【正文】 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，同時(shí)我四年的大學(xué)生活也要結(jié)束了。宗老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)和科研精神是我永遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)榜樣，將深深影響我的未來(lái)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，我學(xué)到了更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并培養(yǎng)了我獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)溫度顯示和溫度設(shè)定功能，還具有超溫、欠溫報(bào)警和自動(dòng)控制功能。有按鍵或外部觸發(fā)程序系統(tǒng)，要對(duì)每個(gè)觸發(fā)的電路進(jìn)行嚴(yán)密的調(diào)試，這樣在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)才不會(huì)出現(xiàn)意想不到的效果。5 整體系統(tǒng)調(diào)試在完成了系統(tǒng)的硬件后，根據(jù)系統(tǒng)將要完成的功能，設(shè)計(jì)好整體系統(tǒng)的軟件流程后，就要對(duì)每個(gè)模塊的程序進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試的過(guò)程是個(gè)反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，調(diào)試的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，可能是硬件電路的問(wèn)題，也可能是編程中出現(xiàn)的差錯(cuò)，所以調(diào)試中要注意思路，不要只是認(rèn)為是某方面的問(wèn)題，這樣會(huì)擾亂思路，使自己處理問(wèn)題片面到某點(diǎn)上。數(shù)據(jù)的選擇鍵是對(duì)設(shè)定溫度、上限報(bào)警溫度和下限報(bào)警溫度之間相互轉(zhuǎn)換的選擇，然后通過(guò)設(shè)定值加和設(shè)定值減來(lái)調(diào)節(jié)溫度值。但是如果要顯示的數(shù)據(jù)不是四位的數(shù)的話，如果只做以上處理的話在最高位就會(huì)出現(xiàn)0千的效果，怎樣避免這種結(jié)果呢？我們做如下處理，可以判斷一下待顯示的數(shù)據(jù)多大的數(shù)，如果小于1000，那第一位就不能顯示了依此類(lèi)推?？刂瓶驁D如圖43 所示。這時(shí)的控制流程是：我們首先計(jì)算定時(shí)的時(shí)間長(zhǎng)度，如果要溫度上升，導(dǎo)通角要減小1176。溫度的控制是工業(yè)過(guò)程控制中最難控制的變量之一，它的慣性大，調(diào)節(jié)效果不是很明顯，所以在大多數(shù)的控制系統(tǒng)中，溫度的控制大多采用PID控制，但是針對(duì)不同的系統(tǒng)，又有不同的PID控制方案，單純的PID是很少用的，一般用的較多的有位置式PID、增量式PID等，這些都是因?yàn)閱渭兊腜ID不能很好的完成溫度的控制，進(jìn)而衍生出來(lái)了一些好的控制方法。在程序執(zhí)行中，系統(tǒng)讀取設(shè)定值和實(shí)際測(cè)量值，通過(guò)算法進(jìn)行比較并運(yùn)算，然后單片機(jī)輸出信號(hào)來(lái)控制晶閘管進(jìn)行處理，最終顯示在液晶顯示器上。編寫(xiě)程序之前一定要先分析一下本系統(tǒng)的整體的程序框圖和中斷的框圖，程序的模塊化會(huì)使程序的編寫(xiě)不至于枯燥，每完成一步，都調(diào)試到完全正確，全部程序都一下子的寫(xiě)進(jìn)去然后再一起調(diào)試會(huì)使編程的人感到不知道是哪里出了錯(cuò)誤，找原因無(wú)從下手。本系統(tǒng)采用TLC2543芯片，它是串行接口芯片，且精度比較高，溫度的變比較慢，所以其轉(zhuǎn)換速度也可以滿足要求，根據(jù)如圖41 TLC2543時(shí)序圖可以作出其程序。而這些字的字模都要寫(xiě)到程序的代碼中。 按鍵程序的設(shè)計(jì)恒溫箱智能控制系統(tǒng)的按鍵電路采用三個(gè)獨(dú)立式按鍵，在程序的設(shè)計(jì)中，由于系統(tǒng)的溫度必須可以人為設(shè)定，所以在程序設(shè)計(jì)中，我們用兩個(gè)按鍵用作設(shè)定值的加和設(shè)定值的減，另外一個(gè)按鍵用來(lái)數(shù)據(jù)的選擇。最常用的方法有算術(shù)平均值濾波、比較舍取濾波、中值濾波、慣性濾波。(2)設(shè)置當(dāng)前輸出狀態(tài)寄存單元，當(dāng)干擾影響輸出通道引起輸出狀態(tài)被破壞時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)查詢所在寄存單元輸出狀態(tài)的信息，及時(shí)地糾正輸出的狀態(tài)。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件抗干擾設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾能力不可能全部依靠硬件來(lái)解決，軟件的抗干擾設(shè)計(jì)同樣是防止與消除整個(gè)系統(tǒng)的故障的重要途徑。系統(tǒng)原理圖：4 軟件的仿真與調(diào)試 軟件控制方案本文主要分析單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)出錯(cuò)以及不可靠不穩(wěn)定的原因，并結(jié)合他人的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，探討一些解決的辦法。 過(guò)零檢測(cè)電路工頻電壓是一個(gè)交流電壓，而我們要控制晶閘管的方法也就是以此處為切入點(diǎn)，來(lái)控制晶閘管的導(dǎo)通角，達(dá)到控制加在電熱絲兩端的電壓的有效值的目的。調(diào)節(jié)RP，4間腳電阻發(fā)生變化，說(shuō)明該器件是好的。圖39 系統(tǒng)報(bào)警電路 強(qiáng)電控制及過(guò)零檢測(cè)電路 電熱絲的控制電路在本系統(tǒng)中，因?yàn)楸豢刂齐娐窞槭须?20V強(qiáng)電，所以在微電控制強(qiáng)電的電路中，要用到隔離電路對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行隔離，較為常用的是光電耦合器。當(dāng)按下“ADD” 鍵時(shí)，系統(tǒng)設(shè)定值加一，當(dāng)按下“DEC”鍵時(shí)，系統(tǒng)設(shè)定值減一。常用的方法有：(1)行反轉(zhuǎn)法(2)行掃描法(3)行列掃描法本文所設(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)還要有數(shù)據(jù)的選擇，設(shè)定值的增加、減少，本系統(tǒng)信息輸入量小，所以采用三鍵式的輸入，其電路圖如圖38 按鍵電路圖所示。（1）編碼鍵盤(pán)編碼鍵盤(pán)中某個(gè)鍵按下后，能夠提供與該鍵相對(duì)應(yīng)的編碼信息。還因?yàn)閱纹瑱C(jī)的處理速度不是很高，所以漢字要盡量使用靜態(tài)顯示，在程序運(yùn)行時(shí)只對(duì)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新。TM240128A與單片機(jī)接口電路如圖36所示。但由于本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位的必須配合相應(yīng)的外部復(fù)位電路才能實(shí)現(xiàn)。 硬件接口電路的設(shè)計(jì)復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。? ：程序存儲(chǔ)允許時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng)向P3口寫(xiě)1時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可以用作輸入口。在這種情況下，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能。當(dāng)作為輸入端使用時(shí)，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)低電流（IIL）。在EPROM編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，同時(shí)輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。由于大規(guī)模集成的電路技術(shù)發(fā)展，各種高精度的、低功耗的、可編程的、低成本的A/D轉(zhuǎn)換器不停推出，這促使微機(jī)控制的系統(tǒng)電路更加的簡(jiǎn)潔，更高可靠性。圖34 AD590放大電路電路分析：AD590的輸出電流I=（273+T）μA（T為攝氏溫度），因此測(cè)量的電壓V為（273+T）μA10K=（+T/100）V。圖33 AD590基本應(yīng)用電路注意事項(xiàng)：Vo的值為Io乘上10K，以室溫25℃而言，輸出值為10K298μA=測(cè)量Vo時(shí)，不可分出任何電流，否則測(cè)量值會(huì)不準(zhǔn)[6]。AD590輸出電流值和它所測(cè)絕對(duì)溫度有精確的線性關(guān)系，由于生產(chǎn)廠家生產(chǎn)時(shí)采用激光微調(diào)來(lái)校正集成電路內(nèi)的薄膜電阻，使其在攝氏零度（），靈敏度為1uA/℃。 溫度傳感器AD590的概述AD590是一種2 端恒流集成電路式半導(dǎo)體傳感器，輸出電流與它所受的溫度成線性關(guān)系。圖31 直流穩(wěn)壓電源電路原理框圖電源變換電路一般由變壓器或阻容分壓電路來(lái)完成；整流電路主要是利用二極管的單向?qū)щ娦缘脑?，將交流電壓變化為單向脈動(dòng)電壓；濾波電路是利用電容的充放電儲(chǔ)能原理，將波動(dòng)變化大的脈動(dòng)電壓濾波成較平滑的電壓；穩(wěn)壓電路是直流穩(wěn)壓電源的核心，因?yàn)檎鳛V波之后的電壓雖然已是直流電壓，但它還是隨輸入電網(wǎng)的波動(dòng)而變化，是一種電壓值不穩(wěn)定的直流電壓，而且紋波系數(shù)也比較大，所以須加入穩(wěn)壓電路才能輸出穩(wěn)定的直流電壓。直流的穩(wěn)壓電源有電源變換的電路、整流的電路、濾波的電路、穩(wěn)壓的電路和負(fù)載的電路五部分組成，其原理框圖如圖31所示。用溫度傳感器檢測(cè)箱內(nèi)溫度，由于溫度傳感器的輸出信號(hào)很微弱，需經(jīng)過(guò)放大電路放大，再由模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)單片機(jī)處理，將溫度值顯示在液晶顯示器上。綜上所述，選用晶閘管作為電熱絲供電的控制元件。 控制元件的選擇恒溫箱控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件是電熱絲，電熱絲的供電電源為市電交流220V，其功率對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)非常大，單片機(jī)不能直接控制的，所以，我們還要解決電熱絲的供電的控制方案。TLC2543的主要特性如下：66ksps的采樣速率；最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為10μS；SPI串行接口；線性度誤差最大為177。AD590具有標(biāo)準(zhǔn)化的輸出，固有的線性關(guān)系[6]。 溫度傳感器的選擇采用集成半導(dǎo)體溫度傳感器AD590。 按鍵輸入，設(shè)定可控制范圍內(nèi)任意溫度值；1%，控制精度小于177。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 系統(tǒng)功能分析恒溫箱的智能控制系統(tǒng)由核心處理模塊、溫度采集模塊、鍵盤(pán)輸入模塊、液晶顯示模塊、及控制執(zhí)行模塊等組成。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)溫度顯示和溫度設(shè)定功能，還具有溫度上、下限報(bào)警和自動(dòng)控制功能。在溫度的控制系統(tǒng)中一般用到的是較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)理論和控制算法。 the Mold/Number transformation chip TLC2543 which the system used gives the performance aspect simple introduction。繪制了電路原理圖，并進(jìn)行了電路的焊接，完成了系統(tǒng)的硬件調(diào)試。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，各種高性能的半導(dǎo)體集成溫度傳感器，在溫度測(cè)控領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。恒溫箱的智能控制系統(tǒng)是用半導(dǎo)體溫度傳感器做測(cè)溫器，用單片機(jī)控制溫度平衡，最終達(dá)到恒溫的目的。根據(jù)硬件的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的