【正文】 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A7—A00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—0/Y0 F000H/Y1 F100H/Y2 F200H/Y3 F300H/Y4 F400H/Y5 F500H/Y6 F600H/Y7 F700H/Y8 F800H/Y9 F900H/Y10 FA00H/Y11 FB00H/Y12 FC00H/Y13 FD00H/Y14 FE00H/Y15 FF00H7 .譯碼電路為了使系統(tǒng)各個接口能正常工作，系統(tǒng)專門設計一個譯碼電路。由于本系統(tǒng)接口比較多，所以采用74LS154譯碼器，可譯出16個地址。 在下圖圖中，地址總線A1A14控制譯碼器的控制端/G1， A1A12控制譯碼器的控制端/G2。A11～A8接譯碼器選擇控制端D、C、B、A。根據(jù)譯碼器各輸出端口的片選信號，可分析出各端口地址如下表所示。圖 譯碼器接口電路表 譯碼器輸出及各端口地址高位譯碼地址線低位地址線譯碼輸出 地址A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 A7—A00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—00—0/Y0 F000H/Y1 F100H/Y2 F200H/Y3 F300H/Y4 F400H/Y5 F500H/Y6 F600H/Y7 F700H/Y8 F800H/Y9 F900H/Y10 FA00H/Y11 FB00H/Y12 FC00H/Y13 FD00H/Y14 FE00H/Y15 FF00H V/I轉(zhuǎn)換電路在計算機自動測控系統(tǒng)的設計中，為增加系統(tǒng)的可靠性，加快研制速度，實現(xiàn)系統(tǒng)功能模塊化，經(jīng)常選用具有一定功能的電動組合單元作為系統(tǒng)的一部分，如在溫度測量中選擇熱電偶或者熱電阻溫度變送器作為測量單元；在電機控制中，利用輸入為4—20mA或0—5V的變頻調(diào)速器作為控制輸出單元等。在某些測控系統(tǒng)的改造中，為使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)基本保持原狀，也常遇到微機系統(tǒng)與電動組合單元的接口問題。微機化測控系統(tǒng)常常要以電流方式輸出，因為電流輸出有利于長距離傳輸，且不易引入干擾，工業(yè)上的許多儀表也是以電流配接的，如電動單元組合儀表DDZⅡ型就是以0～10mA的直流電流作為標準統(tǒng)一信號，DDZⅢ型采用4～20mA直流電流作為標準統(tǒng)一信號，而大多數(shù)D/A電路的輸出為電壓信號，因此在微機化測控系統(tǒng)的是輸出通道中通常設置了電壓/電流（V/I）轉(zhuǎn)換電路，以便將D/A電路輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號。V/I變換采用放大器構(gòu)成反向輸出求和電路，當D/A轉(zhuǎn)換器輸出為0時，只有+1 v作用，經(jīng)過250歐的電阻產(chǎn)生4mA直流信號，當D/A轉(zhuǎn)換器輸出為+5V時，兩個電源為求和電路，兩者疊加共產(chǎn)生20mA直流信號。對于電動組合單元DDZⅡ型，其輸出信號標準為0—10mADC，而DDZⅢ型的輸出信號標準為420mADC；許多控制單元，如一些溫控器、變頻調(diào)速器等，其輸入信號也經(jīng)常是0—10mADC或420mADC的標準直流電流信號。而一般單片機應用系統(tǒng)模擬信號輸出只是電壓信號；它能處理的一般也只是電壓信號，因此，在某些需要電流信號輸出或只提供電流信號的場合，需要進行電壓/電流轉(zhuǎn)換。在本系統(tǒng)中，我們選用DDZⅢ型電動組合單元。因此，電壓/電流轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換范圍我們選擇電壓1—5V/4—20mA轉(zhuǎn)換。在實現(xiàn)0—，—，0—，也可直接采用集成電壓/電流轉(zhuǎn)換電路來完成。我們選用的一種比較常用的集成電壓/電流轉(zhuǎn)換器是AD公司的AD694。AD694是一種420mA轉(zhuǎn)換器，適當接線也可使其輸出范圍為020mA。AD694的主要特點是：★ 輸出范圍：420mA，020mA?！?輸入范圍：0—2V或0—10V?！?電源范圍：+—36V?！?可與電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器直接配合使用，實現(xiàn)程控電流輸出。★ 具有開路或超限報警功能。AD694的使用也較為簡單。它還可直接與8位、10位、12位等電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器配合使用。8．D/A轉(zhuǎn)換器（D/A）轉(zhuǎn)換器接口 D/A轉(zhuǎn)換原理為了實現(xiàn)數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換，必須將每位代碼按其權值的大小轉(zhuǎn)換成相應的模擬量，然后將各模擬分量相加，其總和就是與數(shù)字量對應的模擬量，這就是D/A轉(zhuǎn)換的基本原理。D/A轉(zhuǎn)換器主要由電阻網(wǎng)絡、電子開關、基準電壓及運算放大器組成。 D/A轉(zhuǎn)換器性能參數(shù) 1. 分辨率 2. 轉(zhuǎn)換精度 3. 線性度 4. 溫度靈敏度 5. 建立時間 DAC0832原理及應用. 1. 主要性能指標 1）8位，單極性，數(shù)據(jù)線與TTL兼容； 2）二級數(shù)據(jù)鎖存（第一級為輸入鎖存）； 3）20腳雙列直插式封裝．2 .引腳功能 DAC0832有20個引腳，按雙列直插式排列。引腳圖如圖所示，具體功能如下：DI7～DI0 8位數(shù)字量輸入端。ILE允許輸入鎖存信號，高電平有效。CS輸入寄存器選擇信號，低電平有效，它和ILE信號一起來決定WR 是否起作用；WR1輸入寄存器的寫選通信號，必須和CS 、ILE同時有效； XFER傳送控制信號，用來控制WR是否起作用。 WR2換寫信號2，在傳送控制信號有效的情況下，用它將輸入寄存器的數(shù)字傳送到DAC寄存器，同時D/A轉(zhuǎn)換器開始轉(zhuǎn)。 Vcc 芯片邏輯電源，范圍為+5～+15V。AGND 模擬量地。DGND 數(shù)字量地。IOUT1 模擬電流輸出1，當DAC寄存器中全為1時，輸出電流最大，當DAC寄存器中全為0時，輸出電流為0。 IOUT2 模擬電流輸出2， IOUT2為一個常數(shù)和 IOUT1的差。Rfb 反饋電阻引出端。反饋電阻被制作在芯片內(nèi)，用做外接運算放大器的反饋電阻，它與內(nèi)部的R2R電阻相匹配。VREF參考電壓輸入端，它的范圍為10~10V D/A轉(zhuǎn)換器、鎖存器和8031的接口電路原理 為了對加熱爐的爐溫更好的進行控制，使它按照我們的要求來變化，因此，我們設計系統(tǒng)的數(shù)字控制器的數(shù)學模型。眾所周知，在溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，由于爐子的時間常數(shù)很大（相對于采樣周期而言），所以其閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以用一個一階滯后環(huán)節(jié)來近似，其調(diào)節(jié)原理方框圖如圖411所示。由于整個系統(tǒng)為純滯后環(huán)節(jié)，所以應用大林算法來設計數(shù)字控制器。由圖411可知，爐子的傳遞函數(shù)為： 式中，1為退火爐時間常數(shù)，K為調(diào)節(jié)體統(tǒng)總的放大倍數(shù)，為系統(tǒng)的純滯后時間，且=NT，T 為采樣周期。把D/A轉(zhuǎn)換器劃歸零階保持器內(nèi)，其傳遞函數(shù)為,則整個對象加上零階保持器的廣義傳遞函數(shù)為： 圖 411 退火爐溫度控制調(diào)節(jié)原理方框圖 因此，可求出其廣義脈沖傳遞函數(shù)： 根據(jù)大林算法，其系統(tǒng)的整個閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為： 其中，為閉環(huán)系統(tǒng)的慣性時間常數(shù)。根據(jù)數(shù)字控制器的設計式，可得：式即為退火爐按大林算法得出的數(shù)字控制器的數(shù)學模型。為了用計算機實現(xiàn)比較方便，把式再進一步化簡為： 其中： 當由系統(tǒng)的特性曲線確定出及后，系數(shù)則可分別求出。將式所示的數(shù)字控制器用差分方程表示，則： 式中，u(k)為數(shù)字控制器的輸出，e(k)為偏差信號。式即為設計數(shù)字控制器的數(shù)學模型。五． 結(jié)束語該控制系統(tǒng)的硬件是實現(xiàn)溫度控制的基礎，溫度控制系統(tǒng)硬件電路設計部分包括單片機的控制電路設計、加熱爐溫度數(shù)據(jù)采集處理分析與設計、鍵盤接口與其原理設計、顯示及其接口設計、報警顯示接口設計等。控制電路采用8031單片機為控制核心。采用可編程的8255A芯片擴展了單片機的1/O端口，完成了鍵盤顯示的接口電路設計。鍵盤設計采用矩陣式鍵盤，這樣可以減少對系統(tǒng)的1/O口占用。顯示部分采用LED顯示器。該系統(tǒng)設計還存在很多問題，比如在硬件電路原理中所應用的一些電阻、電容等沒有經(jīng)過精確的計算，應用的一些集成芯片的介紹不夠詳細，軟件編程也存在一些問題等。 六．謝辭該系統(tǒng)設計是在薛老師的悉心指導下完成的。感謝薛老師在百忙之中抽出時間督促指導我完成設計任務。在指導我設計的這兩個月中，我深刻的感受到薛老師那一絲不茍的嚴禁治學態(tài)度和深厚的專業(yè)知識功底以及那份執(zhí)著的職業(yè)精神。不僅在學習上深深的感染了我，人格魅力上也深深的觸動了我。再次表示衷心的感謝。祝愿您和您的家人：合家歡樂，身體健康，心想事成。 七．參考文獻及附錄（1）張毅剛等，：高等教育出版社。2007（2）趙德安等，:機械工業(yè)出版社，2005（3）馮博琴等，微型計算機原理與接口技術。北京：清華大學出版社。2006（4）李華等，. 北京:北京航空航天大學出版社，199350