【正文】 也都足夠了，所以也不必進行外部數據存儲器的擴展。正常工作時顯示溫度值。當彈飛的程序落到非程序區(qū)時，前一個條件即不滿足。由于軟件系統(tǒng)的靈活性，PID算法可以修正和完善，從而使數字PID具有很大的靈活性和適用性。增大積分時間常數將減慢靜差的過程，但可減小超調，提高穩(wěn)定性。k次采樣增量式PID輸出算式為 其中,設 所以, 。因為用手按下一個鍵時，往往會出現所按鍵在閉和位置和斷開位置之間跳動幾下才穩(wěn)定到閉和狀態(tài)的情況。動態(tài)顯示是把十六進制數（或BCD碼）轉換為相應字形碼，故它通常需要在RAM區(qū)建立一個顯示緩沖區(qū)。本文采用的是三路信號采集，如果實現效果更好的控制，可以采用多路控制。 PID control。 Fuzzy switching。參考文獻[1] 李錫雄. 微型計算機控制技術. 北京: 科學出版社，[2] 張迎新. 單片微型計算機原理應用及接口技術. 北京: 國防工業(yè)出版社，2000[3] 余人杰. 計算機控制技術. 西安: 西安交通大學出版社，[4] 胡壽松. 自動控制原理. 北京: 國防工業(yè)出版社，1994[5] 何立民. 單片機應用系統(tǒng)設計. 北京: 北京航空航天大學出版社,1989[6] 李華. MCS51系列單片機實用接口技術. 北京: 北京航空航天大學出版社，1993[7] 王之芳. 傳感器應用技術. 西安: 西安交通大學出版社,1995[8] 李志忠. 微型計算機應用技術. 北京: 清華大學出版社,1989[9] 曹素芬. MCS51系列原理與接口技術. 沈陽: 東北大學出版社,1994[10] 李永敏. 數字化測試技術. 北京: 北京航空航天大學出版社,1987[11] 萬福君. 單片微機原理系統(tǒng)設計與開發(fā)應用. 北京: 中國科學出版社,1995[12] 張友德. 單片機原理應用與實驗. 上海: 上海復旦大學出版社,1992[13] 張毅剛等. 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IEEE International Conference On Fuzzy Systems [S] , ,1997致 謝本次畢業(yè)設計的順利完成，首先要感謝我的導師李寶國。顯示緩沖區(qū)中各存儲單元用于存放相應LED顯示管欲顯示字符的字形碼地址偏移量，故CPU可以根據這個地址偏移量通過查找字形碼表來找出所需顯示字符的字形碼，以便送到字形口顯示。對于鍵的抖動處理，一般采用軟件延時20毫秒的方法。否則將TX與TH比較，如果TX≥TH則報警，并置P13口為高電平，通過光耦合器關閉可控硅，停止加熱器加熱，并調顯示。比例積分微分調節(jié)器作用:為了加快控制過程，有必要偏差出現或變化的瞬間，按偏差變化的趨向進行控制，使偏差消滅在萌芽狀態(tài)，這就是積分調節(jié)的原理。比例調節(jié)器的作用:比例調節(jié)器對偏差是即時反應的,偏差一旦出現,調節(jié)器立即產生控制作用,使輸出量朝著減小偏差的方向變化,控制作用的強弱決定于比例系數。對付前一種情況采取的措施就是設立軟件陷阱，對于后一種情況可采取“看門狗”電路解決。 軟件抗干擾設計程序在運行過程中，有時由于某種噪聲干擾的影響，會出現死循環(huán)現象，或者出現程序“亂飛”（執(zhí)行程序跨段丟失）現象，從而影響系統(tǒng)的正常工作。l 實時顯示溫度,℃。 MCS51的口線P11接報警電路的輸入端,當P11口輸出低電平時,7046輸出為高電平,發(fā)光二極管兩端電壓差接近5V,，由壓電效應而發(fā)出蜂鳴音報警。在完成設定上限值的工作后，使用1號鍵和2號鍵設定需要的溫度控制系統(tǒng)的下限值，然后按下3號鍵，將這個下限值確定，也就是將這個下限值保存到專用的寄存器里，然后系統(tǒng)進去實時的溫度測量和控制工作中。例如：當S1號按鍵閉合時，所在的行線與列線短路，使PA0口為高電平，通過軟件里對PA0口查尋，如果只有PA0口為高電平，那么就可以確定是S1鍵按下了，通過在軟件里的設定，行使S1鍵的功能。8255的D0～。當這個引腳為低電平時，8255接收CPU輸出的數據或命令，即CPU對8255A進行寫操作。 簡易式鍵盤接口電路設計 8255可編程并行I/O接口設計MCS51系列單片機共有4個8位并行I/O口，這些I/O口一般是不能完全提供給用戶使用的，在外部擴展存儲器時，提給用戶使用的I/O口只有P1和P3口的部分口線。由于串入電阻，使得觸發(fā)電路由一個最小觸發(fā)電壓，低于這個電壓時，可控硅才導通。光電耦合器的集電極電流與發(fā)光二極管的電流之比稱為光電耦合器的電流傳輸比CTR。 MOC3041和雙向可控硅構成的輸出通道電路其中：R8：限流電阻，控制LED的觸發(fā)電流。所以，一般不采用第四象限的出發(fā)方式。第二象限觸發(fā)：MT2+，G。雙向可控硅可以看作是兩個單向可控硅反向并聯在一起組成。2) 無觸電，壽命長，可靠性高。 MOC3041芯片是一種集成的帶有光耦的雙向可控硅驅動電路。 顯示電路原理圖 輸出控制電路設計對該部分電路的設計，主要應解決兩個問題：弱電（89C51系統(tǒng)）和強電（AC220V）的隔離；對強電的控制。2．D7段譯碼驅動器。其中7個發(fā)光二極管構成7筆字型“8”；一個發(fā)光二極管構成小數點的“.”。電子顯示器可分為主動發(fā)光型和非主動發(fā)光型兩大類。l /通過74LS373接于P01,只要 P01=0則啟動轉換器；P01=1則讀取轉換結果。設A=0，12位A/D轉換，轉換時間為25，這與的狀態(tài)無關。=0時，為單字節(jié)輸出，可與8位CPU接口連接，AD574A采用左對齊的數據格式，與A配合，使數據分兩次輸出。另外，當START信號出現高電平時，標志狀態(tài)STS開始變?yōu)楦唠娖?，直到轉換過程結束才變?yōu)榈仉娖?。邏輯電平轉換單元可以將CMOS電平轉換為TTL電平，因此，CD4051通道選擇電平范圍大，3～15V之間均可以正常工作。此外，在模擬量輸出通道中，為了實現多回路控制，需要通過多路開關將控制量分配到各條支路上。因此,完成數據采集應具備下述基本部件:模擬多路轉換開關和信號調節(jié)電路,采樣/保持放大器,模擬/數字(A/D)轉換器,通道控制電路。電橋是運放的輸入信號源，考慮信號源內阻影響，可做等效變換。這三類熱敏電阻電阻率與溫度 t之間的相互關系為非線性。當被測量隨時間變化很快，可用一系列動態(tài)參數來描述和表征傳感器的動態(tài)特性。常用的數據存儲器有靜態(tài)數據存儲器和動態(tài)數據存儲器。本方案選用89C51芯片（內部含有4KB的EEPOM），不需要向外擴展程序存儲器，可使系統(tǒng)整體結構更為簡單。 主要設計內容種蛋孵化需要適宜的環(huán)境條件，其中最關鍵的是溫度。在此基礎上發(fā)展起來的智能儀器無論是測量的準確度、靈敏度、可靠性、自動化程度、應用功能等方面或在解決測試技術問題的深度及廣度方面都有了巨大的發(fā)展，以一種嶄新的面貌展現在人們的面前。l 實時對采集到的被控參數進行處理后，按一定的預先規(guī)定的控制規(guī)律進行控制規(guī)律的計算，或稱決策，決定當前的控制量。這些功能是由傳感器的測量變送裝置、控制器和執(zhí)行機構來完成的。然后，利用e直接進行控制使系統(tǒng)的偏差減小，直到消除偏差，使被控量接近或等于給定值?？刂破鲗⑴c反饋信號對應的工程量與系統(tǒng)的給定值比較，控制器根據誤差產生控制信號來驅動執(zhí)行機構進行工作，使被控參數的值與系統(tǒng)給定的值相一致?？刂葡到y(tǒng)引入計算機，就可以充分利用計算機強大的計算、邏輯判斷和記憶等信息處理能力。上述測量、控制、運算、管理的過程不斷重復，使整個系統(tǒng)能夠按照一定的動態(tài)品質指標進行工作，并且對被控參數或控制設備出現的異常狀態(tài)及時監(jiān)督并迅速做出處理。孵化是家禽生產的重要一環(huán)，孵化率的高低直接關系到商業(yè)孵化場的經濟效益，并且對雛雞的成活率和雛雞今后生產性能等都有重要的影響。設計主要內容有多路實時檢測現場溫度參數電路設計，輸出控制電路設計，單片機最小系統(tǒng)電路設計，軟件設計。所以，本系統(tǒng)采用美國Intel公司生產的89C51型單片機，由于其具有集成度高、處理功能強、可靠性高、系統(tǒng)結構簡單、價格低廉等優(yōu)點并具有4K字節(jié)的程序存儲器，使得它應用起來更加方便。A0～A12地址線I/00～I/07雙向數據線片選線1片選線2寫允許線讀允許線 6264引腳圖 工作方式選擇方 式D0～D7H未選中（掉電）高阻L未選中（掉電）高阻HLHH輸出禁止高阻HLHL讀DOUTLLHH寫DINLLHL寫DIN 6264與89C51硬件連接 傳感器傳感器是檢測系統(tǒng)中與被測對象直接發(fā)生聯系的部分，是信息輸入的窗口，它為檢測系統(tǒng)提供必要的原始信息。根據本設計中所需要測量的溫度范圍、敏感度、精確度以及考慮其經濟性，熱敏電阻傳感器為最合適的測溫元件。熱敏電阻具有靈敏度高、體積小、響應速度快、結構簡單等優(yōu)點,最大的不足是非線性高。 熱敏電阻參數及輸出電壓溫度（℃）0102025304050。為了減少動態(tài)數據采集的孔徑誤差,需要加入采樣/保持電路。本設計采用三路檢測，需要多路開關把三個通路的模擬量分時地接通并送入A/D轉換器，完成“多到一”的逐次切換；另外，它在模擬量輸出通道可以將計算機從D/A轉換器輸出的模擬量輸出到不同的外部設備，實現“一到多”的逐次切換,。內部配置高精度參考電壓源和時鐘電路，使它不需任何外部電路和時鐘信號，就能完成A/D轉換，應用非常方便。內部寄存器控制輸入引腳是大多數A/D轉換器所沒有的，它們用來選擇輸出數據的形式和轉換脈沖長度。請注意，引腳不能有TTL電平控制，必須直接接至+5V（引腳1）或數字地（引腳15）。綜上所述，可寫出AD574A控制信號組合表。這兩種器件都具有成本低廉、配置靈活、與單片機接口方便的特點。 LED顯示接口設計LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。將單片機I/O口的8位線與顯示塊的發(fā)光二極管的引出端（a～dp）相連，共陰極低電平有效，選通有效后8位并行輸出口輸出不同的數據就點亮相應的發(fā)光二極管，獲得不同的數字或字符。上述兩類接口芯片無輸入鎖存能力。當P14=1時，MOC3041中的發(fā)光二極管不發(fā)光，內部雙向可控硅不導通，所以功率雙向可控硅T1截止，負載RL中沒有電流流過。輸入部分是一個砷化鎵發(fā)光二極管，在5～15mA正向電流的作用下發(fā)出足夠的紅外光去觸發(fā)輸出部分。2) 使功率因數降低。為了區(qū)別雙向可控硅的兩個電極，一般把和門極G接近的電極稱電極1，它也是參考電極；另一個電極稱電極2。這時電極MT2的電壓為負；門極G出發(fā)電流為負。當電壓上升率dv/dt較大時，就會造成MOC3041的輸出可控硅誤導通。R11，C4：構成吸收回路，承受反向電壓。溫度升高，傳輸比也會下降，因此在使用時要留一些余量。本設計中選取=27Ω。8255共有40個引腳，功能分類敘述如下。l 尋址線：、AO、A1：片選信號，輸入信號線，低電平有效。獨立式按鍵配置靈活，軟件結構簡單。2號鍵：下降。一個按鍵開關通C0過機械觸點的斷開、閉合過程，其波形在圖220中，若Y0為低電平，S1號鍵閉合一次，圖中t1和t3分別為鍵的閉合和斷開過程中的抖動期（呈現一串負脈沖），抖動時間長短和開關的機械特性有關，一般為5～10ms，t2為穩(wěn)定的閉合期，其時間由按鍵動作所確定，一般為十分之幾秒到幾秒，t0、t4為斷開期。 時鐘電路MCS51雖然有內部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外接元件。在過程中繼續(xù)對溫度進行監(jiān)測，當時，置P13為低電平斷開可控硅，關閉加熱器，等待下一次的啟動命令。l 通過報警器件輸出報警。這時，我們首先要盡快將程序納入正軌（執(zhí)行真正的指令系列）。在當前EPROM容量不成問題的條件下，還是多多設置陷阱有益。比例積分調節(jié)器作用:為了消除在比例調節(jié)中的殘余靜差,可以在比例調節(jié)的基礎上加入積分調節(jié)。（1）計算機只輸出控制增量，即執(zhí)行機構位置的變化部分，因而誤動作影響小。在鍵盤的控制方面，由于采用了5個單鍵，因此使得鍵值識別的問題也比較簡單。89C51的P0口掃描輸出總是只有一位為高電平，即4位顯示器中僅有一位公共陰極為低電平，其它位為高電平。預期達到的目標是對小雞孵化場溫度參數進行多點檢測，將檢測的結果進行處理后輸入單片機，將各點溫度進行顯示，根據運行時間，采用PID算法，輸出控制信號對現場溫度進行實時控制，能在溫度異常情況實現報警等功能。其次，在我遇到設計與開發(fā)上的難題時，同組的同學以及其他關心我的同學朋友也都給了我很多幫助，解決了不少難點問題，使我能夠順利及時地完成本次設計，在這里一并表示感