【正文】 20010001002003004005006007008009001000110012001300也有很多在精神上給予很大支持的同學(xué)們，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯謝意！ 也感謝學(xué)院給予我們?nèi)w畢業(yè)生的大力支持與幫助，讓我擁有一個(gè)穩(wěn)定的大本營(yíng)！最后再一次感謝所有可歌可敬的老師和同學(xué)們，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。參考文獻(xiàn)[1]張毅剛、彭喜元、董繼成. 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 北京：高等教育出版社2003.[2]閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第五版). 北京：高等教育出版社 2005.[3]馬忠梅、籍順心、張凱、馬巖. 單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第四版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2007.[4]華成英、童詩(shī)白. 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）. 北京：高等教育出版社 2005.[5]：電子工業(yè)出版社 2009.[6]郭廷瑋. 太陽(yáng)能利用和前景. 上海：科學(xué)普及出版社 2001.[7]邱關(guān)源、羅先覺(jué). 電路（第五版）. 北京：高等教育出版社 2005.[8]（第三版）.北京：清華大學(xué)出版社 2007.[9][D].沈陽(yáng)：東北大學(xué) 2006.[9]Guiyun Tian. Foundation and Application of Microcontroller. MacintoshJournal 1991.[10] Kugland P,Krieger E,Santiago E. Cleaner Diesels Full Flow Soot Filter Regeneration System .SAE Paper 910133.[11] Okazoe H,Shimizu K,Watanabe al. Development of a FullFlowBurner Regeneration Type Diesel Particulate Filter Using SiC Honeyb[C] .Society of AutomotiveEngineers International Congress and :SAE Paper 960130. 1996 .致謝如今大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生涯即將畫(huà)上一個(gè)句號(hào)，回想起四年的生活，我過(guò)得是跌跌撞撞，但敬愛(ài)的老師們總是不離不棄，教會(huì)我們很多學(xué)識(shí)和做人的道理，衷心的感謝他們。所以，對(duì)于國(guó)內(nèi)的儀器儀表的研制和開(kāi)發(fā)行業(yè)來(lái)說(shuō)既是個(gè)機(jī)遇也是個(gè)挑戰(zhàn)，誰(shuí)能更快的掌握新技術(shù)并開(kāi)始量化生產(chǎn)并使之成為一種誰(shuí)就能搶占本行業(yè)的制高點(diǎn)。(3)該儀器采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器測(cè)量室溫，實(shí)現(xiàn)冷端溫度補(bǔ)償，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。 在實(shí)際應(yīng)用中，我們總希望得到一個(gè)理想的結(jié)果，但實(shí)際應(yīng)用上總不免會(huì)產(chǎn)生各種各樣的誤差。從表 。5V2281300 = ? C由此可以看出，當(dāng)采用8位的A/D轉(zhuǎn)換器時(shí)，引入的誤差較大，所以，就要我們?cè)谡`差允許的范圍內(nèi)，根據(jù)需要選擇合適的產(chǎn)品。在n位ADC中1LSB=VFS2其中：VFS是ADC的滿量程輸入電壓。只有模擬量輸入超出此范圍，數(shù)字量仍為D，這時(shí)誤差不為零。本次設(shè)計(jì)總，先采用的是軟件仿真的辦法，避免了以上的誤差，為結(jié)果的驗(yàn)證提供了可靠的基礎(chǔ)。應(yīng)用熱電偶測(cè)量某處溫度時(shí)，一般來(lái)說(shuō)需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才能測(cè)得被測(cè)處的真實(shí)溫度。在此僅在常溫下、沸水中、固體石蠟火焰進(jìn)行調(diào)試。仿真原理圖見(jiàn)附圖1。 軟件調(diào)試過(guò)程及結(jié)果 PROTEUS軟件包括兩個(gè)環(huán)境：ISIS和ARES，電路圖設(shè)計(jì)是在ISIS中，ARES用于PCB設(shè)計(jì)。采用EDA技術(shù)，在原理圖設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)電路是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求的技術(shù)指標(biāo)，還可以通過(guò)改變?cè)骷?shù)使整個(gè)電路性能達(dá)到最優(yōu)化。如果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，這個(gè)過(guò)程就要反復(fù)進(jìn)行。PROTEUS可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路、模擬電路及微控制器系統(tǒng)與外設(shè)的混合電路系統(tǒng)的電路仿真、軟件仿真、系統(tǒng)協(xié)同仿真和PCB設(shè)計(jì)等全部功能。當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后指針加1，光標(biāo)加1，當(dāng)寫(xiě)一個(gè)字符時(shí)整屏不動(dòng) write_(0x01)。 en=0。 LCD1602程序設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行LCD顯示程序的編寫(xiě)。主機(jī)現(xiàn)在重新計(jì)算從暫存存儲(chǔ)器接收來(lái)的 8位數(shù)據(jù)字節(jié)的 CRC，并把此 CRC與暫存存儲(chǔ)器讀回的兩個(gè)另外字節(jié)相比較。只要一上電，告警條件就保持在設(shè)置狀態(tài)，直到另一次溫度測(cè)量顯示出非告警值，或者改變TH 或TL 的設(shè)置使得測(cè)量值再一次位于允許的范圍之內(nèi)。搜索ROM 命令允許總線主機(jī)使用一種“消去”（elimination） 處理來(lái)識(shí)別總線上所有從片的64 位ROM 編碼。此命令在總線上有單個(gè)或多個(gè)器件的情況下均可使用。如果總線上存在多于一個(gè)的從屬器件，那么當(dāng)所有從片企圖同時(shí)發(fā)送時(shí)將發(fā)生數(shù)據(jù)沖突的現(xiàn)象（漏極開(kāi)路會(huì)產(chǎn)生“線與”的結(jié)果）。（2）操作命令一旦總線主機(jī)檢測(cè)到從屬器件的存在，它便可以發(fā)出器件ROM 操作命令之一。因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20有唯一的系列號(hào)（silicon serial number），因此多個(gè)DS18B20可以存在于同一條單線總線上，這允許在許多不同的地方放置溫度靈敏器件。在程序設(shè)計(jì)中，其轉(zhuǎn)換值設(shè)為n，設(shè)兩個(gè)變量c和d,通過(guò)對(duì)公式（）的變換可求出c=130*(nN[a])/(Na+1N[a]) ()d=c+WENDU[a] ()上式中c和d都為溫度變量，d為實(shí)際溫度值。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量是00—FFH。（）式中：A0：一次測(cè)量?jī)x表的下限；AM：一次測(cè)量?jī)x表的上限；AX：實(shí)際測(cè)量值（工程量）；N0：儀表下限所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量；NM：儀表上限所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量；NX：測(cè)量時(shí)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。之后還需要將DX值濾波，濾波后的碼值為NX，最后在程序進(jìn)行過(guò)程中，將轉(zhuǎn)換成實(shí)際測(cè)量溫度的顯示碼值。3. 數(shù)據(jù)壓縮法：即將分度表進(jìn)行壓縮處理，減少數(shù)據(jù)表字節(jié)數(shù)，通過(guò)軟件的適當(dāng)計(jì)算得出所測(cè)溫度。在將ADC0832的端口定義好后，用CS=0選通ADC0832，之后，將DI端置1，開(kāi)始AD轉(zhuǎn)換，然后送入通道0或者1的選擇信息，在DO端先輸出D7D0數(shù)據(jù)，再輸出D0D7數(shù)據(jù)，然后比較兩次輸出的數(shù)據(jù)值是否相等，若不相等，繼續(xù)采樣，若相等，返回采樣值。 主程序流程圖由圖可知，軟件部分的設(shè)計(jì)由硬件的初始化程序、ADC0832采樣程序、DS18B20程序、線性化標(biāo)度變換程序和顯示程序構(gòu)成。整個(gè)軟件系統(tǒng)主要有以下幾部分：數(shù)據(jù)采集、非線性數(shù)據(jù)標(biāo)度變換處理、LCD顯示程序、冷端溫度補(bǔ)償程序設(shè)計(jì)。對(duì)于51單片機(jī)，現(xiàn)有4中語(yǔ)言支持，即匯編、PL/M、C和BASIC。第6引腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第3引腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 芯片工作電壓:—178。因此，我們只要寫(xiě)入顯示字符的ASCII碼即可，這種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)給使用帶來(lái)很大的方便。作為第一功能使用時(shí)就作為普通I/O口，與P1口相似。之所以稱(chēng)之為“準(zhǔn)雙向”是因?yàn)樵摽谠谧鳛檩斎胧褂们埃认蛟摽谶M(jìn)行寫(xiě)1操作，然后單片機(jī)內(nèi)部才可正確讀出外部信號(hào)，也就是要使其先有個(gè)“準(zhǔn)”備的過(guò)程，所以才稱(chēng)之為準(zhǔn)雙向口。 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)8K可反復(fù)擦寫(xiě)Flash ROM32個(gè)雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷時(shí)鐘頻率024MHz2個(gè)串行中斷可編程UART串行通道2個(gè)外部中斷源共6個(gè)中斷源2個(gè)讀寫(xiě)中斷口線3級(jí)加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能I/O口引腳:P0口、P1口、P2口、P3口。最高運(yùn)作頻率35Mhz，6T/12T可選。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)等復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。圖 ADC0832時(shí)序圖在該設(shè)計(jì)中，ADC0832連接成單極輸入電路，輸入電壓為VIN=0V~5V，輸出數(shù)字量為無(wú)符號(hào)二進(jìn)制碼，計(jì)算公式為 n=256VIN/VFS （）式中VIN為放大后的輸入模擬電壓，VFS為滿量程輸入電壓，在此設(shè)計(jì)中VFS=5V。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。當(dāng)2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負(fù)輸入端IN進(jìn)行輸入。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。 CLK 芯片時(shí)鐘輸入；178。 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用；178。本次設(shè)計(jì)采用它來(lái)實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，它能將變送器傳送到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可讓STC89C52接收的數(shù)字信號(hào)，以方便后續(xù)工作的進(jìn)行。 A／D轉(zhuǎn)換器的選擇A／D轉(zhuǎn)換器是把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的器件，能把輸入模擬電壓轉(zhuǎn)換成它成正比的數(shù)字量，即能把被控對(duì)象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。差模放大倍數(shù)數(shù)值越大，共模抑制比越高。 （）圖 差分放大器 該電路的反饋對(duì)同相輸入端是電壓串聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)反相輸入端是電壓并聯(lián)負(fù)反饋，它的主要缺點(diǎn)是輸入阻抗低，運(yùn)放的高內(nèi)阻沒(méi)有發(fā)揮作用；而且對(duì)不同信號(hào)源，差分放大器的內(nèi)阻不同，外接電阻的平衡條件也要隨之改變，因此使用很不方便。R2的阻值應(yīng)為R2=R1//RF。此外，傳感器所獲得的信號(hào)常為差模小信號(hào)，并含有較大的共模部分，期數(shù)值有時(shí)遠(yuǎn)大于差模信號(hào)。經(jīng)查詢(xún)N型熱電偶的分度表可知，該熱電偶在0～1300 ?C的溫度范圍內(nèi)的輸出電壓為0～,若經(jīng)過(guò)放大后要達(dá)到0～5V，則第二級(jí)放大倍數(shù)應(yīng)為 () 在測(cè)量系統(tǒng)中，通常被測(cè)物理量均通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后進(jìn)行放大，因此，傳感器的輸出是放大器的信號(hào)源。當(dāng)改變熱電偶的型號(hào)時(shí), 系統(tǒng)硬件測(cè)量電路及測(cè)量方法不變, 只需查閱不同型號(hào)熱電偶的分度表即可。 EAB (t0, 0) 表示冷端補(bǔ)償熱電勢(shì)。由此可見(jiàn)，參考端溫度的變化直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。如果參考端溫度恒定，那么，熱電動(dòng)勢(shì)就變成測(cè)量端溫度的單值函數(shù)。所以總熱電動(dòng)勢(shì)可表示成如下形式： EABT,T0=eAB(T)eABT0=eABT+eBAT0 ()由此可見(jiàn)，熱電偶回路的總熱電動(dòng)勢(shì)等于各接點(diǎn)分電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和：E=∑e(T)對(duì)于己選定的熱電偶，當(dāng)參考端溫度恒定時(shí)，eAB (To)為常數(shù)C，則總電動(dòng)勢(shì)就變成測(cè)量端溫度T的單值函數(shù)： EABT