【正文】 1 為開顯示；D0=1 為關(guān)顯示。該指令不影響 RAM的內(nèi)容顯示。8. 設(shè)置頁(yè)地址的設(shè)置格式如下：R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 0 1 1 1 1 頁(yè)地址（0～3）9. 設(shè)置列地址一般情況下，顯示RAM 被分成四頁(yè)，每頁(yè)80個(gè)字節(jié)，當(dāng)設(shè)置了頁(yè)地址和列地址后即可確定顯示RAM中的唯一單元，該單元由低到高的各個(gè)數(shù)據(jù)位對(duì)應(yīng)于顯示屏上某一列的8 行數(shù)據(jù)位。列地址的設(shè)置格式如下：R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 頁(yè)地址（0～79）10. 改寫方式設(shè)置指令 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 24 頁(yè)該指令發(fā)出后，使得每次寫數(shù)據(jù)后列地址自動(dòng)增 1，而讀數(shù)據(jù)后列地址仍保持原值不變。這種稱為 “改寫模式” (Read Modify Write)的方式,為逐個(gè)讀取像點(diǎn)修改的工作提供了方便。R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 011. 改寫方式結(jié)束指令該指令執(zhí)行后，將結(jié)束改寫方式，以后無(wú)論讀或?qū)憯?shù)據(jù)后，列地址都增 1。R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 012. 寫數(shù)據(jù)R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 1 顯示數(shù)據(jù)13. 讀數(shù)據(jù)正常狀態(tài)下，寫數(shù)據(jù)或讀數(shù)據(jù)后，列地址將自動(dòng)增 1。R/W A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 顯示數(shù)據(jù) 傳感器的選擇在工業(yè)控制中，無(wú)論我們要實(shí)現(xiàn)什么樣的控制，都需要先檢測(cè)被控制的信號(hào)。而檢測(cè)信號(hào)在通常情況下都需要使用傳感器。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。也就是把非電量的變化轉(zhuǎn)換成電量的變化，以便我們進(jìn)行采集和處理。目前，市場(chǎng)上出售的傳感器種類繁多，其性能和用途差別很大。選用一個(gè)合適的傳感器對(duì)我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是非常重要的，這個(gè)關(guān)系設(shè)計(jì)成本，系統(tǒng)性能等各個(gè)方面。對(duì)于一般傳感器常用的性能參數(shù)有：1. 量程：在任何的傳感器進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，如果被測(cè)量超出規(guī)定測(cè)量范圍，測(cè)量的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)較大的誤差或者造成傳感器的破壞。所以進(jìn)行傳感器的選擇時(shí)必 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 25 頁(yè)須考慮傳感器的量程。2. 線性度：通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。其線性度： (31)%????SFfe其中 為線性度， 為輸出平均值與基準(zhǔn)擬和直線的最大偏差f ax 選用傳感器時(shí)一般要求其線性度較高，否則處理數(shù)據(jù)麻煩，且結(jié)果準(zhǔn)確度不高。3. 分辨力是指?jìng)鞲衅骺赡芨惺艿降谋粶y(cè)量的最小變化的能力。也就是說(shuō)如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。當(dāng)輸入變化值未超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，傳感器的輸出不會(huì)發(fā)生變化，即傳感器對(duì)此輸入量的變化是分辨不出來(lái)的。只有當(dāng)輸入量的變化超過(guò)分辨力時(shí)，其輸出才會(huì)發(fā)生變化。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點(diǎn)的分辨力并不相同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨力的指標(biāo)。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。分辨率越高則系統(tǒng)測(cè)試的精度越高。選用傳感器時(shí)應(yīng)該滿足分辨率即可，因?yàn)榉直媛试礁?，價(jià)格越貴。4. 靈敏度靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化 對(duì)輸入量變化 的比y?x?值它是輸出——輸入特性曲線的斜率。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S 是一個(gè)常數(shù)。 (32)ySx???輸 出 量 的 變 化輸 入 量 的 變 化提高靈敏度，可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高，測(cè)量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。故一般系統(tǒng)靈敏度滿足要求即可。5. 滯后（遲滯）傳感器的滯后特性指在相同工作條件下，傳感器在正反行程期間輸出—輸入曲線不重合的程度。其滯后度： 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 26 頁(yè) (33)%????SFtUe其中 為滿量程輸出。.SFU傳感器的滯后反映出了傳感器的機(jī)械部分不可避免的缺陷，在選擇的時(shí)候也要有所注意。6. 零點(diǎn)溫度影響（俗稱零點(diǎn)溫漂）表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)它的零點(diǎn)的穩(wěn)定性。一般以每10℃范圍內(nèi)產(chǎn)生的漂移為計(jì)量單位。故選用傳感器時(shí)，要考慮溫漂影響，一般要求溫漂不要過(guò)大，否則所測(cè)數(shù)據(jù)誤差較大。7. 允許使用溫度規(guī)定了此傳感器能適用的場(chǎng)合，對(duì)于傳感器的影響很大。例常溫傳感器一般標(biāo)注為：20℃ —— +70℃。高溫傳感器標(biāo)注為： 40℃ —— +250℃。當(dāng)傳感器超過(guò)或低于其使用溫度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大誤差。故選用傳感器時(shí)應(yīng)注意。本系統(tǒng)所要控制的量有溫度、壓力、液位、流量。為其選擇合適的傳感器很重要：一是這些傳感器的性能決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能；而是不同的傳感器價(jià)格相差很大，選擇性能適合，價(jià)格便宜的傳感器對(duì)于搭建低成本系統(tǒng)很重要。 溫度傳感器選擇常用的溫度檢測(cè)元件主要有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。圖 311 熱電偶原理圖熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應(yīng) ,即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路（如圖 311） ，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。產(chǎn)生接觸電勢(shì)隨溫度變化而變化，從而達(dá)到測(cè)溫的目的。測(cè)量準(zhǔn)確，價(jià)格適中測(cè)溫范圍寬，線性度較好。因此是本系統(tǒng)的最佳方案。熱敏電阻由金屬氧化物或半導(dǎo)體材料制成，靈敏度高、熱惰性小、壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜。但其測(cè)量的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性差，而且線性度差，需要進(jìn)行查表線性擬合，大大浪費(fèi)控制器的資源，因此不能選用。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 27 頁(yè)熱電阻是利用金屬的電阻率隨溫度變化而變化的特性，將溫度量轉(zhuǎn)化成電阻量。其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高，穩(wěn)定性高，性能可靠，熱慣性小、復(fù)現(xiàn)性好，價(jià)格適中。但是其溫度與電阻值是非線性關(guān)系，處理起來(lái)比較復(fù)雜，因此不適合本系統(tǒng)?？紤]到測(cè)溫范圍和價(jià)格問(wèn)題，本系統(tǒng)選用康銅熱電偶。其價(jià)格便宜，測(cè)溫范圍50 ～150 ℃。然后選擇一個(gè)相適應(yīng)的溫度變送器。CSWBⅡ型變送器就是一個(gè)很好的選擇。該變送器模塊測(cè)量精度對(duì)于熱電阻為177。%，溫度飄移177。%/℃，功耗 ≤，電流或電壓輸出線性度 %。輸出 4～20m A 電流信號(hào)。變送器的原理為：① 通過(guò)確認(rèn)阻值的不同計(jì)算出當(dāng)前的溫度 。② 再根據(jù)熱點(diǎn)阻的量程變送輸出對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(420mA）值。即：溫度變化熱電阻電阻變化溫度變送器 —4～20mA 信號(hào)。 液位傳感器選擇常用的液位傳感器按照原理可分為浮體式，聲波式，電容式，直流電極式，光纖式和壓差式幾大類。1. 浮體式液位傳感器浮體式測(cè)量?jī)x表主要分為浮筒式與浮子式, 其中鋼帶浮子式液位傳感器在原理及使用中更為典型, 它是一種最簡(jiǎn)單的液位測(cè)量裝置, 由一根不銹鋼管和一個(gè)空心球組成, 不銹鋼管內(nèi)部裝有若干個(gè)干簧繼電器,空心球內(nèi)裝有一塊永磁鐵, 當(dāng)空心球隨著水位上下運(yùn)動(dòng)時(shí), 磁鐵作用于繼電器產(chǎn)品與液位相應(yīng)的信號(hào)。另一種浮體式液位傳感器是在滑輪組上用鋼絲繩一端掛浮球, 另一端掛重錘, 通過(guò)浮球與重錘的運(yùn)動(dòng)距離達(dá)到液位檢測(cè)的目的, 其缺點(diǎn)是鋼絲繩與滑輪間存在滑動(dòng)摩擦力, 回位誤差較大, 特別是在鋼絲繩和滑輪生銹的情況下, 回位誤差更大甚至失效。這種類型測(cè)量裝置僅適用于清潔液體液面的連續(xù)測(cè)量與位式測(cè)量, 不宜在臟污的、粘性的以及在環(huán)境溫度下凍結(jié)的液體中使用。2. 聲波式液位傳感器這種類型測(cè)量?jī)x表從聲波源發(fā)射聲波, 測(cè)量聲波到達(dá)所測(cè)液面后反射回來(lái)所需時(shí)間, 利用該時(shí)間與液位高度成比例的原理來(lái)進(jìn)行測(cè)量。 由于空氣和水之間對(duì)聲波的反射率基本達(dá)到 100% , 故可利用氣體與液體對(duì)聲波界面的反射進(jìn)行測(cè)量, 這樣不需要接觸測(cè)量物質(zhì)即可測(cè)量液位。 聲波液位系統(tǒng)中的微處理機(jī)能迅速、精密地計(jì)算出傳感器到被測(cè)物之間的距離。 這類測(cè)量裝置適用于普通液位儀表難于測(cè)量的腐蝕性液體、高粘性液體、有毒性液體等液面的連續(xù)測(cè)量與位式測(cè)量, 也可用于液——液分界面、固—— 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 28 頁(yè)液分界面的連續(xù)測(cè)量和位式測(cè)量, 但聲波式儀表必須用于能充分反射聲波且傳播聲波的對(duì)象,因而不能用于真空對(duì)象, 不宜用于含氣泡和含固體顆粒的液體中。3. 電容式液位傳感器電容液位傳感器是利用被測(cè)對(duì)象物質(zhì)的導(dǎo)電率, 將液位變化轉(zhuǎn)換成電容變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量的一種液位計(jì)。與其他液位傳感器相比, 電容液位傳感器具有靈敏性好、輸出電壓高、誤差小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、無(wú)自熱現(xiàn)象、對(duì)惡劣環(huán)境的適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。常見的電容傳感器測(cè)量電路有變壓器電橋式、運(yùn)算放大器式及脈沖寬度式等。這類儀表適用于腐蝕性液體、沉淀性液體以及其它化工工藝液體液面的連續(xù)測(cè)量與位式測(cè)量, 用于位式測(cè)量的電容液面計(jì)宜采用垂直安裝型, 用于連續(xù)測(cè)量的電容液面計(jì)宜采用水平安裝型。電容液位測(cè)量?jī)x表不能用于易粘附的液體測(cè)量。 用于界面測(cè)量時(shí), 兩種液體的電氣性能必須符合產(chǎn)品要求。4. 直流電極式液位傳感器這種形式的傳感器也稱電接觸式液位測(cè)量?jī)x表, 其檢測(cè)原理是利用液體的導(dǎo)電特性將導(dǎo)電液體的液面升高與電極接通視為電路的開關(guān)閉合, 該信號(hào)直接或經(jīng)由一個(gè)電阻及一個(gè)三極管組成的簡(jiǎn)單電路, 傳給后續(xù)處理電路。 電極用金屬材料制成, 縱向依次排列在空芯棒外或安裝在棒內(nèi)且在棒上至少開一個(gè)入口, 使電極能夠與被測(cè)液體接觸。這種方法中測(cè)點(diǎn)數(shù)目與測(cè)量精度因電極的排列方式而受到限制。這種檢測(cè)方法僅適用于導(dǎo)電液體的液位測(cè)量主要用于水位的報(bào)警和控制。目前大多用于水利水文監(jiān)測(cè)中。5. 光纖式液位傳感器光纖液位檢測(cè)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新技術(shù)。就其檢測(cè)原理而言，機(jī)構(gòu)一般有輸入光纖束，輸出光纖束，光電轉(zhuǎn)換器，傳感器殼體組成。根據(jù)光導(dǎo)纖維中光在不同介質(zhì)中傳輸特性的改變對(duì)液位進(jìn)行測(cè)量。這類傳感器一般具有體積小，重量輕，無(wú)動(dòng)作部件，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。特別是用于易燃易爆，腐蝕性液體的檢測(cè)，檢測(cè)精度高。6. 壓差式液位傳感器差壓傳感器是利用液體的壓強(qiáng)原理,在液體底部測(cè)液底壓強(qiáng)和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓差。 隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,半導(dǎo)體表面擴(kuò)散工藝在傳感器平衡電橋的制做中,得到了廣泛應(yīng)用。它是通過(guò)液體底壓強(qiáng)使半導(dǎo)體擴(kuò)散硅薄膜產(chǎn)生形變,引起電橋不平衡,電路輸出與液位高度相對(duì)應(yīng)的電壓而獲取液位信號(hào)。這類傳感器適用于液面邊界測(cè)量和位式測(cè)量廣泛用于難以處理的工藝液體 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 29 頁(yè)的液面邊界測(cè)量。本控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)于工業(yè)水箱的液位控制，對(duì)于水箱液位測(cè)量而言，被測(cè)液體清潔干凈，無(wú)混濁，無(wú)大的懸浮物。考慮到系統(tǒng)成本及系統(tǒng)控制精度要求不高，故選用浮體式液位傳感器，再選用一個(gè)與之相適應(yīng)的變送器。UQZ33系列浮球液位變送器就是一個(gè)很好的選擇。其測(cè)量范圍：0~3000mm，精度：177。1%，負(fù)載電阻：0~500Ω （在 24V DC 供電時(shí)），供電電壓：15~36V DC，工作壓力：0~ ，工作溫度：20~150℃，安裝方式：法蘭安裝。 壓力傳感器選擇目前應(yīng)變式、電容式、電感式、壓電式壓力傳感器在商品化的壓力傳感器中占有較大的比例，應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。1. 金屬應(yīng)變式壓力傳感器金屬應(yīng)變式壓力傳感器是利用金屬應(yīng)變片的阻值隨應(yīng)力變形而改變的原理進(jìn)行工作的，應(yīng)變片一般粘貼在彈性膜片上。當(dāng)彈性膜片受力后，應(yīng)變片被拉伸或壓縮，應(yīng)變片的電阻就會(huì)發(fā)生變化，通常采用惠斯通電橋進(jìn)行電阻測(cè)量。金屬應(yīng)變片壓力傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量范圍寬，線性好，成本低，缺點(diǎn)是輸出靈敏度低，遲滯、蠕變較大、穩(wěn)定性不好。2. 電容式壓力傳感器 電容式壓力傳感器是由于電容器極板的相對(duì)位置會(huì)隨著壓力的變化而變化從而引起電容的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量。早期的極板電容傳感器體積較大，后來(lái)的硅膜式壓力傳感器采用集成電路工藝，體積很小，檢測(cè)電路具有更高的靈敏度和較低的漂移，而且輸出為非線性信號(hào)。3. 電感式壓力傳感器 電感式壓力傳感器是利用差壓變壓器原理，通過(guò)對(duì)位移的測(cè)量實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。差動(dòng)變壓器的導(dǎo)磁鐵芯通常固定在金屬膜片控盒上感受壓力變化引起的變形。這種傳感器對(duì)加速度、振動(dòng)敏感，但動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能差，而且由于磁芯的重量也會(huì)使安裝的方式對(duì)測(cè)量有影響，從而對(duì)復(fù)雜的環(huán)