【正文】 望給予指導，以此規(guī)范自己今后工作中的設計思路和理念。同時，導師淵博的學術知識、嚴謹求實的學風、勤勤懇懇的鉆研精神和敬業(yè)精神，使我受益匪淺，他將是我今后學習和工作的楷模。經(jīng)過 A/D 轉換后用 LED 顯示現(xiàn)場溫度值。整個課題的開發(fā)過程主要包括了硬件電路設計和軟件程序的編寫兩個部分，主要任務是開發(fā)一個以 AT89C52 單片機為核心的智能溫控儀，可實現(xiàn)現(xiàn)場溫度的測量和控制，并用 LED 顯示。硬件選擇好后,把硬件模塊逐一放入 Proteus 圖形編輯窗口連接好導線。然后在 Proteus 選出所需要的硬件模塊本系統(tǒng)所要用的模塊。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設置斷點等調試功能,同時可以觀察各個變量、寄存器等的當前狀態(tài),因此在該軟件仿真系統(tǒng)中,也必須具有這些功能,同時支持第三方的軟件編譯和調試環(huán)境,如 Keil C51 uVision2 等軟件。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動態(tài)仿真、I2C 調試器、SPI 調試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能,有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。根據(jù)繼電器的機械特性,要求其不能頻繁通斷,所以通斷要有一定長的時間,但又要考慮到控制能及時的根據(jù)新的采樣值和設定值的變化來做出相應的動作,所以采用以下方法 ,以占空比 1/4 為例說明,定時器 T0、T1 仍都采用方式 1 定時,T0 專用于置低電平定時,即雙向可控硅導通,T1 專用于置高電平定時,即雙向可控硅關斷,先將 口置低電平,啟動 T0 定時,定時長度僅取 10ms,高字節(jié)存放 0ECH,低字節(jié)存放 78H,循環(huán)次數(shù)為 1 次,每次 10ms定時完成后,不直接進行循環(huán),而是插入數(shù)據(jù)采集程、標度變換和顯示程序,然后再進行循環(huán),循環(huán) 1 次后, 口置高電平,啟動 T1 定時,為了方便計算占空比,定時長度仍取 10ms,循環(huán)次數(shù)為 3 次,同上,10ms 定時完成后,仍不直接進行循環(huán),而是插入數(shù)據(jù)采集程、標度變換和顯示程序,然后再進行循環(huán),循環(huán) 3 次后返回主程序,這樣就完成了占空比 1/4 的定時。 A/D 轉換原理介紹先送地址鎖存允許信號 ALE 一上升沿,使 A、B、 C 地址狀態(tài)送至地址鎖存器中,然后送 START 一上升沿 ,開始進行 A/D 轉換,然后判斷轉換結束狀態(tài)信號EOC 是否為 1,為 0 則繼續(xù)等待轉換 ,為 1 則將轉換好的數(shù)字量經(jīng) ADC0808 的 8 個數(shù)據(jù)輸出端 D0D7 送到 AT89C52 的 口。編寫程序中鍵盤顯示時有一點比較重要,由于最后生成的設定值是十位或個位的加 1 鍵和十位或個位減 1 鍵輸入,必須嚴格區(qū)分才可以編制其顯示程序,此處采用的方法是將個位的加 減 1 鍵輸入的值存在 28H,而十位的加 減 1 鍵輸入的值存放在 34H,然后驅動不同的位碼即可正常顯示。 系統(tǒng)總流程圖本系統(tǒng)的總流程圖如圖 所示圖 總流程圖167。 總體原理圖設計依據(jù)上述各個部分電路圖，對總體原理圖進行設計如下圖 所示圖 總體原理圖利用上述原理圖實現(xiàn)仿真功能，并利用 KEIL 燒寫程序代碼，最后經(jīng)過多次調試程序，使程序能夠完成系統(tǒng)要求的功能。每次在對 LCD 進行讀寫操作時，都要對其進行標志位忙檢測，標志位 BF=1表示液晶顯示器忙，暫時無法接收來自單片機的數(shù)據(jù)或指令。圖 1602 液晶引腳圖1602 有 16 個引腳，各引腳功能現(xiàn)說明如上圖 其中 RS、RW 的值控制單片機對它的讀寫：RS=0 RW=0 寫入指令寄存器（清清屏等） 。讀數(shù)據(jù)信號要使能 ADC0808 的 ENABLE 信號，這個信號由 RD 信號和CS0808 來組成，所以要讀取數(shù)值，必須對 ADC0808 對應的片選地址發(fā)一個讀命令就能獲取數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)了。要啟動 ADC0808 必須首先啟動 ADC0808 的 ALE 端和 START 端，這兩個信號有 CS_AD 和 CPU 來的 WR 信號控制，因此要啟動 AD 必須首先向使能CS_AD 信號的對應譯碼地址寫任意一個數(shù)值，以給 ALE 和 START 端產(chǎn)生啟動脈沖。167。15V 雙電源供電會有較大改善。根據(jù)虛地概念“工作于線性范圍內的理想運放的兩個輸入端同電位” ，運放U1A 的“+ ”端和“”端電位 V+＝V＝；假設運放 U1A 的輸出腳 1 對地電壓為 Vo，根據(jù)虛斷概念， （0V）/R1+（VoV ）/RPt100＝0，因此電阻 Pt100上的壓降 VPt100＝VoV＝V*RPt100/R1 ，因 V和 R1 均不變，因此圖 3 虛線框內的電路等效為一個恒流源流過一個 Pt100 電阻，電流大小為 V /R1，Pt100 上的壓降僅和其自身變化的電阻值有關。5. 理論上，運放輸出的電壓為輸入壓差信號放大倍數(shù)，但實際在電路工作時測量輸出電壓與輸入壓差信號并非這樣的關系，壓差信號比理論值小很多，實際輸出信號為 *(RPt100/(R1+RPt100) RVR2/(R1+RVR2)) （1）式中電阻值以電路工作時量取的為準。差動放大電路中 R3＝R R5＝R6 、放大倍數(shù)＝R5/R3 ，運放采用單一 5V 供電。其中圖 為三線制橋式測溫電路，圖 為兩線制橋式測溫電路，圖 為恒流源式測溫電路。由于鉑電阻的電阻值與溫度成非線性關系，所以需要進行非線性校正。 程序燒寫電路MAX232 是電荷泵芯片，可以完成兩路 TTL/RS232 電平的轉換，它的112 引腳是 TTL 電平端，用來連接單片機。 電源電路采用 USB 接口提供 5V 電源。晶體頻率選擇6MHz， CC2 的電容取 30PF，電容的大小可起到頻率微調的作用。圖 ADC0808 的結構圖167。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般直接用 A/D 模數(shù)接口電路進行數(shù)據(jù)的采集 A/D 模數(shù)接口電路是由 A/D 轉換器承擔此任務。若把積分器定時積分的時間取為工頻信號的整數(shù)倍，可把由工頻噪聲引起的誤差減小到最小，從而有效地抑制電網(wǎng)的工頻干擾。它的基本原理是通過兩次積分將輸入的模擬電壓轉換成與其平均值成正比的時間間隔。逐次逼近型ADC 是應用非常廣泛的模/數(shù)轉換方法，這一類型 ADC 的優(yōu)點高速采樣速率可達 1MSPS，與其它 ADC 相比功耗相當?shù)驮诜直媛实陀?12 位時價格較低。并行比較 ADC 是現(xiàn)今速度最快的模/數(shù)轉換器，采樣速率在 1GSPS 以上，通常稱為“閃爍式”ADC。和 分別是加熱電路和制冷電路的控制輸出端。主要管腳有：XTAL1 （19 腳）和 XTAL2（18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 6MHz 晶振。AT89C52 有 PDIP、PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式,以適應不同產(chǎn)品的需求兩類。 MCU 的 選 型AT89C52 是 51 系列單片機,它是 ATMEL 公司生產(chǎn)的。若系統(tǒng)溫度偏高,則控制 LED 綠燈工作 ,進行降溫,若系統(tǒng)溫度偏低,則控制 LED 紅燈溫度進行加熱,從而實現(xiàn)控制溫度的目的。對采樣數(shù)據(jù)進行濾波及標度變換處理后,送 LCD 顯示。167。 系統(tǒng)設計流程本設計通過 PROTEUS 軟件畫出原理圖，然后利用 KEIL 軟件編寫程序代碼，生成 HEX 文件后，下載到 PROTEUS 原理圖的 MCU 中，進行仿真調試。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設計。Proteus 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件?，F(xiàn)代信息技術的三大基礎是信息采集控制(即溫控器技術)、信息傳輸(通信技術