【正文】 的編程過程如下： （ 1）擦除：如果 EPROM 芯片是第一次使用的新芯片，則它是干凈的。它與 ROM 不同，對 RAM 可以進(jìn)行讀、寫兩種操作。 數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展舉例 數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展與程序存儲器的擴(kuò)展相類似，不同之處主要在與控制信號 的接法不一樣，不用 PSEN 信號，而用 RD 和 WR信號，且直接與數(shù)據(jù)存儲器的 OE 端和 WE端相連即可。 179。低電平有效。命令字每位的定義如下所示： AINTR： A口中斷請求信號 ABF： B 口緩沖器信號 ASTB： A口選通信號 BINTR： B口中斷請求信號 BBF： B 口緩沖滿信號 BSTB： B口選通信號 8155 的狀態(tài)寄存器口地址和命令寄存器相同。 7． 復(fù)位操作除了把 PC 初始 化為 0000H 之外，還對一些特殊功能寄存器（專用寄存器）有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)見表 32。在由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)之間時鐘信號的同步，還引人公用外部脈沖信號作為各單片機(jī)的振蕩脈沖。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 23 圖 325 6 位 LED 數(shù)碼顯示器接口的電路 圖 325 是使用 8155 作為 6 位 LED 數(shù)碼顯示器接口的電路，其中 8155 的 A口為輸出口（段控口），用以輸 出 8位顯示段碼（包括小數(shù)點(diǎn)）。故每度所需的移相電壓 ? ?mVVU P 7 010 ???? （ 33） 控制 176。運(yùn)放 A5(uA741)接成跟隨器形式，以提高電路的負(fù)載能力。然而，傳統(tǒng)的可控硅過零觸發(fā)調(diào)功器由同步脈沖產(chǎn)生電路、檢零電路、隔離電路組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了可靠性，而且采用分立元件，器件的離散性和溫漂嚴(yán)重影響調(diào)功器控制精度及使用東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 27 壽命。 隔離放大器的設(shè)計 電子電路抗干擾設(shè)計的有效方法是利用光電隔離。 10 個按鍵盤分別為 SET：恒溫設(shè)置鍵； SETUP：升溫速率設(shè)置鍵； SETDN；降溫速率設(shè)置鍵； SETTM：恒溫時設(shè)置鍵盤； CHN：通道選擇鍵； SUM：增一鍵； RL：右移鍵， ENTER：回車鍵盤； DTS：顯示鍵。對于多位 LED 數(shù)碼顯示器，通常采用動態(tài)掃描顯示方法，即逐個地循環(huán)地點(diǎn)亮各位顯示器。而時序所研究的則是指令執(zhí)行中各信號之間的相互時間關(guān)系。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常使 RST 引腳保持 10ms以上的高電平。 TIME OUT：定時器 /計數(shù)器矩形脈沖或方波輸出端（取決于工作方式）。 IO/M： RAM 和 I/O 接口選擇端。 179。 靜態(tài) RAM6264 簡介 6264 是 8K179。另一方面，編程脈沖愈寬，芯片功耗愈大，芯片愈容易損壞。 4． 2764 的工作時序東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 14 5． 2764 在使用時，只能將其所存儲的內(nèi)容讀出，其過程與 RAM 的讀出十分類似。當(dāng) OE＝ 1時 ,三態(tài)門關(guān)閉 ,輸出呈高阻。實(shí)際電路中一般取 Rc=300KΩ 。當(dāng)禁止時， inh=1，這時所有的雙向開關(guān)均不接通，在公共端呈現(xiàn)高阻抗。差動放大器 A3為后級 ,它不僅切斷共模干擾的傳輸 ,還將雙端輸入方式變換成單端輸出方式 ,適應(yīng)對地負(fù)載的需要。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 7 第 3 章 系統(tǒng)硬件和電路設(shè)計 引言 電爐是熱處理生產(chǎn)中 應(yīng)用最廣的加熱設(shè)備，其本身是一個較為復(fù)雜的被控對象，雖然可用以下模型定性描述它 ? ? 1?? ?TsKesG s? （ 31） 式中 K －－放大系數(shù) T －－時間系數(shù) τ－－純滯后時間 但在實(shí)際熱力過程中，由于實(shí)際工況的復(fù)雜性 (加工工件的材質(zhì)、初溫、升溫、幅度規(guī)格、裝爐量以及電氣環(huán)境等因素 )，使得上述數(shù)學(xué)模型偏離實(shí)際情況相當(dāng)嚴(yán)重，本文將在具有在線自調(diào)整功能模糊自整定 PID 控制器基礎(chǔ)上設(shè)計一個爐溫控制系統(tǒng)，以期較理想地解決被加熱物件透燒過程的測量與控制。在冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油等各類工業(yè)中，廣泛使用著加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，因此，溫度是工業(yè)對象中一個主要的被控參數(shù)。例如，在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、機(jī)械制造和食品加工等許多領(lǐng)域中，人們都需要對各類設(shè)備如電冰箱、熱處理爐中的溫度進(jìn)行監(jiān)測和控制。而 PID 控制正好可以彌補(bǔ)其不足，近年來已有不少將模糊技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合起來設(shè)計模糊邏輯控制的先例。通?？捎靡韵鹿蕉ㄐ悦枋? ? ?02 ???? tKVXdtdXT （ 11） 式中 X—— 電爐內(nèi)溫升（指爐內(nèi)溫度與室溫溫差 ) K—— 放大系數(shù) t—— 加熱時間 T—— 時間系數(shù) V—— 控制電壓 τ 0—— 純滯后時間 但在實(shí)際熱力過程中，由于被加熱金屬的導(dǎo)熱率、裝入量以及加熱溫度等因素的不同，直接影響著 K 、 T 、τ 0等參數(shù)的變化，因此電爐本身具有很大的不確定性。 并根據(jù)具體的要求本文編寫了適合本設(shè)計的軟件程序。這一類設(shè)備在工廠占有相當(dāng)大的比例。 自整定技術(shù)可追溯到 50 年代自適應(yīng)控制處于萌芽時期， 60 年代國外有人設(shè)計了東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒論 2 一種自動調(diào)節(jié)式的過程控制器，因其價格高、體積大、可靠性差而未能商品化。但由于操作者經(jīng)驗(yàn)不易精確描述，控制過程中各種信號量以及評價指標(biāo)不易定量表示，而模糊理論正是解決這一問題的有效途徑。 （ 1） 自動調(diào)零功能在每次采樣前對傳感器的輸出值自動清零，從而大大降低因控制系 統(tǒng)漂移變化造成的誤差。按照系統(tǒng)的設(shè)計功能要求，本 溫度控制系統(tǒng)采用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，利用自行編寫的軟件系統(tǒng)來完成被測溫度的采集、計算，以及顯示等等功能。微機(jī)通過控制把電路電壓送 到模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，得到表示溫度的電壓數(shù)字量，再用軟件進(jìn)行標(biāo)度變換與誤差補(bǔ)償，得到測溫點(diǎn)的實(shí)際溫度值。 RS是供橋電源 E的限流電 阻， RS由熱電偶的類型決定。 5G14433 的外部連接電路，盡管 5G14433 外部連接元件很少，但為使其工作于最佳狀態(tài)，也必須注意外部電路的連接和外接元件的選擇，其實(shí)際連接電路如圖 38所示。 74LS244 的引腳如圖 39所示。 8 位，其管角如圖 312所示。標(biāo)誰編程的過程 為：將 Vcc 接 +5V 電源， Vpp 接 +21V 電源（注意：不同廠家的芯片其編程電壓 Vpp 是不一樣的），然后輸入需編程的單元地址，在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)，使 CE 保持低電平，OE為高電平。在單 片機(jī)系統(tǒng)中多數(shù)采用 MOS 型數(shù)據(jù)存儲器，使得輸入輸出信號能與 TTL 相兼容，擴(kuò)展后的信號連接也很方便。 179。 AD0～ AD7：三態(tài)地址數(shù)據(jù)總線。 ALE 信號的下降沿將 AD0～ AD7 總線上的地址信息和 CE及 IO/M 的狀態(tài)信息都鎖存到 8155 內(nèi)部鎖存器中。 圖 321 看門狗電路 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 20 報警電路的設(shè)計 當(dāng)溫度過大地超了給定 的溫度時，系統(tǒng)就會發(fā)出報警信號。 000000B SBUF 不定 IE 0179。 我們可以用示波器測出 XTAL2 上的波形。由于位控信號控制的是 LED顯示器的公共端，驅(qū)動電流較大， 8 段全亮?xí)r需要 40～ 60mA。 = x176。所謂調(diào)功控溫就是在給定周期內(nèi)控制可控硅的導(dǎo)通時間，從而改變加熱功率，來實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。移相觸發(fā)方式調(diào)功實(shí)際上是控制可控硅的導(dǎo)通角，達(dá)到調(diào)節(jié)功率的目的，此方式易造成電磁干擾且電路復(fù)雜。 D/A轉(zhuǎn)換器的接口邏輯如圖 328所示。 鍵盤接口電路 對于 8751 或 8051 型單片機(jī)來說，如果不再外擴(kuò)程序存儲器的話，則可以利用 P0～P2口中的任意兩個口構(gòu)成多打 8*8 的鍵盤，其中 1 個作為輸出口， 1個作為輸入口，既可以采用掃描法，也可以采用線反轉(zhuǎn)法。 振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖并不是時鐘信號，而是經(jīng)過二分頻后才作為系統(tǒng)達(dá)到時鐘信號。179。其工作原理是：溫度過高時，單片機(jī)就從 口發(fā)出一個低電平信號，經(jīng)反向后使發(fā)光二極管發(fā)光，同時使蜂鳴器發(fā)音，從而達(dá)到報警的日的。它由命令寄存器中的控制字來決定輸入 /輸出。通常與 MCS51單片機(jī)的 P0 口相連。 179。靜態(tài) RAM 只要電源加上，所存信息就能可靠保存。 5ms 的負(fù)脈沖。 D7～ D0： 8 位數(shù)據(jù)線。 圖 310 74LS373 的結(jié)構(gòu)圖 其中： 1D～ 8D為 8 個輸入端。圖中 DU端和 EOC 端短接，以選擇連續(xù)轉(zhuǎn)換方式，使每一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果都輸出。當(dāng)冷端溫度升高時， RCu補(bǔ)償電阻將隨之增大，則電橋 a、 b兩點(diǎn)間的電壓 Vab也增大，此時熱電偶溫差電勢卻隨冷端溫度升高而降如果 Vab 的增加量等于熱電偶溫差電勢的減小量，則熱電偶輸出電勢 VAB 的大小將保持不變，從而達(dá)到冷端補(bǔ)償?shù)哪康?。熱電偶是由兩種不同材料得導(dǎo)體 A和 B連接在一起構(gòu)成得感溫元件，如圖 33 所示。 基于此，系統(tǒng)的大致要求有以下兩點(diǎn)： 1) 要有一定的控制精度和轉(zhuǎn)換精度（一般采用數(shù)字式 PID 控制）。 （ 3） 數(shù)據(jù)處理功能利用計算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器無法實(shí)現(xiàn)的各種復(fù)雜的處理和運(yùn)算功能。 從以上的分析可知模糊自整定 PID 控制應(yīng)用在具有明顯的純滯后、非線性、參數(shù)時變類似于電爐這樣特點(diǎn)的控制對象可以獲得很好的控制性能。 電爐溫度控制技術(shù)發(fā)展日新月異，從模擬 PID、數(shù)字 PID 到最優(yōu)控制、自適 應(yīng)控制，再發(fā)展到智能控制，每一步都使控制的性能得到了改善。如鍋爐、焦?fàn)t等。所以廣泛應(yīng) 用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、機(jī)器人、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡化了設(shè)計。這類設(shè)備在工廠中也占有較大比例 熱處理設(shè)備雖然種類繁多，控制方法各有差異，但對他們采用微機(jī)控制時，控制原理和方法是基本相同的。模糊控制適用于非線性、數(shù)學(xué)模型不確定的控制對象，對被控對象的時滯非線性和時變性具有一定的適應(yīng)能力，同時對噪聲也有較強(qiáng)的抑制作用，即魯棒性較好。因此在溫度控制器設(shè)計中，采用 PID 參數(shù)模糊自整定復(fù)合控 制，實(shí)現(xiàn) PID 參數(shù)的在線自調(diào)整功能，可以進(jìn)一步完善 PID 控制的自適應(yīng)性能，在實(shí)際應(yīng)用中也取得了較好的效果。 微機(jī)化的控制系統(tǒng)是以微機(jī)為核心、測量控制一體化的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)對被控對象的控制是依據(jù)對被控對象的測量結(jié)果決定的。具體設(shè)計方案如下：采用溫度傳感器完成對溫度的數(shù)據(jù)采集，并把溫度值轉(zhuǎn)換為電壓值，經(jīng)過放大、 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)控制系統(tǒng)，與單片機(jī)中預(yù)置的參量進(jìn)行比較后，得到誤差量，并與上一次采集的誤差量進(jìn)行比較，得到誤差的變化量，把誤差量和誤差的變化量作為模糊 PID 控制器的輸入，經(jīng)過軟件進(jìn)行處理，輸出控制量，經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換后控制驅(qū)動電路，得到加在電爐上的平均電壓。 圖 33 熱電偶測溫原理圖 測量放大器的組成 測量放大器的基本電路如圖 34 所示。該電路包括 16 選 1 的譯碼器和譯碼器的輸出分別控制的 16 個 CMOS 雙向開關(guān)，通道的輸出狀態(tài)由電路外部輸入的地址 所決定。外接時鐘電阻 Rc=470KΩ時， fLCK≈ 66KHz。OE為輸出允許端 。 Vpp：編程電源，當(dāng)芯片編程時，該端加上編程電壓（ +25V 或 +12V）；正常使用時，該端加 +5V 電源。 標(biāo)準(zhǔn)編程中，每寫入 1 個字節(jié)需要 50ms 左右的時間，對于 2764 來說共需 7～ 8 分鐘時間。此外動態(tài) RAM 的功耗低，價格便宜。 179。 CE：片選信號端，低電平有效。 PC5～ PC0：可用編程的方法來決定 C口作為通用輸入 /輸出線或作 A口、 B 口數(shù)據(jù)傳送的控 制應(yīng)答聯(lián)絡(luò)線。另外，單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)與應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位狀態(tài)又是密切 相關(guān)的，因此，必須熟悉單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)。根據(jù)這個原則，采用的電路是： 按鍵電平復(fù)位，如圖 323 所示，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。 本次設(shè)計中我們采用了 6MHZ 的晶體震蕩器。其中顯示器 5 個按鍵 1