【正文】 *******************/ void delay_50ms(unsigned int t) { unsigned int j。 //做為按鍵松開否的憑證 uchar qian,bai,shi,ge。 float D_1=0。 void key5(void)。 uchar flag1=0。在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束之際致以我誠(chéng)摯的感謝！ 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 參考文獻(xiàn) [1] 劉敏 .基于 AT89S53 單片機(jī)的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J],寧夏：寧夏機(jī)械 ,20xx 年 ,(04) [2] 呂小紅 ,周鳳星 ,馬亮 .基于單片機(jī)的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [C].武漢：武漢科技大學(xué) ,20xx [3] 呂小紅 .電阻爐智能溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用 [C].武漢：武漢科技大學(xué) ,20xx [4] 何力民 .MCS51 系列 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù) [M].北京： 北京航空 [5] 張開生 ,郭國(guó)法 .MCS51 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].微計(jì)算機(jī)信息 ,20xx(7) [6] 馬云峰，郭文川 .微機(jī)原理與接口技術(shù) [M].北京：高等教育出版社， 20xx [7] 肖恩忠 .基于 AT89C52 的電阻爐智能溫度控制系統(tǒng) [J].農(nóng)機(jī)化研究 ,20xx [8] 劉靖 .單片機(jī)的控制技術(shù) [M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ,20xx [9] 胡壽松 .自動(dòng)控制原理（第五版） [M].北京：北京科學(xué)出版社 ,20xx [10] 余永權(quán) .單片機(jī)原理及應(yīng) 用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,1997 [11] 何宏 ,田志宏 .單片機(jī)原理與接口技術(shù) 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A/D功能、數(shù)據(jù)處理的功能，由芯片MAX6675來完成。 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)思路 本部分詳細(xì)介紹了基于 STC89C52單片機(jī)的電阻爐溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。 圖 DAC0832 引腳圖 對(duì)各引腳信號(hào)說明如下： (1) DI7～ DI0：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入 (2) CS：輸入片選信號(hào)，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)有效 (3) ILE：輸入數(shù)據(jù)鎖存允許信號(hào)，當(dāng)高電平時(shí)有效 (4) WR1：輸入寫信號(hào) 1，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)有效 上述兩個(gè)信號(hào)控制輸入寄存器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式；當(dāng) ILE=1 和 WR1=0 時(shí)，為輸入寄存器直通方式；當(dāng) ILE=1 和 WR1=1 時(shí)，為輸入寄存器鎖存方式。系統(tǒng)在程序初始化時(shí)控制鍵盤行線的 口輸出高電位，控制鍵盤列線的 口輸出低電位，在判斷電路是否有按鍵按下時(shí)，讀 端口值，若端口值不是 11110000，則說明電路中有按鍵按下。 LED 顯示電路如下圖 所示。 設(shè)計(jì)中 采用 4位共陰極 LED靜態(tài)顯示方式，選用 7段顯示數(shù)碼管。串行口通信原理圖如圖 ： 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 串行口通信 電路圖 報(bào)警電路 報(bào)警電路的功能是當(dāng)爐溫值超過系統(tǒng)設(shè)定的最大值或者低于系統(tǒng)設(shè)定的最小值時(shí)，都會(huì)驅(qū)動(dòng)單片機(jī)的 I/O接口，報(bào)警電路發(fā)出聲光警報(bào)。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào) (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路提供單片機(jī)的時(shí)鐘控制信號(hào)，單片機(jī)時(shí)鐘產(chǎn)生方式有內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 STC89C52 單片機(jī)的 引腳說明 : VCC：供電電壓； GND：接地。 STC89C52 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng) 51 單片機(jī)不具備的功能。 K型熱電偶輸出信號(hào)，由芯片MAX6675處理，該芯片可實(shí)現(xiàn) A/D轉(zhuǎn)換、放大電路等功能，且可以和單片機(jī)直接通訊，節(jié)約了硬件部分，降低了成本。主要包括輸出顯示、按鍵輸入。電路部分有時(shí)鐘電路、報(bào)警電路，復(fù)位電路、顯示電路、按鍵電路等。 本文以電阻爐為控制對(duì)象，以單片機(jī) STC89C52 為硬件核心元件，采用 PID 控制，該系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、控制算法成熟穩(wěn)定、系統(tǒng)性能優(yōu)良 。 PID 控制溫度系統(tǒng)的效果，主要取決于 P、 I、 D 三個(gè)參數(shù)。而在各個(gè)領(lǐng)域測(cè)溫儀器的實(shí)際應(yīng)用表明，智能化儀器已經(jīng)是現(xiàn)代電阻爐溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主要方向 [1]。 經(jīng) PID 運(yùn)算后，比例調(diào)節(jié)輸出量改變 晶閘管控制量，變晶閘管的導(dǎo)通角，從而控制電阻爐的加熱強(qiáng)度。電阻爐是通過電流流過電阻體產(chǎn)生熱量來加熱或熔化物料的一種電爐。 MAX6675。它的特點(diǎn)是： ①電路簡(jiǎn)單； ②對(duì)爐料種類的限制較少；（小型電阻爐可用來加熱食品、干燥木材）； ③爐溫控制精度高； ④容易在真空中加熱等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)較成熟的電阻爐溫度控制系統(tǒng)中，以 PID 控制器為主。通過 PID 調(diào)節(jié)不斷重復(fù)該過程，使溫度值始終保持在給定溫度值，并在符合要求的精度之內(nèi)，并且使 LED 顯示器顯示電阻爐的溫度。然后單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)偏差進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，并且在 LED顯示器上顯示該溫度值， D/A 轉(zhuǎn)換器將運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬電壓，功率放大器把電壓信號(hào)放大，送到晶閘管，使晶閘管的導(dǎo)通角的大小發(fā)生改變，從而電阻爐的加熱電壓也發(fā)生改變，起到控制溫度的作用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，使用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)， 溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還能節(jié)省能源的消耗。在每一個(gè)脈沖信號(hào)的下降沿 SO 輸出一個(gè)數(shù)據(jù)， 16 個(gè)脈沖信號(hào)完成一串完整的數(shù)據(jù)輸出，先輸出高電位 D15，最后輸出的是低電位 D0， D14D3 為相應(yīng)的溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，共 12 位，其最小值為 0，對(duì)應(yīng)的溫度值為 0℃；最大值為 4095，對(duì)應(yīng)的溫度值為 ℃，分辨率為 ℃。 本部分主要介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 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。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的。陽(yáng)極作為二極管的正極端，還叫做正極，陰極就是二極管的負(fù)極端，也稱作負(fù)極。 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 74LS164 管腳圖 A 和 B 為 74LS64 的串行輸入端； QAQH 為 74LS64 的并行輸出端； CLK 是串行時(shí)鐘輸入端； CLR是串行輸出清零端； VCC： +5V； GND：接地端。矩陣式鍵盤適用于按鍵數(shù)量多的場(chǎng)合，按鍵位于行線和列線的交叉點(diǎn)上。 DAC0832 是一個(gè) 8位 D/A 轉(zhuǎn)換器。 (8) Iout2：電流輸出 2 DAC 轉(zhuǎn)換器的特性之一是： Iout1+Iout2=常數(shù)。本章從設(shè)計(jì)思路、軟件系統(tǒng)框 圖出發(fā)，先介紹整體的思路，再逐一分析各模塊程序算法的實(shí)現(xiàn)，最終編寫出滿足任務(wù)需求的程序。 開 始返 回初 始 化溫 度 轉(zhuǎn) 換延 時(shí)讀 M A X 6 6 7 5 的 1 6 位 轉(zhuǎn) 換 數(shù) 據(jù)啟 動(dòng) 新 的 溫 度 轉(zhuǎn) 換計(jì) 算 溫 度 數(shù) 值保 存 溫 度 數(shù) 據(jù) 圖 溫度檢測(cè)與處理子程序 報(bào)警子程序 如果溫度超過了系統(tǒng)限定值，報(bào)警子程序響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能，并切斷電源。 但計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，因此上述數(shù)學(xué)方程必須加以變換。物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 我們一般采用軟件去抖動(dòng)的方法，具體是采用時(shí)間延遲以躲過抖動(dòng)（延時(shí)時(shí)間為 10~20ms 即可 ），待穩(wěn)定之后，再進(jìn)行列線狀態(tài)的輸入與判定。 物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在徐東輝老師的 指導(dǎo)下進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此特表示感謝。 sbit DAT=P1^0。 bit flag2。 //偏差 float ek_1=0。 //積分系數(shù) float kd=3。 void led(uchar t)。t) for(j=50。 for(c=0。 b[1]=t/100。 } /************ MAX6675 函數(shù) ************/ //采集并返回 uint read(void) { unsigned char i。 delay(100)。 } CS=1。 } //==================PID 子程序 ====================// uint zlPID(uint sk) { float K,I,D。 //PID 增量 pk=pk_1+ph。 KEY4_4=0xfb。 //保存鍵碼做為下次檢測(cè) for(i=0。break。 case 0xBE:break。 case 0xEE:break。flagk=0。} else if((flag==3)amp。amp。(flagk==0)) {kd++。(flagk==0)) {kp。(flag1==2)amp。 } }