【正文】 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 22 參考文獻 [1] 高海生 .單片機及應(yīng)用技術(shù)大全 [M].成都：西南交通大學出版社 ,1996. [2] 王福瑞 .單片微機測控技術(shù)大全 [M].北京：北京航空航天大學出版社 ,1999. [3] 沙占友 .新型單片機開關(guān)電源的設(shè)計與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,2021. [4] 侯自林 .過程控制與自動化儀表 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,2021. [5] 徐惠民等 .單片機微型計算機原理、接口及應(yīng)用 [M].北京：北京郵電大學 出版社 ,2021. [6] 何立民 .單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京：北京航空航天大學出版社 ,1990. [7] 周明德 .微型計算機硬件、軟件及其應(yīng)用 [M].北京：清華大學出版社 ,1984. [8] 王曉明 .單片機教程 [M].沈陽：東北大學出版社 ,2021. [9] 張偉 .單片機原理及應(yīng)用 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,2021. [10] 徐愛均 .智能化測量控制儀表原理與設(shè)計 [M].北京：北京航空航天大學出版社 ,1995. [11] 張小春 . KP表在電阻爐溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].自動化儀表， 2021（ 1） ： 6065. [12] 皮大能，關(guān)鴻霞，南光群 .一種實用的電爐控溫方法 [J].自動化儀表， 2021（ 4）： 6364. [13] 楊長松等 .單片機測控系統(tǒng)干擾與抗干擾措施 [J].自動化與儀表 ,2021（ 1）： 5356. [14] 蔡得聰 .傳感器的發(fā)展方向及數(shù)字傳感器的地位 [J].電氣自動化 ,2021（ 10）： 1415. 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 23 致 謝 在 朱老師 的指導下，我在近五個多月的時間里，將電加熱爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計完成。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 9 J un 20 0 6 S he e t o f F i l e : D : \ P R E V I O ~ 1[ 1] . D D B D r a w n B y :1 2U 31 A7 4L S 0 55 55C10 .1u F1 80 k 5k+ 121kACACS S RC?C A PRS 圖 溫控電路 MCS— 51單片機的 P27置 1后，再清 “ 0” ，得到正脈沖經(jīng)反相后觸發(fā) 555芯片，將有一個周期正弦波加到電爐絲上。 OUTB0～ OUTB3（ B組顯示信號）：輸出線。 它存放著傳感器矩陣中的每一個傳感器狀態(tài)。 (3)掃描計數(shù)器 掃描計數(shù)器有兩種工作方式，按編碼方式工作時，計數(shù)器做二進制計數(shù)，四位計數(shù)狀態(tài)從掃描線 SL0～ SL3輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼后，為鍵盤和顯示器提供掃描線。此外，還希望切換速度快、噪音小、壽命長、工作可靠。當微處理器取完數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換命令可撤去， B/C置高電平。一般要求，外接的脈沖信號應(yīng)當是高、低電平的持續(xù)時間大于 20ns，且頻率低于 12MHz的方波。 （ 5） PFI：電源故障輸入端。 單片機最小系統(tǒng)外圍電路 單片機 8051 8051有 40條引腳。爐內(nèi)溫度由熱電阻測溫元件和電阻元件構(gòu)成的橋式電路測量并轉(zhuǎn)換成電壓信號送給放大器的輸入端，使信號變成05V電壓信號，再經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān) CD4051將信號送入 A/D轉(zhuǎn)換器，將此數(shù)字量經(jīng)過數(shù)字濾波，標度轉(zhuǎn)換后，一方面通過 LED將爐溫顯示出來；另一方面，將該溫度值與被測溫度值比較，根據(jù)其偏差值的大小，采用比例微分控制（ PID控制），通過固態(tài)繼電器控溫電路控制電爐絲的加熱功 率大小，從而控制電爐的溫度，使其逐漸趨于給定值且達到平衡。一般測量電路由測溫元件、信號調(diào)理電路、信號放大器等組成。 電源電路設(shè)計依據(jù)電子技術(shù)相關(guān)知識為基本原理，電路主要由取樣、基準電壓、比較放大、調(diào)整四部分組成 [3]。 （ 8） GND：接地端。 AD574是 AD公司生產(chǎn)的 12位逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換芯片，它將 A/D轉(zhuǎn)換電路、基準電壓、時鐘、比較器、逐次逼近寄存器以及輸出緩沖存儲器等集成在一塊芯片上，并具有三態(tài)輸出。 圖 AD547與 8051的連接 1 2 3 4 5 6 7 8ABCD87654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA2D a t e : 2 J u n 2 0 0 5 S h e e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n g s \ M o u n t 0 3 1 \ 桌面 \ 劉波 . D d bD r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D108 0 5 1+ 5 VU?NOT100CH 1 5 V+ 1 5 VDGND1R E F I N10l s b D B 016D B 117A N G N D9D B 218D B 319D B 420B I F O F F12D B 521D B 622D B 7231 0 V s p n13D B 824D B 9252 0 V s p n14D B 1 026m s b 1 127R E F o u t8S T A T U S28CE6CS3+Vs7A 0 / S C4R / C5 V s1112/82U?A D 5 7 4 AL F 3 9 8100K100K 100 1 2 V+ 1 2 V畢業(yè)設(shè)計 （論文） 9 多路轉(zhuǎn)換開關(guān) CD4051 多路轉(zhuǎn)換器又稱多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，多路開關(guān)是用來切換模擬電壓信號的關(guān)鍵元件。 [6] [7] 8279 的組成及工作原理 8279主要由輸入 /輸出控制、數(shù)據(jù)緩沖器、控制與定時寄存器、掃描計數(shù)器、回復緩沖器、 FIFO傳感器 RAM、顯示 RAM、 顯示地址寄存器等電路組成。鍵盤數(shù)據(jù)格式如表 。顯示寄存器的輸比 與顯示掃描配合，不斷從顯示 RAM中讀出顯示數(shù)據(jù)，同時輪流驅(qū)動被選中的顯示器件，以達到多路復用的目的，使顯示器件呈現(xiàn)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。 RL0～ RL3（回復）線：輸入線，它們是鍵盤或傳感器矩陣的列（或行）信號輸入線。該信號在數(shù)字切換或使用消隱命令時，將顯示消隱。由于本系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道比較多，而且采樣數(shù)據(jù)為 12位，（雙字節(jié)），加上一些給定值，如溫度上、下限報警給定值等，所占內(nèi)存單元較多，故本系統(tǒng)同時使用內(nèi)部 RAM和外部 RAM。從課題的選擇到項目的最終完成， 朱老師 都始終給予我細心的指導和不懈的支持。 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 20 圖 單片機主流程圖 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 21 結(jié) 論 在本設(shè)計系統(tǒng)中，用 8051單片機作為主控機，通過外部程序擴展電路來實現(xiàn)大容量的軟件程序的輸入承載量，通過數(shù)據(jù)采集通道來實現(xiàn)對爐內(nèi)各處溫度的檢測 ，在鍵盤及顯示電路一體化的情況下來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的輸入及對采集到的數(shù)據(jù)進行顯示。 本次設(shè)計中，驅(qū)動器的輸入端接 8051的 。 CNTL/STB（控制 /選通）：輸入線，高電平有效。 CS （片選）：輸入線，當 CS ＝ 0時 8279被選中，允許 CPU對其讀、寫，否則被禁止。在鍵盤或選通方式工作時，它是 FIFO存儲器，其輸入或讀出遵循先入先出的原則。 A0 用于區(qū)別信息的畢業(yè)設(shè)計 （論文） 11 特性，當 A0=0 時，表示輸入／輸出的信息均為數(shù)據(jù)；當 A0＝ 1 時，表示輸入 /輸出的信息為指令，而輸出的信息是狀態(tài)字 。通道選擇表如表 。單極性輸入時 BIP OFF接地，雙極性輸入時應(yīng)懸空或接 +5V電源。在 XTAL1和 XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振畢業(yè)設(shè)計 （論文） 7 蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘發(fā)生器。上電時，自動產(chǎn)生 200ms的復位脈沖（高電平）；手動復位端輸入低電平時，該端也產(chǎn)生復位信號輸出。 表 AD522芯片引腳功能圖 引腳 名稱 功能 1 +INPUT 正輸入端 2 R GAIN 增益補償端 3 INPUT 輸入端 4 NULL 空端 5 V 負電源端 6 NULL 空端 7 OUTPUT 輸出端 8 V+ 正電源端 9 GND 地參考端 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 3 10 NC 不接 11 REF 參考端 12 SENSE 補償端 13 DATA GUARD 數(shù)據(jù)保護端 14 R GAIN 增益補償端 橋式測量電路設(shè)計 測量電路由測溫元件和電阻元件構(gòu)成的，如圖 ，此電路為典型的橋式測量電路，可在低電壓、高阻抗、大噪聲的環(huán)境中獲得最佳性能。 畢業(yè)論文設(shè)計 題目： 單片機的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 （論文） I 摘 要 隨著計算機技術(shù)、控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，電加熱爐的溫度控制技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要部分。 圖 AD522芯片 AD522采用 14腳 DIP封裝，圖 AD522的引腳排列，表 1給出了各引腳的功能說明。 （ 2） RESET：復位信號輸出端。 8051內(nèi)部有一個高增益反向放大器，用于構(gòu)成振蕩器，引腳 XTAL1和 XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。輸入電壓極性可由 BIP OFF引腳的連接方式而定。而當 INH為高電平時，不論 A、 B、 C為何值， 8個通道均不通。 RD、 WR 是來自 CPU 的讀寫控制信號。 (5)FIFO/傳感器及其狀態(tài)寄存器 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 控制 移位 掃描 回復 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 12 FIFO/傳感器 RAM是 — 個雙重功能的 8 8RAM。 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 15 壓電式蜂鳴器約需 10mA的驅(qū)動電流，因此，可以使用 TTL系列集成電路 7406或 7407低電平驅(qū)動，也可以用一個晶體三極管驅(qū)動，如圖 。 畢業(yè)設(shè)計 （論文） 19 圖 通道數(shù)據(jù)采集流程圖 單片機主程序流程圖 單片機主程序的主要任務(wù)是初始化 MODEM，讀取數(shù)據(jù)并保存，并對鍵進行處理。在此謹向 *老師 致以誠摯的謝意和崇高的敬意 。主要任務(wù)是開機復位自檢，系統(tǒng)初始化，溫度畢業(yè)設(shè)計 （論文） 18 采樣，數(shù)據(jù)處理，定時顯示爐溫以及控制量輸出 。 8279 與鍵盤顯示器的連接 8279鍵盤 /顯示器擴展電路如圖 。 顯示地址寄存器用來存放由 CPU進行讀 /寫