【正文】 T0 工作在方式 1 MOV TH0,03cH 。 溫度檢測子程 序流程圖 溫度檢測子程序啟動 A／ D 轉(zhuǎn)換并讀取轉(zhuǎn)換結果，程序流程如圖示。 （ 2）在有鍵入操作時讀取鍵值，并跳轉(zhuǎn)到相應功能的子程序中去．或則調(diào)用不同模塊的子程序。 4) 溫度采集及轉(zhuǎn)換：完成 A/D 轉(zhuǎn)換器的初始化，并發(fā)出轉(zhuǎn)換命令 GETTEMPER。 查表法：采用二分查找法， DP先找對半值 (MIDDLE)同轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)比較 (COMPARE)，看屬哪一半，修改表格上下限值，再進行對半比較，經(jīng)過若干次后，直到找到數(shù)據(jù)為止，如果找不到，也就是說被轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)介于表格中兩相鄰值之間，則再調(diào)用取近值模塊 (NEAR)，選擇與被轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)接近的那個數(shù)據(jù)作為查找到的數(shù)據(jù)，然后調(diào)用溫度值模塊 (FIND)，整個查表模塊就完成了從輸入到輸出的變化。 ICL 模塊：從 A/D轉(zhuǎn)換器讀取結果的模塊，它連續(xù)讀 3次，讀出 3個結果分別存放于內(nèi)部 30H～ 35H單元 (雙字節(jié)存放 )。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。 本電路將鍵盤掃描交給 74922IC 來完成，只要檢測 DA 腳由 LO →HI （按）、 HI→L O（放），就將 74922 的 D、 C、 B、 A讀入 8051。 DA：數(shù)據(jù)有效信號。 “ENTER” 鍵對設定的溫度進行確定，重復按下即可以使系統(tǒng)轉(zhuǎn)到運行狀態(tài) “ CANCER” 鍵對設定的溫度進行取消操作。按 “” 鍵來進行設定溫度與實測溫度的顯示 變換。綜合一、二兩步的結果，可確定按鍵的編碼號。當無鍵閉合時， 74922 芯片的 x、 y 接口處于開路狀態(tài)。 （ 2） 鍵盤接口 及掃描方式 說明： 通過對設計要求的具體分析，在這里采用矩 陣式鍵盤來控制系統(tǒng)參數(shù)的 輸入和調(diào)整。 主要通過延時來等待信號穩(wěn)定，在信號穩(wěn)定后查詢健碼。除了抖動之外還有重鍵，即一個鍵按下后緊接著又按下一個鍵，或者兩個鍵同時按下，這些需要采取一定的措施加以消除。 ? 單片機系統(tǒng)能實現(xiàn)對 鍵盤的有效控制。 鍵盤接口電路有兩個基本特點： （ 1） .是隨機性，系統(tǒng)操作人員對鍵盤的操作是隨機的，所以操作的鍵也是隨機的； （ 2） .是抖動性，這是鍵盤的機械特性決定的。 下面列出了 LED的七段碼表（字型碼）如表 7406 和 7407 的結構和功能如下 ： 它們的外部引角完全相同，不同的是 7406 是集電極開路反向驅(qū)動 ， 7407 是集電極開路同向驅(qū)動 Y=A。 7407 是 6位的驅(qū)動門，它是一個集電極開路門，當輸入為 “0” 時輸出為 “0” ；輸入為 “1” 時輸出斷開，須接上位電路?？偣残枰贿@樣的管子，在控制中采用滾動式顯示。 動態(tài)掃描顯示的硬件接口簡單，只需一個公共的七段碼輸出口，一個選擇 LED 位的數(shù)位選擇口（本系統(tǒng)中選用共陰極接法，則為所有 LED 的共陰極端），顯示時，從左到右（或從右到左）依次輪流點亮每一位顯示器，并保持一段時間。 本系統(tǒng)屬于開環(huán)控制 顯示器： 數(shù)碼管原裝圖： 我們都 知道在單片機應用系統(tǒng)中，通常要用多位 LED 顯示，多位 LED 顯示接口有成都電子機械高等?？茖W校 04 級畢業(yè)設計 21 靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。積分電阻 RINT等于滿度電壓時對應的電阻值 (當電流為 20μA 、輸入電壓 = 時， RINT=200kΩ) ，此時基準電壓 V+RI和 VRI之間為 2V，由電阻 R R3和電位器 R2分壓取得。在線路設計中，必須將所有的器件的模擬地和數(shù)字地分別連接，然后將模擬地與數(shù)字地僅在一點上相連。 （ 3）參考電壓的調(diào)節(jié) 在使用 A/D 轉(zhuǎn)換器時，為保證其轉(zhuǎn)換精度，要求輸入電壓滿量程使用。 （ 2）零點和滿刻度調(diào)節(jié)。 VREF：輔助參考電壓。該信號常作為向微機系統(tǒng)發(fā)出的中斷請求信號。 /WR：用來啟動轉(zhuǎn)換的控制輸入，相當于 ADC 的轉(zhuǎn)換開始（ /CS=0 時），當 /WR由 HI 變?yōu)?LO時，轉(zhuǎn)換器被清除；當 /WR 回到 HI 時，轉(zhuǎn)換正式開始。1LSB ⑦ 工作溫度： ADC0804 LCN0℃ ～ +70℃ ⑧ A/D0804 LCD 40℃ +85℃ 【 2】 引腳功能說明如下 ： /CS： 芯片選擇信號，低電平有效，一旦 CS 有效，表明 A/D 轉(zhuǎn)換器被選中，可啟動工作。該芯片內(nèi)有輸出數(shù)據(jù)鎖存器，當與計算機連接時，轉(zhuǎn)換電路的輸出可以直接連接在 CPU 數(shù)據(jù)總線 上 1． A/D 轉(zhuǎn)換器是將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。所以 D/A 和 A/D 轉(zhuǎn)換是計算機應用的重要接口技術。經(jīng)過電橋法冷端補償和兩個同相放大器放大后輸出放大電壓分別是 和 。V/℃ ）： 偏置電流（ 177。 0P07 放大器的具體參數(shù)： 開環(huán)增益 (v/181。 A3采用 741 芯片，它要求雙電源供電，供電范圍為177。在此電路中，只要運放 A1和 A2性能對稱 (主要指輸入阻抗和電壓增益 )，其漂移將大大減小，具有高輸入阻抗和共模抑制比，對微小的差模電壓很敏感，適宜于測量遠距離傳輸過來的信號，因而十分易于與微小輸出的傳感器配合使用。由三運放組成測量放大器，差動輸入端 R1和 R2分別接到A1和 A2的同相端。當輸入短路時（由于一些原因使輸入級的 Q 點發(fā)生微弱變化，比如：溫度），輸出將隨時間緩慢變化，這樣就形成了零點漂移。 運放的輸出電位通常只能在高于負電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值之間變化。采用單電源供電的運放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。現(xiàn)今運放的種類繁多，廣泛應用于幾乎所有的行業(yè)當中。 Uab 與熱電勢減小量相等， Uab 與熱電勢迭加后輸出電勢則保持不變，從而達到了冷端補償?shù)淖詣油瓿伞２黄胶怆姌蛴呻娮?R R R3(錳銅絲繞制 )、 Rcu(銅絲繞制 )四橋臂和橋路穩(wěn)壓源組成，串聯(lián)在熱電偶回路中。當擴散達到動態(tài)平衡時，得到一個穩(wěn)定的接觸電勢。 當回路斷開時，在斷開處 a, b 之間便有一電動勢 ET,其極性和量值與回路中的熱電勢一致，規(guī)定為冷端，當電流由 A流向 B 時，稱 A 為正極， B為負極。其測溫上限長期為 900℃ ，短期可達 700℃ 。 按設計要求，溫度控制靜態(tài)誤差 ≤l 0C，爐溫給定范圍為 400～ 700℃ ，而對爐溫 的檢測范圍應適當大于此范圍，設為 400～ 7500C，則系統(tǒng)的控制總誤差應不大于 1／(95— 35)X100％＝ 1． 67％，分配到前向通道的信號采集總誤差應不大于系統(tǒng)總誤差的1／ 2，即精度應為 o． 83％，可以采用 8 位 A／ D 轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。圖 7 是 8031 與 8155 的接口電路，存儲器 RAM 和 I/O 口的地址分配如下。 TM2 TM1 0 0：空操作，不影響計數(shù) 0 1：停止定時器計數(shù)，若計數(shù)器沒有啟動，則相當于空操作 1 0：定時器值減為 0時，停止計數(shù) 1 1：啟動，置方式和初置后立即啟動；若正在計數(shù)則表示置新的方式和初置，計數(shù)結束后，按新的方式和初值 計數(shù)。 C口的工作方式與 A、 B 口工作關系如 表 ： 8155 片內(nèi)設置了一個 14位的減法計數(shù)器，用于對外部輸入的脈沖信號進行減 1計數(shù)。 C口的前兩種工作方式分別為輸入輸出方式。其中，命令字用于選擇 I/O口的工作方式，狀態(tài)字用于選擇 A 口和B口和定時器當前的工作狀態(tài)，其格式如 下 ： 在控制信號中， IO/M =1 時， CPU 選擇對存儲器進行讀 /寫操作。 VCC， +5V 電源。 IO/M 為 1時，選擇 I/O 口； I/O 為 0 時，選擇存儲器。 PC1， A 口緩沖器信號線。 RST/VPD：復位信號 /掉電保護 此端保持兩端周期的高電平，可以使單片機復位。 ALE/PRG：地址鎖存信號 /編程脈沖 訪問外部存儲器時， ALE 用于鎖存地址的低 8 位。 成都電子機械高等?？茖W校 04 級畢業(yè)設計 9 ： EA/VPP， PSEN， ALE， RST EA/VPP：片內(nèi)外程序存儲器選擇 /編程電壓 EA/VPP=1， CPU 從片內(nèi)程序存儲器開始執(zhí)行程序，即 PC 首先指向片內(nèi) ROM。 機器周期 =石英晶體 12 ，如 12MHz 石英晶體 /12=1 微秒。 擴充外部 ROM：當讀取內(nèi)部程序存儲 器超過 0FFFH（ 8051）、 1FFFH（ 8052）時，自動讀取外部 ROM。 外部程序存儲器讀?。?ROM）；在每個機器周期會動作兩次。起作為輸出時可驅(qū)動 4 個 LS 0 當作輸入時 ,出在高阻抗的狀態(tài) ,其輸出緩沖器可驅(qū)動 8個 LS TTL(外部的上拉電阻 ). VDD:電源 +5V. VSS:GND 接地 . （ 5） ALE/PROG (ADDRESSLATCHENABLE) 地址鎖存器使能信號端有三種功能 : 8051 外接 RAM/ROM:ALE 接地址鎖存器 8282(8212)的 STB 腳 ,74373 的 EN 腳 ,當 CPU對外部存儲器進行存取時 ,用以鎖住地址的低位地址 . 8051 未外接 RAM/ROM:在系統(tǒng)中未使用外部存儲器時 ,ALE 腳也會有 1/6 石英晶體的振蕩頻率 ,可作為外部時鐘。 8051 可以提供系統(tǒng)控制所需的中斷、定時及存放中間結果的 RAM 電路但片內(nèi)沒有程序存儲器，因此單片機基本系統(tǒng)中除了應包括復位電路和 晶體振蕩電路以外，還應擴充程序存儲器。 方案二： 8051 和 8031 具有相同的功能，但 8051 內(nèi)部增加了 ROM/EPROM 從而使存儲的空間加大，在設計中不許要擴展其他硬件。 自動推舟控制部分 由于自動推舟控制過程中，根據(jù)生產(chǎn)需要實現(xiàn)定位控制，因此在設計中采用性能良好的步進電動機作為執(zhí)行元件，當電機旋轉(zhuǎn)時通過絲桿把電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線位移，從而推動舟的運動。 通過它的外圍器件，能夠以小的信號控制比較大的信號。同時為了節(jié)約成本我們采用三支 LED 數(shù)碼顯示管，并且要使顯示器呈動態(tài)顯示 狀態(tài)。工業(yè)用的裝配式熱電偶作為測量溫度的變送器通常和顯示儀器、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。針對本設計，選用對于存儲空間的要求不是很高， 4K 的程序存儲空間已經(jīng)夠用，沒有必要使用其他存儲空間擴展的單片機。要對接受到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、存儲和各種換算，還要將檢測到的給定值進行比較，比較值相符合，發(fā)出相應的換算的步進脈沖，以達到控制目的。 在本推舟控制系統(tǒng)中，擬采用步進電機與滾珠絲桿相結 合的方法來帶動推桿的運動。根據(jù)該半導體器件的摻雜層數(shù)的不同推舟的距離在 20mm170mm 之間。 成都電子機械高等?？茖W校 04 級畢業(yè)設計 2 第二章 設計要求 設計一個溫度控制系統(tǒng)， 實現(xiàn) 計算機控制自動推舟系統(tǒng)具體要求如下 : 設計課題工藝過程簡介 隨著現(xiàn)代社 會的高速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場和電力電子技術領域中，半導體元器件得 到廣泛的利用 。隨著單片機應用的推廣和普及，微控制技術必將不斷發(fā)展，日益完善。更重要的意義還在于單片機的應用正從根本上改變著傳統(tǒng)的抗爭系統(tǒng)設計思想和設計方法。 可以很方便地實現(xiàn)多機和分布控制。 單片機的應用十分廣泛，其具體有以下幾個特點： （ 1） 小巧靈活、成本低，易于產(chǎn)品化。 根據(jù)本溫度 系統(tǒng)的設計要求，該系統(tǒng)是由單片機和溫度傳感器與一體的綜合設計，由于是用單片機采集溫度信號，所以在之前必須對溫度信號進行放大和轉(zhuǎn)換，就應該選擇放大器和 A/D 轉(zhuǎn)換器，本系統(tǒng)要實現(xiàn)人工智能化，就必須有對溫度進行設定，所以還需要設計鍵盤與單片機系統(tǒng)進行溝通。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。本系統(tǒng)是以單片機的基本語言匯編語言來進行軟件設計 編程的 ， 其 指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。 關鍵字 ：單片機 溫度傳感器 鍵盤 A/D 轉(zhuǎn)換器 放大器 目 錄 摘 要 .................................................................................................................. I 第一章 緒 論 .......................................................................................................1 第二章 設計要求 ..................................................................................................2 設計課題工藝過程簡介 ..........................................