【正文】 ............................................................................... 54 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） VIII 附錄（ D） PID 運(yùn)算程序 ................................................................................................ 55 附錄（ E） VHDL 計(jì)時(shí)控制程序 .................................................................................... 57 附錄（ F） 產(chǎn)生觸發(fā)脈沖 VHDL 程序 ......................................................................... 58 附錄（ G） 鍵盤掃描及譯碼程序 ................................................................................. 60 附錄（ H） 溫度數(shù)據(jù)顯示程序 ..................................................................................... 64 附錄（ I）報(bào)警程序 ......................................................................................................... 66 附錄（ K）讀取 AD 值子函數(shù) ................................................................................. 67 附錄（ L）主程序 ............................................................................................................ 67 附錄（四）智能溫度控制器電路圖 ...................................................................................... 69 附錄（ A） ....................................................................................................................... 69 附錄（ B） ....................................................................................................................... 70 致 謝 ........................................................................................................................................ 71 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 1 第一章 引 言 課題的意義 溫度的測量與控制在化工產(chǎn)品生產(chǎn)、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中、冶金、化工、倉儲、食品加工及人工環(huán)境等各種領(lǐng)域。而且設(shè)計(jì)的周期一般是很長的。在信息技術(shù)的高速發(fā)展和人工智能應(yīng)用的推動下，智能儀器必將有更大的發(fā)展。 4）數(shù)據(jù)顯示功能：可將現(xiàn)場的溫度值利用數(shù)碼管顯示，比較直觀了解工藝現(xiàn)場情況。軟件領(lǐng)域面向?qū)ο蠹夹g(shù)把任何用戶構(gòu)建VI 需要知道的東西封裝起來。（ 5）力圖反映新技術(shù)的發(fā)展。 ? 可尋址 64KB 外部數(shù)據(jù)存儲器和 64KB外部程序存儲器的控制電路。 ? RST： 。當(dāng)超過內(nèi)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 6 部程序存儲范圍時(shí)自動訪問外部程序存儲器。 它是大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)輔助測試相結(jié)合的一種產(chǎn)物，是現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)向超高集成度、超低功耗、超小封狀和專用化方向發(fā)展的重要基礎(chǔ)。 2） .設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)無關(guān)： MAX+PLUSⅡ支持 Altera 公司的各種可編程邏輯器件，提供了工業(yè)界真正與結(jié)構(gòu)無關(guān)的可編程邏輯設(shè)計(jì)環(huán)境。 VHDL語言簡介 20世紀(jì) 80 年代后期，美國國防部開發(fā)的 VHDL語言是 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語言，并且已經(jīng)成為系統(tǒng)的國際工人標(biāo)準(zhǔn)，得到眾多的 EDA 公司的支持。 VHDL語言的主要優(yōu)點(diǎn)有： 具有強(qiáng)大的功能，覆蓋面廣，描述能力強(qiáng)，可用語從門級電路級直至系統(tǒng)級的描 述仿鎮(zhèn)和綜合。為了將電壓測量出來又務(wù)須使輸出電流 I 不分流出來，我們使用電壓跟隨器其輸出電壓 V2等于輸入電壓 V。其原理圖，如圖 所示。 從圖中可以看出， ADC0809有兩部分組成。 ADC0809的引腳圖及功能 ADC0809的引腳如圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 42 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5I N T 3 I N T 4 I N T 5 I N T 6 I N T 7 S T E O C D 3 O E C L KV C CV R E F +G N DD 1I N T 2 I N T 1 I N T 0 A B C A L E D 7 D 6 D 5D 4D 3D 2D 0圖 ADC0809 引腳圖 根據(jù)圖 所示。當(dāng) ALE 為高電平時(shí)，允許 C， B， A所示的通道被選中，并把該模擬量接入 A/D 轉(zhuǎn)換器； 8） C， B， A：通道號選擇端子 。即完成多到一的轉(zhuǎn)換；或者把經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，且由 D/A轉(zhuǎn)換完的模擬信號按一定的順序輸出到不同的控制回路中。所以，用戶可以根據(jù)自己的輸入信號范圍和數(shù)字控制信號的邏輯電平來選擇 VDD、 VSS、 VEE 的電壓值。硬件看門狗是真正意義上的“ 程序運(yùn)行監(jiān)視器 ” ，如計(jì)數(shù)型的看門狗電路通常由 555 多諧振蕩器、計(jì)數(shù)器以及一些電阻、電容等組成，分立元件組成的系統(tǒng)電路較為復(fù)雜，運(yùn)行不夠可靠。 C R3的時(shí)間常 數(shù)不必太大，有數(shù)百微秒即可，因?yàn)檫@時(shí) CPU 的振蕩器已經(jīng)在工作。當(dāng)它低電平時(shí)，寫操作被禁止 ； 5） Vss：地 ；； 6） Vcc： 電源電壓 ； 7） RESET：復(fù)位輸出 ； X25045 相關(guān)指令 在讀寫操作之前，需要先向它發(fā)出指令，指令名及指令格式 ， 如表 所示。在 8096 系列單片機(jī)和增強(qiáng)型 8051 系列單片機(jī)中，該系統(tǒng)已經(jīng)做在芯片內(nèi)部，用戶只要用軟件開放它就可以，使用很方便。接通電阻低，一般小于 100 歐姆； 7） 斷開電阻高，通常在 10000000000歐姆以上； CD4052管腳及管腳圖 它有 2個(gè)通道選擇輸入端 A、 B和一個(gè)禁止輸入端 INH。接 +5V； 12） GND：接地端； ADC0809的時(shí)序圖 ADC0809的時(shí)序圖，如圖 所示 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 14 A L EC . B . AS T A R TE O CO ED O 7 . . . D O 0 圖 ADC0809時(shí)序圖 ADC0809 的技術(shù)指標(biāo) 1） 單一電源， +5V 供電，模擬輸入范圍為 0～ 5V； 2） 分辨率為八位； 3） 功耗 為 15mW； 4） 轉(zhuǎn)換速率取決于芯片的時(shí)鐘脈沖頻率。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，發(fā)出一個(gè)正脈沖，表示 A/D 轉(zhuǎn)換完畢。參考電平經(jīng)過 256R 電阻網(wǎng)絡(luò)輸出一個(gè)模擬電壓 Vc， Vc與輸入模擬量 Vx在比較器中進(jìn)行比較。分辨率為 n，表示它可以對滿刻度的 1/2n 的變化量作出反應(yīng)。本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的就是八路多路開關(guān) ADC0809，現(xiàn)對 ADC0809進(jìn)行介紹。因此， A/D 通道中的前置放大器常采用由一組運(yùn)放構(gòu)成的測量放大器，也稱儀表放大器，如圖 所示。這些描述可以從最抽象的系統(tǒng)級直到最精確的邏輯級甚至門級。 6） .模塊化工具：設(shè)計(jì)者可從各種設(shè)計(jì)輸入、編輯、校驗(yàn)及器件編程工具中作出選擇，形成用戶風(fēng)格的開發(fā)環(huán)境，必要時(shí)還可以在保留原始功能的基礎(chǔ)上添加新的功能。他支持 Altera 公司的不同結(jié)構(gòu)器件，可在多平臺上運(yùn)行。 ? ：雙功能靜態(tài)端口。 ? PSEN：程序存儲器允許 。 ? 5 個(gè)中斷源、 2個(gè)優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)。 51 系列單片機(jī)包括以下幾個(gè)部分： ? 一個(gè)八位 CPU。 單片機(jī)的主要特點(diǎn)：（ 1）系統(tǒng)性強(qiáng)。 第二階段開放式的儀器結(jié)構(gòu)。隨著傳感器技術(shù)發(fā)展、 A/D等新器件出現(xiàn)、單片機(jī)與 DSP 的廣泛應(yīng)用、特別是 ASIC、 FPGA/CPLD技術(shù)在智能儀器中的廣泛應(yīng)用，智能儀器的結(jié)構(gòu)更緊湊，性能更優(yōu)良。現(xiàn)在的 EDA技術(shù)已經(jīng)在各大高等院校得到和快的推廣，在課程設(shè)計(jì)，綜合實(shí)踐，電子設(shè)計(jì)競賽，畢業(yè)設(shè)計(jì)，科學(xué)研究和產(chǎn)品的研發(fā)等 EDA技術(shù)綜合應(yīng)用環(huán)節(jié)提供拉很大 的幫助，并處于很重要的位置。近來在市場出現(xiàn)及各種工業(yè)生產(chǎn)過程中基本應(yīng)用于交、直流系統(tǒng)的晶閘管模塊，將同步觸發(fā)和晶閘管主要電路集成為一體，是晶閘管的應(yīng)用更為簡單方便。 關(guān)鍵詞： 智能化；溫度控制；單片機(jī)； FPGA內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） II Smart Temperature Controller Abstract The temperature controller for use wisdom and A Single Chip puter and FPGA/CPLD bined constitute the main system of monitoring. FPGA/CPLD primarily responsible for data collection, data storage, keyboard scanning, data。 集：主要應(yīng)用 K 型熱電偶溫度傳感器來采集溫度信號。利用 ADC0809將轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 Shanpianji FPGA/CPLD primarily responsible for the retrieval of data collection, and on the basis of these data recovery figures, with their degrees, PID operations. This design system can be divided into four basic ponents : temperature data acquisition circuits, data processing control circuits, data circuits and warning circuits. 1. Temperature data collection : The main application for Ktype thermocouple temperature sensors collecting temperature signal. ADC0809 will use standard analog signal conversion into digital signals. Integrated temperature sensor measurements using coldAD590 temperature, the coldtemperature pensation. 2. Data processing control ponents : data collection will be processed by puter, digital filtering, scales used, PID control parameters export operations, the use of siliconcontrolled rectifier principles of a singlephase electric heater temperature control. Temperature control circuits used Jingzhaguan transfer credit. 3. Data elements : the show circuit anode part of a total of four digital and four pieces of eight and a one string into the 74LS164 chip. 4. Police parts : an emergency warning system to alert operators of attention, or take emergency measures. The methods of collecting data is