【正文】 放大器輸入端，XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時(shí)，外部振蕩信號(hào)應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。早期的運(yùn)算放大器使用分立元件，但現(xiàn)在使用集成電路就更為方便了。方案二：熱電阻傳感器熱電阻傳感器的原理是將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。但是DS18B20的測(cè)溫范圍僅限 55℃～+125 ℃，而電阻爐的溫度大約在一千度左右，所以從測(cè)溫范圍的大小、精度要求以及價(jià)格等多方面因素綜合考慮，最終選擇K 型熱電偶傳感器。幾種非線性稍小的熱電偶，可以采用這種方法，特別是在溫區(qū)要求不寬的情況下。實(shí)際的轉(zhuǎn)換過程包括在特定時(shí)刻的信號(hào)采樣并保持其值直到一個(gè)穩(wěn)定信號(hào)被輸入到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器即止。下一步是把參考電壓的四分之一(1/2 2)迭加到由上面代碼產(chǎn)生的電壓上，并再次用它與輸入電壓比較。DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。顯然，上述離散化過程中，采樣時(shí)間 T 必須足夠短，才能保證有足夠的精度。當(dāng)輸入口湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)20線內(nèi)部已有上拉電阻，外電路的上拉電阻可省去。4 鍵用于減少一個(gè)數(shù)，按下一次在原基礎(chǔ)之上減 1，這個(gè)值在 09 之間變化。LED 顯示電路如下圖 314 所示。而單片機(jī) I/O 口輸出的電流無法直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以設(shè)計(jì)了蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，具體電路連接如圖318所示： 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1Jun2022 Sheet of File: H:\201。采用Keil uVision3集成編譯環(huán)境和C語言來進(jìn)行系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)31初始化程序定義 L E D 顯示段碼調(diào)用顯示子程序指針顯示緩沖區(qū)首地址取顯示數(shù)據(jù)返回開始查表得段碼送出段碼延時(shí)指針加 1掃描完畢 ？YN圖 44 顯示流程圖 按鍵子程序在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)按鍵被按下時(shí)，I/O口電平為低；松開時(shí)，I/O口電平為高。電阻爐爐溫控制是這樣一個(gè)反饋調(diào)節(jié)過程，比較實(shí)際爐溫和需要爐溫得到偏差，通過對(duì)偏差的處理獲得控制信號(hào)，去調(diào)節(jié)電阻爐的熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻爐溫度的控制。主要設(shè)備：熱電偶或熱電阻，智能 PID 溫控儀，可控硅觸發(fā)調(diào)功器等。在軟件編寫上，可采用查詢方式，也可采用中斷方式。脈沖寬度由 T1 計(jì)數(shù)器溢出中斷決定。湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)26固態(tài)繼電器SSR40DA是由固態(tài)元件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)，具有工作安全可靠、壽命長(zhǎng)、無觸點(diǎn)、無火花、無污染、高絕緣、高耐壓（）、低觸發(fā)電流、開關(guān)速度快、可與數(shù)字電路巨配，以阻燃型環(huán)氧樹脂為原料，采用灌封技術(shù)，使與外界隔離，具有良好的耐壓、防潮、防腐、抗震動(dòng)等性能。串行通信的主要功能是實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC機(jī)的數(shù)據(jù)交換，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析的時(shí)候，可以把數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，使用上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果又發(fā)送給單片機(jī)。不足之處在于其價(jià)格比較昂貴，驅(qū)動(dòng)程序編寫比較復(fù)雜。當(dāng)用于溫度調(diào)節(jié)時(shí)，開關(guān)分別用于調(diào)整溫度的上下限值，以及控制溫度的輸出。按鍵部分實(shí)現(xiàn)的主要原理是單片機(jī)讀取與按鍵相連接的I/O口狀態(tài)，來判定按鍵是否按下，達(dá)到系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的目的。溫控系統(tǒng)采用數(shù)字PID算法，并由軟件實(shí)現(xiàn)，所謂PID控制就是按設(shè)定值與測(cè)量值之間偏差的比例、偏差的積累和偏差變化的趨勢(shì)進(jìn)行控制。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 2Jun2022 Sheet of File: H:\三三\99三三三\ Drawn By:CH02CH13CS1CLK7DI5VREF8DO 6U2ADC0832VCCP20P31P20CH0圖312 ADC0832與單片機(jī)的連接正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS、CLK、DO、DI。CS 片選使能，低電平芯片使能。最先產(chǎn)生的為最高位，最后產(chǎn)生的則是最低位。所用折線的段數(shù)是根據(jù)精度要求決定的。其它熱電偶都存在類似的問題，盡管稍有不同。數(shù)字溫度傳感器，更因適合與各種微處理器的I/O接口相連接，組成自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)克服了模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器的弊端，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測(cè)溫、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中，數(shù)字溫度傳感器中比較有代表性的有DS18B20等。它是利用兩種不同材料的金屬連接在一起，構(gòu)成的具有熱電效應(yīng)原理的一種感溫元件。 放 大 電 路運(yùn)算放大器使所有的線性電路中最重要的基本構(gòu)件。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內(nèi)選擇。 該 反 向 放 大 器 可 以 配 置 為 片內(nèi) 振 蕩 器 。 在 平 時(shí) ， ALE 端 以 不 變 的湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)7頻 率 周 期 輸 出 正 脈 沖 信 號(hào) ， 此 頻 率 為 振 蕩 器 頻 率 的 1/6。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平作輸入用。Vcc，電源端； GND，接地端。本設(shè)計(jì)是對(duì)電阻爐溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，設(shè)計(jì)的溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當(dāng)電阻爐溫度低于設(shè)定下限溫度時(shí)，系統(tǒng)對(duì)電阻爐發(fā)出加熱信號(hào)，使電阻爐溫度上升，當(dāng)電阻爐溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，系統(tǒng)使電阻爐停止加熱，使溫度下降，當(dāng)電子流溫度下降到下限溫度以下時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)使電阻爐繼續(xù)加熱。電阻爐是由電阻絲加熱升溫，靠自然冷卻降溫，PID控制對(duì)小型電阻爐的溫度控制效果良好。 Temperature。電氣控制系統(tǒng)包括電子線路、微機(jī)控制、儀表顯示及電氣部件等。電阻爐的主要參數(shù)有額定電壓、額定功率、額定溫度、工作空間尺寸。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性，都無法滿足廣大對(duì)象對(duì)嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)如圖 31 所示：圖 31 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單 片 機(jī)在多數(shù)電子設(shè)計(jì)當(dāng)中，基于性價(jià)比的考慮，8 位單片機(jī)仍是首選。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作，并禁止其它所有部件工作，直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 當(dāng) P3 口 寫 入 “1”后 ， 它 們 被 內(nèi) 部 上 拉 為 高 電 平 ， 并 用 作 輸 入 。 但 在 訪 問 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ， 這 兩 次 有 效 的 /PSEN 信 號(hào) 將 不 出 現(xiàn) 。RC 復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能。采用這種方法可以消除冷端溫度 t0 不等于 0℃而引起的誤差。也就是說，傳感器是借檢測(cè)元件（敏感元件）將被測(cè)對(duì)象的一種信息按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成另一種信息的器件或裝置。因此，熱電阻的湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)13引出線的電阻的變化會(huì)給測(cè)溫帶來影響。熱電偶簡(jiǎn)單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細(xì)分有耐高溫?zé)犭娕?，耐磨熱電偶，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測(cè)溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉(zhuǎn)窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫?zé)犸L(fēng)爐用熱電湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)14偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶，鉑銠熱電偶等。圖 310 折線近似法該種方法的電路原理圖如圖 310 所示。用于特定用途的模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器可按其精度和速度分類。本設(shè)計(jì)采用的 A/D 轉(zhuǎn)換器為 ADC0832一．ADC0832 簡(jiǎn)介ADC0832是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。VREF——參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。比例增益 P 調(diào)試完成。主要包括按鍵輸入、輸出顯示。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于只需要四個(gè)按鍵，所以采用獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)，電路連接圖如圖313所示：1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 16Jun2022 Sheet of File: F:\三三 \三三 三三\三三 \99三三 三\ Drawn By:K4SW4K3SW4K2SW4K1SW4GND 圖313 獨(dú)立式鍵盤當(dāng)用手按下一個(gè)鍵時(shí)，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個(gè)鍵時(shí)，也回會(huì)出現(xiàn)類似的情況。湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)21 顯示電路電子設(shè)計(jì)中常用的輸出顯示設(shè)備有兩種：數(shù)碼管和LCD。表 74LS164 功能表輸 入 輸 出清除 時(shí)鐘 A B QA QB QHL L L LH L QA0 QB0 QH0H ↑ H H H QAn QGnH ↑ L L QAn QGnH ↑ L L QAn QGnLED164 的管腳如圖 316 所示，其中 ag 段用來顯示數(shù)字或字符的筆畫， dp 顯示小數(shù)點(diǎn)，9 和 10 引腳作為公共地。192。溫度信號(hào)采集子程序主要包括傳感器初始化、單片機(jī)給傳感器寫命令、單片機(jī)給傳感器寫數(shù)據(jù)、單片機(jī)從傳感器讀數(shù)據(jù)等部分。按鍵的消抖，通常有軟件，硬件兩種消除方法。比例調(diào)節(jié)（P 調(diào)節(jié)）—— 調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)（M）和偏差輸入（ e）成比例。比例調(diào)節(jié)器的輸入、輸出量之間任何時(shí)刻都存在一一對(duì)應(yīng)的比例關(guān)系，因此爐溫變化經(jīng)比例調(diào)節(jié)達(dá)到平衡時(shí)，爐溫不能復(fù)加到給定值時(shí)的偏差稱“靜差”。如果按鍵較多，硬件消抖無法達(dá)到預(yù)期效果。在系統(tǒng)軟件中，主程序完成系統(tǒng)初始化和電爐絲的導(dǎo)通和關(guān)斷；爐溫測(cè)定、鍵盤輸入、時(shí)間確定和顯示、控制算法等都由子程序來完成；中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)測(cè)溫。205。在串聯(lián)方式中，確定電源電壓 VCC 時(shí)，每只 LED 工作電壓通常以 計(jì)算，例如 4 英寸 7 段 LED 數(shù)碼顯示器 LC4141 的每一筆段由四只 LED 發(fā)光二極管按串聯(lián)方式連接而成，因此導(dǎo)通電壓應(yīng)在 78V 之間，電源電壓 VCC 必須取 9V 以上。數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容比較直觀，通常顯示從0到9中的任意一個(gè)數(shù)字，一個(gè)數(shù)碼管可以顯示一位，多個(gè)數(shù)碼管就可以顯示多位，在顯示位數(shù)比較少的電路中，程序編寫，外圍電路設(shè)計(jì)都十分簡(jiǎn)單，但是當(dāng)要顯示的位數(shù)相對(duì)多的時(shí)候，數(shù)碼管操作起來十分煩瑣，顯示的速度受到限制。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間隨鍵盤材料和操作員而異，不過通?？偸遣淮笥?10ms。一般而言，人機(jī)交互是由系統(tǒng)配置的外部設(shè)備來完成，其實(shí)現(xiàn)方式有兩種：一種是由MCU的I/O口驅(qū)動(dòng)專用芯片實(shí)現(xiàn)，如鍵盤顯示控制芯片，串行數(shù)據(jù)傳輸數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)芯片等，來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。記錄此時(shí)的 Ti，設(shè)定 PID 的積分時(shí)間常數(shù) Ti 為當(dāng)前值的 150%~180%。三．單片機(jī)與ADC0832的接口ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。ADC0832具有以下特點(diǎn)：8位分辨率；雙通道A/D轉(zhuǎn)換；輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μ S；一般功耗僅為15mW；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC多種封裝；商用級(jí)芯片溫寬為0176。模擬電壓轉(zhuǎn)換得到的二進(jìn)制碼的數(shù)值取決于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。當(dāng)輸入信號(hào)電壓接近 IC1 的同相端時(shí)，湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)15IC1 的輸出逐漸降低，隨之，D1 逐漸導(dǎo)通，V4 逐漸增大，直到 V4 接近 A 點(diǎn)電壓為止。C 升高到 1800176。熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線、顯示儀表組成。傳感器將被測(cè)信息如溫度、壓力、流量等轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，一般稱為一次變換。（2）將熱電偶的冷端置于電熱恒溫器中，恒溫器的溫度要略高于環(huán)境溫度的上限。復(fù)位電路如下圖 33 所示：圖 33 復(fù)位電路圖 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。 注 意 加 密 方 式 1 時(shí) EA 將 內(nèi) 部 鎖 定 為 RESET； 當(dāng) /EA 端 保 持 高 電 平 時(shí) ， 此間 內(nèi) 部 程 序 存 儲(chǔ) 器 。 P3 口 也 可 作 為 STC89C52 的 一 些 特 殊 功 能 口 ， 如 下 所 示 ： /RXD（ 串 行 輸 入 口 ） ； /TXD（ 串 行 輸 出 口 ） ； /INT0（ 外 部 中 斷 0） ； /INT1（ 外 部 中 斷 1） ； T0（ 記 時(shí) 器 0 外 部 輸 入 ） ； T1（ 記 時(shí) 器 1 外 部 輸 入 ） ； /WR（ 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 寫 選 通 ） ； /RD（ 外 部 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 器 讀 選 通 ） ； P3 口 同 時(shí) 為 閃 爍 編 程 和 編 程 校 驗(yàn) 接 收 一 些 控 制 信 號(hào) 。湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)6P0是一個(gè)8位雙向 I/O端口，端口置1時(shí)作高阻抗輸入端，作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng) 8個(gè)TTL電平。片內(nèi)帶有一個(gè) 8KB 的 Flash 可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器（EPROM）。將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。電阻爐被廣泛應(yīng)用在冶金、機(jī)械、石油化工、電力等工業(yè)生產(chǎn)中，在很多生產(chǎn)過程中，溫度的測(cè)量和控制與生產(chǎn)安全、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、能源節(jié)約等重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)緊緊相連。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理與控制單元，用熱電偶作為測(cè)量元件，用固態(tài)繼電器作為輸出控制元件