【正文】 位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當(dāng) /WR2由低電平變高時，控制信號變?yōu)榈碗娖剑谑菍⑤斎爰拇嫫鞯男畔㈡i存到DAC寄存器中。其余各引腳的功能定義如下：(1)、DI7～DI0 ：8位的數(shù)據(jù)輸入端，DI7為最高位。(2)、IOUT1 ：模擬電流輸出端1，當(dāng)DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大，當(dāng) DAC寄存器中數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流為0。(3)、IOUT2 ：模擬電流輸出端2， IOUT2與IOUT1的和為一個常數(shù)，即IOUT1＋I(xiàn)OUT2＝常數(shù)。(4)、RFB ：反饋電阻引出端，DAC0832內(nèi)部已經(jīng)有反饋電阻，所以 RFB端可以直接接到外部運(yùn)算放大器的輸出端，這樣相當(dāng)于將一個反饋電阻接在運(yùn)算放大器的輸出端和輸入端之間。(5)、VREF ：參考電壓輸入端，此端可接一個正電壓，也可接一個負(fù)電壓，它決定0至255的數(shù)字量轉(zhuǎn)化出來的模擬量電壓值的幅度，VREF范圍為(+10～10)V。VREF端與D/A內(nèi)部T形電阻網(wǎng)絡(luò)相連。(6)、Vcc ：芯片供電電壓，范圍為(+5~ 15)V。(7)、AGND ：模擬量地，即模擬電路接地端。(8)、DGND ：數(shù)字量地。4. DAC0832的工作方式DAC0832可處于三種不同的工作方式：直通方式 ：當(dāng)ILE接高電平，、和都接數(shù)字地時，DAC處于直通方式，8位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7～DI0輸入端，就立即加到8位D/A轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。例如在構(gòu)成波形發(fā)生器的場合，就要用到這種方式，即把要產(chǎn)生基本波形的數(shù)據(jù)存在ROM中，連續(xù)取出送到DAC去轉(zhuǎn)換成電壓信號。單緩沖方式 ：只要把兩個寄存器中的任何一個接成直通方式，而用另一個鎖存器數(shù)據(jù)，DAC就可處于單緩沖工作方式。一般的做法是將和都接地，使DAC寄存器處于直通方式，另外把ILE接高電平，接端口地址譯碼信號，接CPU的信號，這樣就可以通過一條MOVX指令，選中該端口，使和有效，啟動D/A轉(zhuǎn)換。雙緩沖方式 ：主要在以下兩種情況下需要用雙緩沖方式的D/A轉(zhuǎn)換。需在程序的控制下，先把轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸入輸入緩存器，然后在某個時刻再啟動D/A轉(zhuǎn)換。這樣，可先選中端口，把數(shù)據(jù)寫入輸入寄存器；再選中端口，把輸入寄存器內(nèi)容寫入DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。在需要同步進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的多路DAC系統(tǒng)中，采用雙緩沖方式，可以在不同的時刻把要轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)打入各DAC的輸入寄存器，然后由一個轉(zhuǎn)換命令同時啟動多個DAC轉(zhuǎn)換。先用3條輸出指令選擇3個端口，分別將數(shù)據(jù)寫入各DAC的輸入寄存器，當(dāng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒后，再執(zhí)行一次寫操作，使變低同時選通3個D/A的DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)換。五、隔離器光電離合器能可靠地實(shí)現(xiàn)信號隔離，并易構(gòu)成各種狀態(tài)。當(dāng)信號隔離，遠(yuǎn)距離傳送作為隔離的光電離合器件，通常有高速型和普通型兩種形式。 測量元件的選擇 溫度測量元件主要是指傳感器，它是信號輸入通道的第一道環(huán)節(jié)，也是決定整個測試系統(tǒng)性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。由于傳感器技術(shù)的發(fā)展非常迅速，各種各樣傳感器應(yīng)運(yùn)而生，所以大多數(shù)測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)者只需要從先有傳感器器產(chǎn)品中正確地選用而不必自己另行研制傳感器。要正確選用傳感器，首先要明確所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)需要什么樣的傳感器，系統(tǒng)對傳感器的技術(shù)要求；其次是要了解現(xiàn)有傳感器廠家有哪些可以選擇的傳感器，把同類產(chǎn)品的指標(biāo)和價(jià)格進(jìn)行對比，從中挑選合乎要求的性能價(jià)格比最高的傳感器。這是正確選用傳感器的主要依據(jù)。我們知道測量溫度的傳感器就有：熱電偶、熱電阻、熱敏電阻、半導(dǎo)體PN結(jié)、IC溫度傳感器、光纖溫度傳感器等。由于同一被測量的不同類型的傳感器具有不同的特點(diǎn)和不同的價(jià)格，不同類型溫度傳感器的測量范圍、精度、使用條件也不同。所以要選擇測量范圍和價(jià)格比適合自己設(shè)計(jì)要求的傳感器應(yīng)。由于溫度是一個狀態(tài)量，從超低溫到超高溫測量范圍較寬，而本設(shè)計(jì)的控制溫度為1000度，故從各種資料中可以清楚的知道應(yīng)該采用的傳感器為熱電偶。因?yàn)樗且环N結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、測量范圍寬的溫度傳感器， 尤其是在1000度左右的高溫范圍內(nèi)更顯其優(yōu)越性，在冶金、鍋爐及熱工儀表領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，目前仍然是監(jiān)測溫度的主要傳感器之一。本次設(shè)計(jì)采用的是常用的是熱電偶傳感器，下面將對傳感器熱電偶作簡要說明：：當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體兩端相連，組成一個閉合回路，如兩個接頭出有不同的溫度T和T0，則回路中便有電流，這種電流稱為溫差電流，這個環(huán)路便構(gòu)成所謂的溫差電偶或熱電偶，產(chǎn)生電流的電動勢稱為溫差電動勢，其數(shù)值一般只與兩個接頭的溫度有關(guān)。熱電偶的兩個接點(diǎn)，一個為工作端或熱端（T），測量時將它置于被測溫度場中；另一個稱為自由端或冷端（T0），一般要求恒定于某一溫度。在熱電偶回路中，所產(chǎn)生的熱電勢除了有溫差電動勢的貢獻(xiàn)外，還有接觸電動勢。我們知道不同的導(dǎo)體的自由電子的密度是不同的，當(dāng)兩個不同的導(dǎo)體接觸連接在一起時，就會產(chǎn)生電子的擴(kuò)散。由此在兩個導(dǎo)體間產(chǎn)生了電動勢，稱為接觸電動勢。對于兩處接觸的導(dǎo)體，分別用符號和表示。根據(jù)理論可得推倒結(jié)果：式中：和—導(dǎo)體A、B的接觸點(diǎn)在溫度T和T0時形成的電勢差；當(dāng)熱電極A、B選定后，熱電勢是兩接點(diǎn)溫度T和T0的函數(shù)差，即 (35)如果冷端溫度T0保持不變，則=C（常數(shù)），此時，就成為T的單值函數(shù)，即 (36)這個公式在實(shí)際測溫中得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)保持熱電偶自由端溫度T0不變時，只要用儀表測出總熱電勢，就可以求得工作端溫度T。通常用熱電偶測量的是一個熱源溫度，或者兩個熱源溫度差。為了使輸出的電動勢是被測溫度的單一函數(shù)，一般將T作為被測溫度端，T0作為參比溫度端。通常要求T0保持為0176。C但在實(shí)際中做到這一點(diǎn)很難，于是產(chǎn)生了熱電偶冷端補(bǔ)償問題。工業(yè)上一般使用電位補(bǔ)償法，它是在熱電偶回路中串入一個自動補(bǔ)償?shù)碾妱觿萑鐖D324所示，H是工作熱端，它的工作溫度為t，而冷端放在補(bǔ)償器C中，溫度為，在補(bǔ)償器中還放有R3和具有正溫度系數(shù)的電阻。外加電源U為一恒定電壓，為了調(diào)整分壓比，電路中還串聯(lián)了電位器R1和電阻R2補(bǔ)償了熱電勢輸出為。當(dāng)冷端為一恒定溫度時，A點(diǎn)供給熱電偶回路一個不變的修正電動勢，其大小等于，式中0176。C。當(dāng)冷端溫度波動時，則熱電偶回路中的熱電動勢與補(bǔ)償電路中的會相應(yīng)地向反方向變化，從而補(bǔ)償了熱電偶電動勢的變化。 放大電路 由于所選的傳感器為熱電偶，在1000176。左右范圍內(nèi)可以選用鎳鉻/鎳鋁熱電偶，起輸出電壓為0~。這個信號比價(jià)小，故需要放大電路將其變換成為A/D轉(zhuǎn)換器所需要的電壓范圍[11]。這里采用的是反相比例放大電路，下面就反相比例放大電路做簡要的說明：反相比例放大電路如圖317所示。317 反相比例放大電路圖輸入信號電壓通過電阻接至運(yùn)算放大器的反相輸入端。同時，跨接在輸出端和輸入端之間，稱為反饋電阻。電阻稱為匹配電阻，它的作用是保證運(yùn)算放大器處于相對對稱平衡的狀態(tài)，以便消除運(yùn)算放大器偏置電流及其溫漂影響。的大小應(yīng)該按兩個輸入回路的電阻相等的要求來配置。（1） 運(yùn)算放大器的輸入電流為零，稱為“虛斷”。因此有（2） 運(yùn)算放大器的兩個輸入端的電位相等，稱為“虛短”。因此有 這種反相端的電位為零的特點(diǎn)是反相運(yùn)算放大器的共有特點(diǎn)，稱為“虛地”。因此有 ///=/令/為電壓的放大倍數(shù)，從而反相比例電路的電壓放大倍數(shù)可由下式確定/=/~5v的范圍內(nèi)?？扇?2420Ω，=，可近似的取為=2Ω，即可滿足設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)抗干擾一、干擾主要來源工業(yè)生產(chǎn)干擾一般都是以脈沖形式進(jìn)入微機(jī)的。一般情況下，空間干擾遠(yuǎn)小于其余兩種干擾。如果把電源電壓變化時間定為Δt，則（1）過電壓、欠壓，停電：Δt1s；（2）浪涌、下陷、降升：18Δt10ms；（3）尖峰電壓：Δt 為微秒級。對于以上干擾可采用的措施：（1）隔離變壓器；（2）低通濾波器。可以采用光電耦合器抗干擾，它的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制尖峰脈沖及各種干擾噪聲，從而使信噪比大大提高。微機(jī)系統(tǒng)中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地、數(shù)字地和模擬地幾種。地線是抑制干擾的重要方法，如能將地線和屏蔽結(jié)合起來，就可以解決大部分干擾問題。（1）在低頻電路中，信號頻率小于 1MHZ 時，采用屏蔽線一點(diǎn)接地。當(dāng)頻率在 1～10MHZ 時，采用多點(diǎn)接地。（2）在印刷板上，數(shù)字地和模擬地要分開。（3）地線盡量加粗。軟件抗干擾是屬于微機(jī)系統(tǒng)自身防御行為，采用軟件抗干擾最根本前提條件是，系統(tǒng)中抗干擾軟件不會因干擾而損壞。軟件抗干擾措施主要有以下幾種：（1）軟件濾波：即數(shù)字濾波，就是利用軟件完成模擬濾波器類似功能，在實(shí)際使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中越來越廣泛。（2）軟件陷阱：這是控制程序跑飛。當(dāng) PC 失控，造成程序“亂飛”而不斷進(jìn)入非程序區(qū)，只要在非程序區(qū)設(shè)置攔截措施，使程序進(jìn)入陷阱，然后強(qiáng)使程序進(jìn)入初始狀態(tài)。（3）設(shè)置監(jiān)視跟蹤定時器。使用定時中斷來監(jiān)視程序運(yùn)行狀態(tài)。定時器定時時間稍大于主程序運(yùn)行時間。而在主程序運(yùn)行期間，執(zhí)行一次定時器時間常數(shù)刷新操作。這樣，正常運(yùn)行時，不會定時中斷。當(dāng)程序失常時，導(dǎo)致定時中斷，利用定時中斷程序就可以復(fù)位。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，采用匯編語言來編制程序，為了使程序的組裝、調(diào)試及控制系統(tǒng)方案的變更方便，也為了能夠推廣到其它過程控制對象，程序設(shè)計(jì)中采用了模塊化的結(jié)構(gòu)形式、各功能模塊以子程序形式出現(xiàn)。在程序中，數(shù)的表示均采用補(bǔ)碼形式。階碼、尾數(shù)是兩字節(jié)。最高兩位為符號位，這樣可節(jié)省內(nèi)存，減少程序執(zhí)行時間。在本設(shè)計(jì)中無論何種參數(shù)，控制周期都統(tǒng)一為 1 秒。 主程序設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)中，主程序設(shè)計(jì)是比較簡單的，其程序流程圖如圖 318所示。圖 318 主程序框圖 中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序是工業(yè)鍋爐微機(jī)控制系統(tǒng)軟件中的一個最重要部分，中斷服務(wù)程序中包括各種控制算法子程序、采樣濾波子程序等。其中三個控制系統(tǒng)在中斷服務(wù)程序中是分別運(yùn)算的。即先進(jìn)行水位控制，再進(jìn)行燃燒控制，最后進(jìn)行爐膛負(fù)壓控制。中斷服務(wù)各程序流程圖如下：圖 319 中斷服務(wù)程序流程圖 其它子程序的設(shè)計(jì)一、PID 控制算法軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì) PID 控制算法為增量式運(yùn)算，位置式輸出。采用變參數(shù)積分分離和微分先行方式，具有抗積分飽和功能。并根據(jù)輸入的控制字確定正反作用方式：是否積分分離、是否微分先行等。還有一些參數(shù)在線修改時，要把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，這些由參數(shù)轉(zhuǎn)換子程序來完成。PID 運(yùn)算程序流程圖如圖3－20所示。圖 320 PID 運(yùn)算程序流程圖二、水位超限報(bào)警子程序程序流程圖如圖 321 所示。圖 321 水位報(bào)警程序流程圖主程序清單:MAIN: MOV SP, 50H 。設(shè)堆棧 CLR 5FH 。清本次越限標(biāo)志 CLR 5FH 。清上次越限標(biāo)志 CLR A 。 0~(A) MOV 2FH， A 。 清暫存單元 MOV 30H， A 。清暫存單元 MOV 3BH， A 。清暫存單元 MOV 3CH， A 。清暫存單元 MOV 3DH，A 。清暫存單元 MOV 3EH，A 。清暫存單元 MOV 44H，A 。清暫存單元 MOV DISM 0，A 。清顯示緩沖區(qū) MOV DISM 1，A 。清顯示緩沖區(qū) MOV DISM 2，A 。清顯示緩沖區(qū) MOV DISM 3，A 。清顯示緩沖區(qū) MOV DISM4，A :清顯示緩沖區(qū) MOV DISM5，A 。清顯示緩沖區(qū) MOV TMOD，56H 。 T0方式2計(jì)數(shù)，T1方式l計(jì)數(shù) MOV TL0，06H 。T0賦初值 MOV TH0，06H CLR PT0 。T0低優(yōu)先級中斷 SETB TR0 。啟動T0 SETB ET0 。允許T0中斷 SETB EA 。CPU開中斷LOOP: ACALL DISPLAY 。調(diào)顯示子程序AJMP LOOP 。等待中斷T0中斷服務(wù)程序清單:INT0: PUSH DPL 。保護(hù)現(xiàn)場 PUSH DPH PUSH A SETB 0D5H 。設(shè)置標(biāo)志 ACALL SAMP 。調(diào)采樣子程序 ACALL FILTER 。調(diào)數(shù)字濾波子程序 CJNE A，42H，TPL 。U(i)不等于 Uma