輸出控制部分主要是數(shù)碼管顯示控制。對(duì)加工好的印制板還要進(jìn)行仔細(xì)的檢查，最后將器件、插座 及元件等逐一焊 接在印制板上。 P1口管腳寫入“ 1”后，電位被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng) P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 復(fù)位不影響 RAM 的內(nèi)容。本系統(tǒng)采用的是按鍵脈沖復(fù)位，具體電路和原理將在下面的章節(jié)介紹。 控制和定時(shí)寄存器用于寄存鍵盤和顯示器的工作方式，鎖存操作命令，通過譯碼器產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，使 8279 的各個(gè)部件完成相應(yīng) 的控制功能。 鍵盤的數(shù)據(jù)格式為： 位 7 6 5 4 3 2 1 0 CNTL SHIFT 掃描（閉合鍵行號(hào)） 回送（閉合鍵行號(hào)） 在傳 感器矩陣方式和選通方式時(shí)，回送線 RL7～ RL0 的內(nèi)容被直接送往相應(yīng)的FIFO RAM。 8矩陣開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行掃描。 SL3～ SL0 為掃描輸出線。在軟件設(shè)計(jì)中，顯示方式采用了 8 個(gè)字符顯示，左入方式，編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定。 ○ 3 雙向可控硅輸出，零電流關(guān)斷。 ○ 4 打印寬度 :16 字符 /行 ,24字符 /行或 40字符 /行有三種機(jī)型可選。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 外形尺寸 111（寬） *65（高） *75（深）毫米。 串行方式下 RS232 信號(hào)的極性為 MARK=邏輯“ 1”（ EIA3V 到 27V低電平） SPACE=邏輯“ 0”（ EIA+3V 到 +27V 高電平） 因此，在與 AT89C52 接口時(shí) ,存在 TTL 電平和 EIA 電平的轉(zhuǎn)換問題 ,接口電路如下 : 圖 39 TTL電平 /EIA RS 232 轉(zhuǎn)換電路 這類 EIA標(biāo)準(zhǔn) RS232C 串口微型打印機(jī)提供兩種握手方式以供選擇，一種是標(biāo)志控制方式，另一種是 XON/XOFF 協(xié)議方式，它可以通過機(jī)內(nèi)的 DIP 開關(guān) K4來選擇。波特率 9600 MOV SCON, 0C0H 。 （ 1）熱電偶 (鉑銠 10鉑銠熱電偶 ) 自 1885 年 Lechatelier 發(fā)明鉑銠 10鉑銠熱電偶以來，已有 100 多年的歷史，東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 對(duì)其性能及制造工藝曾作過詳細(xì)研究。鉑在不太高溫度下易發(fā)生再結(jié)晶及晶粒長大現(xiàn)象，不僅使高溫強(qiáng)度降低，而且容易引起污染，致使熱電偶性能不穩(wěn)定。但其中的一些參數(shù)還得依據(jù)具體要求來設(shè)計(jì)。 在芯片旁邊設(shè)計(jì)了兩個(gè)電容，它們的目的是濾除外界對(duì)電路的干擾，使電路得到 一個(gè)穩(wěn)定線性的直流電壓。 ② 如果將公共陰極接地，而在 a～ g 各段的陽極加上不同的電壓，就會(huì)使各段的發(fā)光情況不同，形成不同的發(fā)光字符。即將多個(gè) 7段 LED 的段選端復(fù)接在一起，只用一個(gè) 8位輸出口控制段選，段選碼同時(shí)加到各個(gè) 7段 LED顯示器上，通過控制各個(gè)顯示器公共陽極輪流接高電平的辦法，逐一輪流地啟動(dòng)各個(gè) LED。由于顯示部分選擇了動(dòng)態(tài)顯示，因此驅(qū)動(dòng)電路也選擇動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。它是 8 位 LED 動(dòng)態(tài)顯示接口電路。其缺點(diǎn)是使用的 硬件較復(fù)雜。 獨(dú)立式鍵盤可工作在查詢方式下，通過 I/O口讀入鍵狀態(tài)，當(dāng)有鍵被按下時(shí) I/O口變?yōu)榈碗娖?，而未被按下的鍵對(duì)應(yīng)為高電平，這樣通過讀電平狀態(tài)可判斷是否有鍵按下和哪個(gè)鍵被按下。按鍵的作用只是簡單地實(shí)現(xiàn)接點(diǎn)的接通或斷開，因此必須有一套相應(yīng)的程序與之配合，才能產(chǎn)生相應(yīng)的鍵碼，非編碼鍵盤幾乎不需要附加什么硬件電路。顯然圖中各顯示位不可能同時(shí)顯示不同的數(shù)字或符號(hào)，只有采用動(dòng)態(tài)的方法輪流使每位顯示器顯示，并保留一段時(shí)間，通常保留時(shí)間為 10ms。段驅(qū)動(dòng)電路考慮到所有的段電流均流過位選線，因此位驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)能力應(yīng)為段驅(qū)動(dòng)能力的 8 倍(最嚴(yán)重情況八段全亮 )。動(dòng)態(tài)顯示法是目前各種單片機(jī)采用的流行方法。數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。 圖 315 穩(wěn)壓電路 ② 掉電保護(hù)電路：電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降 , 將使微機(jī)系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài) , 電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常 ,微機(jī)系統(tǒng)難以正?；謴?fù) , 有效方法是掉電保護(hù) . 如插頁電路原理圖連接成一個(gè)功能完備的掉電檢測(cè)電路和 CPU電源切換電路 , 利用 R3 和 DW 在運(yùn)放的負(fù)輸 入端建立一個(gè)參考電壓信號(hào) (～ ). 再由 R1和 R2分壓 , 在運(yùn)放的正輸入端建立電源檢測(cè)信號(hào) , 調(diào)整 R1和 R2的比值 , 使 VCC高于 . 運(yùn)放輸出為高電平 , 當(dāng) VCC 低于 時(shí) ,運(yùn)放輸出低電平信號(hào) , 去觸發(fā) 80C51 的外部中斷 .CPU 進(jìn)入掉電保護(hù)狀態(tài)后耗電極微 , VCC 繼續(xù)下降后 , CPU 通過 D3從備用電池 E中傳到工作電壓 (～ ),維持片內(nèi) RAM 數(shù)據(jù)不丟失 , 如果電容 C 選用自身漏電極微的大容量電解電容器 , 二極管 D2 選區(qū)用硅二極管 , 則在不要備用電源 E(當(dāng)然也不要二極管 D3)的情況下 , RAM 中信息可保持 10h 以上。 一個(gè)機(jī)器周期由 6 個(gè)狀態(tài) (S1－ S6)組成，每個(gè)狀態(tài)又持續(xù)兩個(gè)振蕩周期 (分為 P1 和 P2)。 64點(diǎn)陣式液晶 ,LED背光。該種熱電偶的特點(diǎn)是熱電性能穩(wěn)定、抗氧化性強(qiáng)，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用。循環(huán)輸出一組數(shù) ,首地址為 DATE MOV R7, 0 MOV DPTR,DATE LOOP: MOV A, R7 MOVC A, A+DPTR 。否則為準(zhǔn)備狀態(tài)，即 SPACE 狀態(tài)； （ 5） 在 XON/XOFF 控制下忙狀態(tài)時(shí)，打印機(jī)發(fā)送 XOFF（ 13H）碼。 東華理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 （ 5）串行接口連接 SPDN 打印機(jī)的串行接口與 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)兼容 ,其接口插座為矩形 10 線孔形插座 .可采用矩形 10 線針插頭與之配接 .串行接口插座的序號(hào)如下表所示 : 表 31 兩種握手方式的表達(dá) 引腳號(hào) 信號(hào) 源 說明 3 TXD 主機(jī) 打印機(jī)從主機(jī)接收數(shù)據(jù) 2 RXD 打印機(jī) 當(dāng)使用 XON/XOFF 握手協(xié)議時(shí) ,打印機(jī)向主機(jī)發(fā)送控制碼 XON/XOFF 8 CTS 打印機(jī) 該信號(hào)為“ MARK”狀態(tài)時(shí)表示打印機(jī)正“忙”不能接受數(shù)據(jù)，而當(dāng)該信號(hào)為“ SPACE”時(shí)表示打印機(jī)“準(zhǔn)備好”可接受數(shù)據(jù) 6 DSR 打印機(jī) 該信號(hào)為“ SPACE”狀態(tài)表示打印機(jī)“在線” 5 GND 信號(hào)地 1 DCD 打印機(jī) 同信號(hào) CTS 表 32 異步通訊位 異步串行通訊格式如下圖： 起始位 數(shù)據(jù)位 奇偶校驗(yàn)位 停止位 其中起始位和停止位都是 1位。 ○ 6 打印漢字 :16*16 或 12*12 點(diǎn)陣。 ○ 5 插件焊接結(jié)構(gòu)，體積小，安裝簡便。由于采用 10ms 定時(shí)掃描查詢方式，所以在下次開始掃描時(shí)，先應(yīng)清空 8279，清除顯示 RAM 大約需要 160μs 的間，在此期間， FIFO 狀 態(tài)字的最高位 DU=1，表示顯示無效， CPU 不能顯示 RAM 寫入數(shù)據(jù)，所以清除命令狀態(tài)字取 D1H。為顯示寄存器數(shù)據(jù)輸出線。 8位。數(shù)據(jù)格式為： 位 7 6 5 4 3 2 1 0 RL7 RL6 RL5 RL4 RL3 RL 2 RL1 RL0 FIFO/傳感器 RAM 是具有雙功能的 8179。外部輸入時(shí)鐘信號(hào)周期不小于 500ns?？?