【正文】 口的擴展。不同結(jié)構(gòu)的光電耦合器的電流傳輸比相差很大。雙向可控硅是雙向?qū)ǖ?，它從一個方向過零進入反向阻斷狀態(tài)只是一個十分短暫的時間，一般只是用于60Hz或頻率小于60Hz的正弦電壓電源中。電極2 MT2門極G電極1 MT1 雙向可控硅的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雙向可控硅是從N型硅單晶片的兩側(cè)擴散P型材料，形成PNP結(jié)構(gòu)；然后分別在兩個P型材料上在形成N 型材料，從而形成五層三端特殊的NPNPN結(jié)構(gòu)，就如上圖所示。它內(nèi)部集成了發(fā)光二極管、雙向可控硅和過零觸發(fā)電路等器件。其功能是輸入BCD碼，輸出7段顯示器的字型碼，且內(nèi)帶段輸出驅(qū)動器。前者是利用信息來調(diào)制各像素的發(fā)光亮度和顏色，進行直接顯示；后者本身不發(fā)光，是利用信息調(diào)制外光源而使其達到顯示的目的。再讀周期中，A=0時，高8位數(shù)據(jù)有效；A=1時，則低4位數(shù)據(jù)有效。在AD574A芯片上有兩組控制引腳，即通過控制引腳（CE，和R/），以及內(nèi)部寄存器控制輸入引腳（和A）。多路開關(guān)的主要用途是把多個模擬量參數(shù)分時地接通并送入A/D轉(zhuǎn)換器，即完成多到一的轉(zhuǎn)換；或者把經(jīng)計算機處理，且由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號按一定的順序輸出到不同的控制回路，即完成一到多的轉(zhuǎn)換。 電橋與運放級聯(lián) 等效電路 （21） （22） （23） （24）輸入溫度0℃～50℃，輸出電壓0V到10V。 傳感器的選擇熱電阻傳感器主要用于測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù),在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛用于測量200℃～+500℃,熱電阻可以分為金屬熱電阻和半導體熱電阻兩類,前者稱為熱電阻,后者稱為熱敏電阻。鍵盤設(shè)定系統(tǒng)復位數(shù)據(jù)采集89C51單片機數(shù)據(jù)顯示報警系統(tǒng)驅(qū)動器可控硅負載 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 89C51單片機簡介鑒于控制的復雜性和兼顧顯示、報警、閉環(huán)控制等較高要求，本設(shè)計決定用單片機作為中心控制器。隨著大規(guī)模集成電路及計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，以及人工智能在測試技術(shù)方面的廣泛運用，智能儀器有了更大的發(fā)展?？刂破魇强刂葡到y(tǒng)中最重要的部分，它的質(zhì)量決定了控制系統(tǒng)的性能和應用范圍。該系統(tǒng)通過測量傳感器對被控對象的被控量（如溫度、壓力、流量、成分、位移等物理量）進行測量，再由變送器將測量元件的輸出信號變換成一定形式的電信號，反饋給控制器。l 信息管理：隨著網(wǎng)絡技術(shù)和控制策略的發(fā)展，信息共享和管理也介入到控制系統(tǒng)中。孵化溫度與蛋的品種、大小、保存時間以及種雞日齡等因素有關(guān)，℃。6264靜態(tài)RAM擴展6264是8K8位靜態(tài)隨機存儲器，采用CMOS工藝制造，單一+5V電源供電，額定功率200mW，典型存取時間200ns，為28線雙列直插式封裝，,。 熱敏電阻的特點熱敏電阻是溫敏元件，其感溫過程遵從熱傳遞原理,用熱平衡方程描述,熱敏電阻是參數(shù)式敏感元件,需將敏感元件的輸出信號變換為電量參數(shù),故接口電路必須外加電源。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)用來完成多路模擬信號的切換,信號調(diào)節(jié)則是將微弱的模擬信號轉(zhuǎn)換成能滿足A/D轉(zhuǎn)換器需要的電平信號。 AD574結(jié)構(gòu)及原理AD574是美國模擬器件公司（Analog Devices）生產(chǎn)的12位逐次逼近型快速A/D轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換速度為35s，轉(zhuǎn)換誤差+％，是目前我國廣泛應用、價格適中的A/D轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部有三態(tài)輸出緩沖電路，可直接與各種微處理器連接，且無須加邏輯接口電路，便能與CMOS及TTL電平兼容。A=1時，則輸出低4位數(shù)據(jù)加4位附加0。 顯示接口電路設(shè)計單片機應用系統(tǒng)中，常用的顯示器件有LED（發(fā)光二極管顯示器）和LCD(液晶顯示器)。本設(shè)計選用的顯示塊是共陰極的LED（共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極接地，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮）。當89C51的P14口為0時,MOC3041的發(fā)光二極管發(fā)光,由于過零電路的同步作用，內(nèi)部的雙向可控硅在過零后馬上導通，從而使功率雙向可控硅T1導通，在負載RL中有電流流過。(2)過零觸發(fā)電路若只用單片機輸出的控制信號控制光耦合可控硅的通斷，則可控硅導通瞬間電相位是隨機的，這樣會產(chǎn)生很多高頻分量，在大功率電路中，有如下害處：1) 污染電源，產(chǎn)生電磁波干擾，有可能影響其它設(shè)備，也可能干擾控制電路，影響系統(tǒng)的正常工作。第一象限阻斷第三象限阻斷VDRMVDRMIIIH 雙向可控硅的伏安特性第三象限觸發(fā)：MT2，G。R10：控制回路限流電阻，保護MOC3041中的雙向可控硅。MOC3041過零檢測的電壓值為20V，所以限流電阻取稍大于20Ω。此引腳為高電平時，所有8255內(nèi)部寄存器都清零，所有通道都設(shè)置為輸入方式，24條I/O口引腳為高阻態(tài)。 簡易式鍵盤的接口電路鍵盤功能說明：1號鍵：上升。該設(shè)計時鐘頻率為12MHz，C取22μF，R取1K歐姆。低于或等于下限溫度時加熱，高于或等于上限溫度時保溫。由于軟件陷阱都安排在正常程序執(zhí)行不到的地方，因此不影響程序執(zhí)行的效率。增量式PID控制算式具有以下優(yōu)點。開始有鍵按下？延時20ms判別鍵號執(zhí)行鍵處理子程序返回NY 鍵盤處理子程序流程圖 顯示子程序此模塊采用的是動態(tài)掃描的方法，在顯示過程中，在89C51內(nèi)部RAM中4個顯示緩沖單元30H34H ，分別存放顯示器的4位數(shù)據(jù)。從導師身上學到的我想不僅僅是專業(yè)知識，他嚴謹求實的治學態(tài)度和思考問題時縝密的思維以及高度負責的敬業(yè)精神都讓我為之深深欽佩。最后，感謝遼寧工學院對我的教育和培養(yǎng)，在此請允許我再次表達對母校的崇高敬意。P2口輸出該位要顯示字符的數(shù)據(jù)段，使該位顯示出一個字符。（2）在i時刻的輸出只需用到此時刻的偏差，以及前兩時刻的偏差和前一次的輸出值，這大大節(jié)約了計算時間。實踐證明在程序中加入陷阱后程序彈飛的機率大大降低。l 系統(tǒng)可以手動或上電復位。外接晶體以及CX1和CX2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。3號鍵：下限溫度值確定。當這個引腳為低電平時，8255被CPU選中。的選擇RC回路中,電阻的作用是防止電容器產(chǎn)生震蕩以及減少可控硅導通時的電流上升率di/dt。該部分的工作過程是：當單片機的P14口輸出為低電平是，MOC3041內(nèi)部導通，G端通道出現(xiàn)同步觸發(fā)脈沖，控制可控硅導通，打開加熱器；當P14為高電平時，MOC3041內(nèi)部截止，可控硅斷開，關(guān)閉加熱器。第四象限觸發(fā)：MT2，G+。因此加上過零觸發(fā)電路，使交流電壓瞬時值為零時可控硅才能導通。由于被控制對象是電爐或電風扇，而它們都是感性元件，來校正零相位。 LED顯示器字模表顯示字符共陽極共陰極顯示字符共陽極共陰極0C0H3FHb83H7CH1F9H06HcC6H39H2A4H5BHdA1H5EH3B0H4FHE86H79H499H66HF8EH71H592H6DHP8CH73H682H7DHUC1H3EH7F8H07HY91H31H880H7FHH89H6EH990H6FHLC7H76Ha88H77H“滅”FFH00H單片機控制控制LED顯示器工作時,要提供段選碼和位選碼，減輕軟件負擔，選碼通常用硬件譯碼芯片獲得。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展。此引腳只作為數(shù)字量輸出格式的選擇，對轉(zhuǎn)換操作不起作用。AD574由兩部分組成，一部分是模擬芯片，另一部分數(shù)字芯片，其中模擬部分由高性能的12位D/A轉(zhuǎn)換器AD565和參考電壓組成。因此,數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計不僅僅限于是單純A/D轉(zhuǎn)換芯片的接口設(shè)計,還必須綜合考慮傳感器到CPU的全過程。 溫度檢測電路設(shè)計熱敏電阻接口變換是最佳的線性化設(shè)計，最關(guān)鍵問題是擬合直線的選擇方法問題。檢測系統(tǒng)獲取信息的質(zhì)量也往往是由傳感器的性能一次性確定。預期達到的目標是對小雞孵化場溫度參數(shù)進行多點檢測，將檢測的結(jié)果進行處理后輸入單片機，將各點溫度進行顯示，根據(jù)運行時間，采用PID算法，輸出控制信號對現(xiàn)場溫度進行實時控制。 計算機控制系統(tǒng)由兩大部分組成：一部分為計算機輸入通道，另一部分為工業(yè)生產(chǎn)對象。該類負反饋控制是自動控制的基本形式，大多數(shù)控制系統(tǒng)具備這種結(jié)構(gòu)。自動控制系統(tǒng)的基本功能是信號的傳遞、處理和比較。 課題來源在近年來，計算機及微電子技術(shù)在實際應用中已經(jīng)十分廣泛。單片機系統(tǒng)可用數(shù)碼管顯示現(xiàn)場溫度，孵化場溫度的上下限能用鍵盤設(shè)定，并可實現(xiàn)報警、控制等多種功能。當被測量不隨時間變化或變化很慢時，可用一系列靜態(tài)參數(shù)來描述和表征傳感器的靜態(tài)特性。電橋輸出構(gòu)成運放差輸入，可獲得對地為零輸出電壓。但是，計算機在某一時刻只能接受一個通道的信號，因此必須通過多路模擬開關(guān)進行切換，使各路參數(shù)分時進入計算機。整個轉(zhuǎn)換過程結(jié)束后，輸出一個標志狀態(tài)STS（低電平表明轉(zhuǎn)換結(jié)束）。在轉(zhuǎn)換之前，設(shè)A=1，AD574A按8位A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間為10。在我國，顯示技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的商品在信息產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值的45%左右。如MC14558等。下面介紹以下功率器件，光電耦合器以及他們與MCS51的接口電路。因為本設(shè)計采用的交流負載，所以選用第二種可控硅（雙向可控硅）雙向可控硅又稱雙向三極半導體開關(guān)元件（Bidrectional Triode Thyristor），它和單向可控硅的區(qū)別是：第一：它在觸發(fā)之后是雙向?qū)ǖ?；第二：在門極中所加的觸發(fā)信號不管是正的還是負的都可以使雙向可控硅導通。觸發(fā)靈敏度較差的是第二象限，最差的是第四象限。的選值應留一定的余量。本設(shè)計中選=。單片機也8255的接口比較簡單，8255的片選信號及口地址選擇線AO、B、C口及控制口地址分別為FF7CH、FF7DH、FF7EH、FF7FH。使用1號鍵和2號鍵，設(shè)定需要的溫度控制系統(tǒng)的上限值，然后按下4號鍵，將這個上限值確定，也就是將上限值保存到專用的寄存器里。XTAL2XTAL189C51 時鐘電路 聲光報警電路接口電路 報警電路本設(shè)計采用聲光報警電路,。狀態(tài)燈顯示當前系統(tǒng)狀態(tài)。數(shù)字PID控制器是由軟件編程在計算機內(nèi)部實現(xiàn)的。增量式PID算法程序輸入y(kT)的采樣值，R為給定值計算e(kT)=Ry(kT)計算計算計算計算返回 增量式PID算法程序流程圖 控制部分程序這部分程序的功能是將采集到的溫度值TX與TL比較，如果TX≤TL則報警，通過光耦合器打開可控硅，使加熱器加熱，并調(diào)顯示。顯示緩沖區(qū)的起始地址很重要，它決定了顯示緩沖區(qū)在RAM中的位置。 Hybrid control。可以將系統(tǒng)改進為遠程的溫度控制器，但要解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術(shù)問題，才能夠達到較高的測量精度。在釋放一個鍵的時候，也會出現(xiàn)類似的情況，抖動的時間不一，通常大于10毫秒，若抖動的問題不解決，就會引起閉和鍵的多次讀入。引入積分環(huán)節(jié)的代價是降低系統(tǒng)的快速性。當彈飛的程序在沒有碰到冗余指令之前，已經(jīng)自動形成一個死循環(huán)，這時第二個條件也不滿足。系統(tǒng)主要功能：l 用按鍵可設(shè)定上下限溫度。該電路兼有上電復位和按鈕復位。當鍵盤上某一個鍵閉合時，該鍵所對應的行線與列線短路。：寫信號，輸入信號線，低電平有效。本設(shè)計的控制電壓為220V，所以=/=（220）/1 =311Ω本畢業(yè)設(shè)計中取300Ω。由MOC3041組成的過零觸發(fā)雙向可控硅電路簡單可靠。這時對于參考電極MT1而言，電極MT2的電壓為正；門極G的觸發(fā)電流為正。光電耦合器件的特點:1) 輸出信號與輸入信號在電器上完全隔離,抗干擾能力強，隔離電壓可達千伏以上。在單片機應用系統(tǒng)中通常使用的是七段LED顯示塊中有8的發(fā)光二極管，也叫8段顯示器。l WR ,RD與非門后，接于，無論讀或?qū)懀?1時AD574均工作。當=1時，雙字節(jié)輸出，即12位數(shù)據(jù)線同時生效輸出，可用于12位或16位微型計算機系統(tǒng)。當INH=1時，片選禁止，通道斷開，禁止模擬量輸入；當INH=0時，片選允許，允許模擬量輸出。數(shù)據(jù)采集是在模擬信號源中采集信號,并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入計算機的過程。熱敏電阻的分類及結(jié)構(gòu)熱敏電阻按其對溫度不同反應可分負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）、正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）和臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）三類。MCS51系列單片機最大可擴展64KB。本設(shè)計要完成的是孵化場溫度控制系統(tǒng)設(shè)計。計算機控制系統(tǒng)執(zhí)行控制程序的過程如下：l 實時數(shù)據(jù)采集：對于被控參數(shù)在一定的采樣間隔進行測量，并將采樣結(jié)果輸入計算機。從常理來看，控制系統(tǒng)為了獲得控制信號，要將被控量y與給定值r比較，得到帶偏差信號e=ry。運用微處理器或微控制器的豐富指令，就能編出