【正文】 ② 非編碼鍵盤的按鍵是排列成行、列矩陣形式的。 動(dòng)態(tài)顯示電路的驅(qū)動(dòng)電路分為段驅(qū)動(dòng)電路和位驅(qū)動(dòng)電路兩種。加在 7 段陽極上的電壓可以用數(shù)字量表示，如果某一段的陽極為數(shù)字量 1，則這個(gè)段就發(fā)光；如為 0，則不發(fā)光。具體接幾兆晶體是基于機(jī)器周期考慮。該種熱電偶正極的明義成分為含銠 10%的鉑銠合金（代號(hào)為 SP），負(fù)為純鉑（代號(hào)為 SN）。出廠時(shí)為 K4=OFF，兩種握手方式的說明如圖： 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) 19 握手方式 數(shù)據(jù)方向 RS232C 接口信號(hào) 標(biāo)志控制 數(shù)據(jù)可以進(jìn)入 信號(hào)線 1和 8為 SPACE 狀態(tài) 數(shù)據(jù)不可以進(jìn)入 信號(hào)線 1和 8為 MARK 狀態(tài) XON/XOFF 控制 數(shù)據(jù)可以進(jìn)入 在信號(hào)線 2 上發(fā) XON 碼 11H 數(shù)據(jù)不可以進(jìn)入 在信號(hào)線 2 上發(fā) XOFF 碼 13H 圖 310 握手方式 圖 311 標(biāo)志控制方式時(shí)序 圖 312 XON/XOFF 協(xié)議方式時(shí)序 串行連接方式的操作過程如下： （ 1） 用 DIP開關(guān) K1K3 選擇波特率； （ 2） 用 DIP開產(chǎn) K5， K6選擇奇偶校 驗(yàn)； （ 3） 用 DIP開關(guān) K4選擇標(biāo)志控制或是 XON/XOFF 控制握手方式； （ 4） 當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)還剩 32 個(gè)字節(jié)，信號(hào)線 DCD（信號(hào)線 1）和 CTS（信號(hào)線 8）由打印機(jī)設(shè)置為忙狀態(tài)，即 MARK 狀態(tài)。 ○ 5 打印字模 :全部 96 個(gè) 5*7點(diǎn)陣 ASCII 字符和 352個(gè) 5*7 或 6*8 點(diǎn)陣其它字符或圖符 ,32 個(gè)用戶可定義 6*8 點(diǎn)陣字符。由于該系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性及速度要求并不十分高，所以時(shí)鐘頻率采用 6MHz 已足夠了，故程序時(shí)鐘命令字取為 2AH，用以保證 100kHz的內(nèi)部工作頻率。 顯示 RAM用來存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)，容量是 16179。 定時(shí)器包含一些計(jì)數(shù)器，其中有一個(gè)可編程的 5位計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)值在 2～ 31間），對(duì) CLK 輸入的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻，產(chǎn)生 100 KHz 的內(nèi)部定時(shí)信號(hào)（此時(shí)掃描時(shí)間為，消抖時(shí)間為 ）。 復(fù)位后， PC 指向 0000H 單元，使單片機(jī)從起始地址 0000H 單元開始重新執(zhí)行程序。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE脈沖。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八 位地址接收。 系統(tǒng)的技術(shù)要求 （ 1）溫度范圍： 40℃ ～ 1500℃ （ 2）供電電壓：三相交流 380V （ 3）調(diào)節(jié)溫度的超調(diào)量小于 30% （ 4）功率范圍： 4 kW 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) 8 3. 溫度控制硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)規(guī)范 原理圖主要由設(shè)計(jì)、診斷與檢查組成。觸發(fā)脈沖由過零同步脈沖形成電路提供。 硬件的工程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) （ 1）選擇系統(tǒng)的 總線和主機(jī)機(jī)型 選擇系統(tǒng)的總線，系統(tǒng)總線的優(yōu)點(diǎn)：采用總線可以簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)，用戶可根據(jù)需要直接選用符合總線標(biāo)準(zhǔn)的功能模板，而不必考慮模板插件之間的匹配問題，使系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化；系統(tǒng)可擴(kuò)性好，僅需將總線標(biāo)準(zhǔn)研制的新的功能模板插在總線槽中即可；系統(tǒng)更新性好，一旦出現(xiàn)新的微處理器、存儲(chǔ)器芯片相接口電路，只要將這些新的芯片按總線標(biāo)準(zhǔn)研制成各類插件，即可取代原來的模板而升級(jí)更新系統(tǒng)。本系統(tǒng)的外圍接口布置了鍵盤（一共 16 鍵，含數(shù)字鍵10個(gè)和 6 個(gè)主功能鍵）、 7段 LED 數(shù)碼顯示屏（一共 8 位，分別為四位的當(dāng)前實(shí)時(shí)溫度顯示和四位的設(shè)定參考溫度顯示）、微型打印機(jī)用來對(duì)歷史溫度數(shù)據(jù)的打印，通過軟件設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)曲線和數(shù)據(jù)兩種的打印方式。 電加熱爐以其無污染、操作方便、自動(dòng)化程度高、出力穩(wěn)定切出力可調(diào)范圍大、節(jié)省基建投資等諸多優(yōu)點(diǎn)逐漸受到人們的歡迎。為了在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中具有較強(qiáng)的抗干擾能力 ,采取了一系列抗干擾措施。以單片機(jī)為核心 , 采用溫度變送器和固態(tài)繼電器控溫電路 , 實(shí)現(xiàn)對(duì)電爐溫度的自動(dòng)控制。但這其中對(duì)溫度的控制上不是很理想，溫差大、溫度控制精度不準(zhǔn)確。 主要技術(shù)指標(biāo)有： 電加熱爐溫度加熱范圍：≤ 1500℃ 調(diào)節(jié)溫度的超調(diào)量小于 30% 能實(shí)時(shí)顯示爐內(nèi)溫度，記錄溫度變化的過程 施加電壓范圍： 0220V 相 AC 或 DC 加熱方式：電阻絲直接加熱 爐內(nèi)容積： 179。包括內(nèi)總線選擇和外總線選擇 （ 2）選擇主機(jī)機(jī)型 選擇輸入輸出通道模板 模擬量輸入輸出模板 （ 3）選擇變送器 和執(zhí)行機(jī)構(gòu) 選擇變送器 選擇的變送器有溫度變送器、壓力變送器、液位變送器、差壓變送器、流量變送器、各種電量變送器等，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可根據(jù)被測(cè)參數(shù)的種類、量程、被測(cè)對(duì)象的介質(zhì)類型和環(huán)境選擇變送器的具體型號(hào)。在每個(gè)工作周期 T內(nèi)的工作占空比與單片機(jī)輸出的門控脈沖信號(hào)決定。 原理圖的設(shè)計(jì)要符合以下幾點(diǎn)要求 ： （ 1) 原理圖設(shè)計(jì)要符合項(xiàng)目的工作原理，連線要正確。 — P2口： P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時(shí)，其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。所以，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，可按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。外部輸入時(shí)鐘信號(hào)周期不小于 500ns。 8位。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。 ○ 6 打印漢字 :16*16 或 12*12 點(diǎn)陣。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。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。 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)。數(shù)字量與段的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。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 )。按鍵的作用只是簡(jiǎn)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。其缺點(diǎn)是使用的 硬件較復(fù)雜。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)。 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。但其中的一些參數(shù)還得依據(jù)具體要求來設(shè)計(jì)。 （ 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。 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。 ○ 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。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。 8矩陣開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行掃描。 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。 復(fù)位不影響 RAM 的內(nèi)容。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。 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。輸出控制部分主要是數(shù)碼管顯示控制。 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。 （ 4）抗干擾性和可靠性設(shè)計(jì)。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。提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。測(cè)量部分是采用 鉑銠 10鉑熱電偶 。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)。針對(duì)這一情況。 179。本文著眼于爐溫控制，首當(dāng)其沖選擇溫度變送器。鍵盤與顯示器用于各種參數(shù)的設(shè)置和顯示。 （ 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。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。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC指令時(shí) ALE才起作用。 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。 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。 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。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。 ○ 7 打印接口 :RS232C 兼容串行 接口。準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，打印機(jī)發(fā)送 XON（ 11H）碼； （ 6） 在標(biāo)志控制下，主計(jì)算機(jī)根據(jù) DCD和 CTS 為準(zhǔn)備狀態(tài)還是忙狀態(tài)時(shí)向打印機(jī)發(fā)送或是停止發(fā)送代碼串。長(zhǎng)期使用溫度為 1400℃，超過此溫度時(shí)，即使在空氣中，純鉑絲也將因再結(jié)晶致使晶粒粗大。這樣，一個(gè)機(jī)器周期由 12個(gè)振蕩周期組成，由 S1P1(狀態(tài) 1 節(jié)拍 1)到 S6P2(狀態(tài) 6 節(jié)拍 2)。 圖 317 七段數(shù)碼顯示管原理 表 33 數(shù)碼管顯示代碼表 abcdefgd pc o ma bfgc o mcd pdec o mabfgcd pdec o mabfgcd pde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) 25 顯示字符 共陽極 字符碼 共陰極 字符碼 0 3FH C0H 1 06H F9H 2 5BH A4H 3 4FH B0H 4 66H 99H 5 6DH 92H 6 7DH 82H 7 07H F8H 8 7FH 80H 9 6FH 90H 在本系統(tǒng)涉及到的設(shè)計(jì)中使用了 8個(gè) 7段 LED顯示器，用以分別顯示當(dāng)前溫度值和設(shè)定的參考溫度值（各 4位），而多位顯示器連用有兩種方法。 圖 為動(dòng)態(tài)顯示時(shí)的驅(qū)動(dòng)電路原理圖，圖中采用了 7407 驅(qū)動(dòng)芯片電路。因此為了簡(jiǎn)潔電路，我使用非編碼鍵盤。只要按下編碼鍵盤的某一個(gè)鍵，它就能產(chǎn)生這個(gè)鍵的