【文章內(nèi)容簡介】 ，在02H—7FH的編碼中將選擇ASCII碼字的字型，而A1以上的編碼將會自動結(jié)合下一個位元組，組成兩個位元組的編碼，形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F），GB(A1A0—F7FFH)。字符顯示RAM在液晶模塊中的地址80H~9FH。字符顯示的RAM的地址與32個字符顯示區(qū)域有一一對應(yīng)的關(guān)系。 字符顯示的RAM的地址與32個字符顯示區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系表80H81H82H83H84H85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH6. 地址計(jì)數(shù)器AC 地址計(jì)數(shù)器AC，用來貯存DDRAM/CGRAM之一的地址，它可以由設(shè)定指令暫存器來改變，而之后只要讀取或者寫入DDRAM/CGRAM的值時，地址計(jì)數(shù)器的值就會自動的加一，當(dāng)RS為“0”、R/W為“1”時，地址計(jì)數(shù)器的值就會被讀取到D86—D80中。7. 光標(biāo)/閃爍控制電路此模塊提供硬體光標(biāo)以及閃爍控制電路，通過地址計(jì)數(shù)器的值來指定DDRAM中的光標(biāo)或者閃爍的位置。 整個模塊設(shè)計(jì)與分析 ▲ 液晶顯示與單片機(jī)的接口電路圖。本系統(tǒng)選用的是FYD128640402B的并行接口。FYD128640402B每屏可顯示4行8列共32個16*16點(diǎn)陣的漢字，每個顯示RAM可顯示1個中文字符或2個16*8點(diǎn)陣全高ASCII碼字符，即每屏最多可實(shí)現(xiàn)32個中文字符或64個ASCII碼字符的顯示。將FYD128640402B液晶顯示模塊與單片機(jī)相連，通過軟件編程來顯示傳感器采集所得到的溫度以及設(shè)定的溫度。 溫度控制模塊 光耦器件選型與簡介 光耦合器（Optical Couple，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。其以光為媒介傳輸電信號，對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用。其主要的優(yōu)點(diǎn)包括：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，且抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高等。 在本系統(tǒng)中，選用MOC3061，為過零檢測雙向可控硅輸出光電耦合器，是一種新型的光電耦合器件，其通態(tài)電流為100ma，觸發(fā)電流為15ma，峰值電壓為600V，工作溫度為 40～85℃，雙6腳，用于驅(qū)動雙向晶閘管。其不但具有隔離功能，而且還可用于輸出通道作為開關(guān)器件使用?？捎弥绷鞯碗妷?、小電流來控制交流高電壓、大電流。與此同時，其也可用于115/240V交流電源下的帶有可控硅驅(qū)動的邏輯接口電路。其耐壓高，具有過零關(guān)斷功能，用來控制大功率可控硅的開關(guān)。具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、觸發(fā)可靠等優(yōu)點(diǎn)。其過零檢測功能是被選作本系統(tǒng)隔離作用的重點(diǎn)。 ▲ MOC3061引腳圖 可控硅器件選型及簡介雙向可控硅是一種功率半導(dǎo)體器件，也稱雙向晶閘管。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，可以作為功率驅(qū)動器件。一般雙向可控硅接通的都是一些功率較大的用電器，且連接在強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)中。其觸發(fā)電路的抗干擾問題很重要，所以通常是通過光電耦合器將單片機(jī)控制系統(tǒng)中的觸發(fā)信號加載到可控硅的控制極。為了減小驅(qū)動功率及雙向可控硅觸發(fā)時產(chǎn)生的干擾，交流電路雙向可控硅的觸發(fā)常采用過零觸發(fā)電路。過零觸發(fā)即指在電壓為零或零的瞬間接通。在本系統(tǒng)中，選用型號為BTB12600B的雙向可控硅。其主要用途在：變頻電路，調(diào)光，調(diào)溫，調(diào)光等控制電路。其主要參數(shù)有：通態(tài)平均電流IT(RMS)為12A，通態(tài)浪涌電流ITSM為120A，正向耐壓VDRM600V，反向耐壓VRRM600V，觸發(fā)電流IGT（I/II/III/IV）50/50/50/100mA，通態(tài)壓降VTM(ITM=17A)，觸發(fā)電壓VGT=，結(jié)溫為125度，其管腳排列為T1T2G。 ▲ BTB12600B管腳圖 整個模塊設(shè)計(jì)與分析 ▲ 溫度控制電路圖 ，圖中光電耦合雙向可控硅驅(qū)動器MOC3061，是用來驅(qū)動雙向可控硅（BCR）BTB12600B的，并且也起到隔離的作用。R7為觸發(fā)限流電阻，R8為雙向可控硅門極電阻，有防止誤觸發(fā)，提高抗干擾能力等作用。，MOC3061導(dǎo)通，觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，接通交流負(fù)載。如果雙向可控硅接感性交流負(fù)載時，由于電源電壓超前負(fù)載電流一個相位角，所以，當(dāng)負(fù)載交流為零時，電源電壓為反向電壓，此外，再加上感性負(fù)載自感電動勢的作用，使雙向可控硅承受的電壓值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電源電壓。雖然雙向可控硅是反向?qū)ǖ?，但是也容易擊穿，所以必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。所以，一般在雙向可控硅兩級間并聯(lián)一個RC阻容吸收電路，即C6與R9，以此實(shí)現(xiàn)雙向可控硅的過電壓保護(hù)。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 主程序是系統(tǒng)的監(jiān)控程序。在程序運(yùn)行的過程中，主程序的任務(wù)是首先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括按鍵程序以及各個端口的初始化工作，以實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入，并控制硅碳棒電加熱器的正常運(yùn)行。在初始化完成后就進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集及處理，以及智能控制等部分。其中溫度數(shù)據(jù)采集及處理主要包括實(shí)時采集硅碳棒的溫度信號，計(jì)算出實(shí)際溫度與設(shè)定值的差值以及溫差的變化率，并對硅碳棒的溫度信號進(jìn)行處理。而智能控制則是指溫度控制系統(tǒng)的控制方法。顯示采集所得溫度計(jì)算溫差e(k)和溫差變化率 開始 系統(tǒng)初始化鍵盤設(shè)置給定溫度LCD顯示給定的溫度值經(jīng)處理過后的信號傳入單片機(jī)讀取A/D轉(zhuǎn)換值并計(jì)算當(dāng)前溫度PID控制方式程序求出輸出控制量控制輸出 ▲ 主程序流程圖 子程序部分 A/D轉(zhuǎn)換程序 本設(shè)計(jì)是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，溫度經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)換成電壓信號，進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后成數(shù)字量。其中溫度范圍的計(jì)算原理為：每個溫度對應(yīng)一個電壓值。在0~1300度的溫度范圍內(nèi)，電壓范圍在0~5V的范圍內(nèi)，隨著溫度的增長，電壓呈現(xiàn)接近線性狀態(tài)的增長，即可計(jì)算出溫度。下面對與STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)的寄存器進(jìn)行簡要的介紹。 A/D轉(zhuǎn)換相關(guān)寄存器符號描述地址 位地址及其符號MSB LSB復(fù)位值P1ASFP1 Analog Function Configure register9DHP17ASFP16ASFP15ASFP14ASFP13ASFP12ASFP11ASFP10ASF0000 0000BADC_CONTRADC Control RegisterBCHADC_POWERSPEED1SPEED0ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS00000 0000BADC_RESADC Result highBDH0000 0000BADC_RESLADC Result lowBEH0000 0000BAUXR1Auxiliary register 1A2HPCA_P4SPI_P4S2_P4GF2ADRJDPSX000 00X0BIEInterrupt EnableA8HEAELVDEADCESET1EX1ET0EX00000 0000BIPInterrupt Priority LowB8HPPCAPLVDPADCPSPTIPX1PT0PX00000 0000BIPHInterrupt Priority HighB7HPPCAHPLVDHPADCHPSHPT1HPX1HPT0HPX0H0000 0000B 1. P1口模擬功能控制寄存器P1ASF STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換通道與P1口（—）復(fù)用，上電復(fù)位后P1口為弱上拉型I/O口。我們可以通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換，不需要作為A/D轉(zhuǎn)換使用的P1口則可以繼續(xù)作為I/O口使用。需要作為A/D使用的口應(yīng)先將P1ASF特殊功能寄存器中的相應(yīng)位置1，將相應(yīng)的口設(shè)置為模擬功能。P1ASF寄存器的格式如下：PIASF：P1口模擬功能控制寄存器（該寄存器為只寫寄存器，讀無效）。 PIASF格式SFR nameAddressbitB7B6B5B4B3B2B1B0P1ASF9DH nameP17ASFP16ASFP15ASFP14ASFP13ASFP12ASFP11ASFP10ASF當(dāng)P1口中的相應(yīng)位作為A/D使用時，要將P1ASF中的相應(yīng)位置1。 P1ASF設(shè)計(jì)功能P1ASF[7:0]其中P1ASF寄存器地址為：[9DH]（不能進(jìn)行位尋址）=1=1=1=1=1=1=1=1 2. ADC控制寄存器ADC_CONTR： ADC控制寄存器格式SFR nameAddressbitB7B6B5B4B3B2B1B0ADC_CONTRBCHnameADC_POWERSPEED1SPEED0ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS0ADC_POWER：ADC電源控制位。當(dāng)為0時：關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換器電源； 當(dāng)為1時：打開A/D轉(zhuǎn)換器電源。進(jìn)入空閑模式前，最好將ADC電源關(guān)閉，即ADC_POWER=0。在啟動A/D轉(zhuǎn)換之前一定要確認(rèn)A/D電源已經(jīng)打開，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后關(guān)閉A/D電源，可以降低功耗，也可以不關(guān)閉。初次打開內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換模擬電源，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r，等到內(nèi)部模擬電源穩(wěn)定后，再啟動A/D轉(zhuǎn)換。SPEED1，SPEED0：模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度控制位。 SPEED1，SPEED0的功能SPEED1SPEED0A/D轉(zhuǎn)換所需時間1190個時鐘周期轉(zhuǎn)換一次，CPU工作頻率21MHZ時，A/D轉(zhuǎn)換速度約250KHZ10180個時鐘周期轉(zhuǎn)換一次01360個時鐘周期轉(zhuǎn)換一次00540個時鐘周期轉(zhuǎn)換一次 STC12C5A60S2單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊使用的時鐘是內(nèi)部R/C振蕩器所產(chǎn)生的系統(tǒng)時鐘，而不使用時鐘分頻寄存器CLK_DIV對系統(tǒng)時鐘分頻后所產(chǎn)生的，供給CPU工作所使用的時鐘。其具有的好處是：可以讓ADC用較高的頻率工作，提高A/D的轉(zhuǎn)換速度；同時可以讓CPU用較低的頻率工作，降低系統(tǒng)的功耗。ADC_FLAG：模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)束標(biāo)志位。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后，ADC_FLAG=1，由軟件清 0。不管是A/D轉(zhuǎn)換完成后，由該位申請產(chǎn)生中斷，還是由軟件查詢該標(biāo)志 位A/D轉(zhuǎn)換是否結(jié)束。當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后，ADC_FLAG=1，一定要由軟件 清0。ADC_START：模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)換啟動控制位。當(dāng)其設(shè)置為“1”時，開始進(jìn)行轉(zhuǎn) 換，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后為0。CHS2/CHS1/CHS0：模擬輸入通道選擇。 CHS2/CHS1/CHS的功能CHS2CHS1CHS0 Analog Channel Select (模擬輸入通道選擇)000001 010011100101110111 在編程中需注意：由于是2套時鐘，所以在設(shè)置ADC_CONTR控制寄存器后，要加4個空操作延時，這樣才可以正確讀到ADC_CONTR寄存器的值。這是因?yàn)樵谠O(shè)置ADC_CONTR控制寄存器的語句執(zhí)行后，要經(jīng)過4個CPU時鐘延時，只有這樣其值才能保證被設(shè)置進(jìn)入ADC_CONTR控制寄存器。 3. A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器ADC_RES和ADC_RESL特殊功能寄存器ADC_RES以及ADC_RESL寄存器用于保存A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，： A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器格式MnemonicAddNameB7B6B5B4B3B2B1B0ADC_RESBDhA/D轉(zhuǎn)化結(jié)果寄存器高ADC_RESLBEhA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器低AUXR1A2HAuxiliary register1PCA_P4SPI_P4S2_P4GF2ADRJDPSAUXR1寄存器的ADRJ位是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器