【正文】 鑒于本人的水平有限，在設(shè)計中難免存在一些錯誤或疏漏之處，望各位專 家、評 閱老師和學者多多提出寶貴意見，在此向大家表示感謝。設(shè)計中我得到了侍老師的悉心指導，從一個圖中就能學 會很多知識，了解自己的不足，他博深的知識以及對我的嚴格要求和他嚴謹?shù)淖? 風都給我留下了深刻的影響，將使我終身受益，在此，對侍老師表示深深的感謝。畢業(yè)設(shè)計是 大學三年所學知識的綜合運用，也是理論走向?qū)嵺`的第一步，為以后走向工作崗 位奠 定了基礎(chǔ)。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最 終成稿，復雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點成就感。 溫度控制是一個科技老課題，由于溫度的慣性很大，這個慣性的時間常 數(shù)與多種因素有關(guān)，因此不能簡單根據(jù)溫度的設(shè)定值與測量值來接通和關(guān)斷電 爐，要達到理想的控 制效果，還要根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行 PID 調(diào)節(jié)。若輸入設(shè)定溫度不固定，可考慮用數(shù)碼鍵盤輸入或用電 位器分壓調(diào)節(jié)輸入。 8421 撥碼盤可有 16 種狀態(tài)，只有三種，未充分利用。一般來講，更合理的做法是多點巡回測 量，可以充分利用 ADC0809 進行 8 路 A/D 轉(zhuǎn)換，然后求其平均值。現(xiàn)在以下幾點供讀者思考探討： 溫室的溫度在溫室的各個部位是不一樣的。希望本次設(shè)計能夠為社會帶來好的經(jīng)濟效益，適應(yīng)市場的需求， 因而使其具有廣闊的市場開發(fā)前景。 DISP: MOV R0,44H。圖 12 為溫 度控制子程序流程圖 。 溫度檢測程序如下： TADC: MOV 50H,00H ；清結(jié)果單元 MOV B,00H ；清 B MOV R6,04H ；置連續(xù)采樣次數(shù) MOV DPTR,7FFFH ；置 0809 地址 TT0: MOVX DPTR,A ；啟動 0809A/D 轉(zhuǎn)換 JB INTO,$ ；等待 A/D 轉(zhuǎn)換 MOVX A,DPTR ；讀 A/D 轉(zhuǎn)換值 ADD A,50H ；累加轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV 50H,A ；暫存 JNC TT1 ；無進位不增加進位值 INC B ；有進位，進位值加 1 TT1: DJNZ R6,TT0 ；未滿連續(xù) 4 次，循環(huán) CLR C ；累加值除以 4 XCH A,B RRC A XCH A,B RRC A ；累加值完成除以 2 CLR C XCH A,B RRC A XCH A,B RRC A ；累加值完成除以 4 MOV 50H,A ；算術(shù)平均值存 50H RET 15 淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計論文 溫度控制子程序 溫度控制子程序的功能是將溫度實測值（存于 50H）與設(shè)定值（存于 51H） 溫度檢測程序 將結(jié)果單元 50H 和寄存器 B 消零 ，轉(zhuǎn)換次數(shù) 4 → R6 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 N N 轉(zhuǎn)換結(jié)束否 Y 累加轉(zhuǎn)換結(jié)果（ A） + （ 50H） → 50H 有進位否？ Y （ B） +1→ B （ R6） 1=0？ Y （ B）、（ 50H）聯(lián)合做除 以 4 操作，結(jié)果 → 50H 返回 N 圖 11 溫度檢測子程序流程圖 16 面漆線溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 作比較，若實測值高于設(shè)定值 1℃ 以上，則關(guān)閉一臺電爐； 若實測值低于設(shè)定值 1℃ 以上，則接通一臺電爐；否則不予調(diào)節(jié)。溫度檢 測值存入 50H， R6 記錄連續(xù)采樣次數(shù)， A/D 轉(zhuǎn)換采用查詢方式。 時 間 常 數(shù) ： T=216100*103/2=6553650000=15536=3CB0H。為了便于計算，取定時時間為 100ms， 100 次，合 計 10s 。當晶振采用 6MHz 時，每機器周期 2us，定時器方式 1 最大定時時間為 131ms。根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，可將程序劃分為幾個功能模塊：溫度設(shè)定輸入、溫度檢測、 溫度值標度變換、溫度顯示、溫度控制。若到 10s，則進行一系列操作：檢測設(shè)定值，檢測溫度并進行標度變換， 刷新顯示溫度，輸出溫度控制。包括 I/0 口、定時器、中斷系統(tǒng)的初始化，然后等 待定時器中斷。當電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上 升，筆段發(fā)光。當 PN結(jié)導通時，依靠少數(shù)載流 子的注人及隨后的復合而輻射發(fā)光，其伏安特性與普通二極管 相似。 LED數(shù)碼管的產(chǎn)品中， 以發(fā)紅光、綠光的居多、這兩種顏色也比較醒目。發(fā)光顏色不僅與管芯材料有關(guān)，還與所摻雜質(zhì)有關(guān)， 因此用同一種管芯材料可以制成發(fā)出紅、橙、黃、綠等不同顏色的數(shù)碼管。 LED 的輸出光譜決定其發(fā)光顏色以及光輻射純度，也反映出半導體材料的 特 性。共陰極 LED數(shù)碼管則與之相反，它是 將發(fā)光二極管的陰極 (負極 )短接后作為公共陰極。 為簡單起見，我們只是編寫了 8 位 LED 同步顯示 00000000— 11111111直 到 99999999數(shù)字，并且反復循環(huán)。如頻率太 高，由于每個 LED 點亮的時間太短， LED 的亮度太低，肉眼無法看清，所以一般 均取幾個 ms 左右為宜，這就要求在編寫程序時，選通某一位 LED 使其點亮并保 持一定的時間，程序上常采用的是調(diào)用延時子程序。 圖 9 為溫度顯示電路。數(shù)碼管的段用 P0 控制， ～ 作為數(shù)碼管的位控制。 上拉電阻 本電路采用 10K 的電阻為上拉電阻，鍵未按下時， P1 口電平被電阻上拉為高； 鍵按下時， P1 口電平被拉為低。 S3鍵：上調(diào)鍵，用于使設(shè)置的溫度值向上增加。 按鍵功能的介紹 S1鍵：顯示 /設(shè)置鍵，用于實現(xiàn)溫度的顯示或者設(shè)置溫度的值。在中斷服務(wù)子程序中 掃描鍵盤，判斷是哪一個鍵被按下，然后執(zhí)行該鍵的功能子程序。當無按鍵按下時， CPUCPU 執(zhí)行正常工作程序。定時控制掃描方式也應(yīng)考慮定時時間不能太長，否則 會影響對鍵輸入響用的及 時性。 （ 2）定時控制掃描方式 定時掃描方式是利用定時、計數(shù)器每隔一段時間產(chǎn)生定時中斷， CPU 響用中 斷后對鍵盤進行掃描，并在有鍵時轉(zhuǎn)入該鍵的功能子程序。執(zhí)行相應(yīng)鍵功能子程序。程序控制掃描方式的鍵處理程序固定在主程序的某個程序段。 CPU 對鍵盤處理方式有以下幾種。 口作為按鍵的輸入信號，鍵按下，就執(zhí)行該鍵的功能。按鍵按下時，行線和列線連通 。故這種形式適用于按鍵 數(shù)量較少的場所。如圖 7 所示。 R26 +5V R23 330 U4 330 R27 330 V1 R28 100 C6 220V 鍵盤電路 鍵盤的選擇 圖 7 電爐控制電路 1000W 鍵盤 于 CPU 的連接方式可分為獨立式按鍵和矩陣式按鍵。為了減少晶閘管控制時的誤觸發(fā)，提高抗干擾性能，在晶閘管的陰 極和門極之間增加了 R R3 R32，為了防止負載在通斷時產(chǎn)生的過電壓沖擊 8 0.01uF 100uF 面漆線溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 損壞電路，電路中利用了 R3 R3 R35 和 電容串聯(lián)電路來吸取。由于晶閘管所在的主電路是交流強電回路，電壓較高，電流較大，不宜用 單片機直接控制，可用光耦合器將單片機控制信號與晶閘管觸發(fā)電路進行隔離驅(qū) 動 。 P0 8 D0～ D7 Q0～ Q7 UREF（ +） R2 RP2 +5V 8031 ALE WR 74373 G ≥1 O ADC0809 CLK D0～ D7 START IN0 ALE 68K 10KΩ +12v O 22kΩ RP3 — OP07 + O R1 15KΩ RP1 AD590 O RD ≥1 O OE UREF（ — ） O R3 5v INT0 O 1 EOC A B C 12v 10kΩ 電爐控制電路 圖 6 溫度檢測和 A/D 轉(zhuǎn)換電路圖 由 、 、 分別控制 3電爐，控制電路相同。 （ 6） 轉(zhuǎn)換時間取決于芯片的時鐘， （ 7） 是芯片時鐘周期的 64 倍。 （ 4） 具有可所存三態(tài)輸出，輸出電平與 TTL 電平兼容。 （ 2） 單電源 +5V 供電，參考電壓由外部提供，典型值為 +5V。 7 淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計論文 并行 A/D（ ADC0809）是 8 通道 8 位 CMOS 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，是目前國內(nèi)應(yīng) 用最廣泛的 8 位通用并行 A/D 芯片。圖 6 為溫度檢測和 A/D 轉(zhuǎn)換電路圖。 ℃ 品種?！?、 177。 AD590 屬半導體集成電路溫度傳感器，測溫范 圍 55℃ ～ +150℃ ，在其二端加上一定工作電壓，其輸出電流與溫度變化成線性 關(guān)系， 1uA/℃ ，誤差有幾種等級： 177。所以本 例主要使用芯片內(nèi)無 A/D 轉(zhuǎn)換電路的 80C51 系列單片機于 A/D 芯片的接口技術(shù)。將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù) 字量的過程稱為 A/D 轉(zhuǎn)換。 +5V Vcc 溫度檢測電路 R 1KΩ C 22uF 80C51 RST/Vpd Vss 圖 5 上電復位電路 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，常需要將檢測到得連續(xù)變化的模擬量如電壓、溫度壓 力、流 量、速度等轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，才能輸入到單片機中進行處理。為保證可靠電容，脈沖寬度應(yīng)大于兩個機器周期，這取決于 R、 C 時間 常數(shù)。 +12V 220V 15V 15V C1 C2 7812 7912 C3 C4 7805 C5 +5V 12V 圖 3 直流穩(wěn)壓電源電路 8051 單片機的時鐘電路和復位電路 時鐘電路 單片機內(nèi)有一高增益反相放大器，構(gòu)成自激振蕩電路，振蕩頻率取 6MHz，外 接 6MHz 晶振，兩個電容 C C2 取 20pF，起便于起振的作用，如圖 4 所示。 220V 市電經(jīng)過變壓器降壓后得到 15V 交流電壓，該電壓經(jīng)過單相橋式整流后 獲得近 18V 的直流電壓，為了不使電路中產(chǎn)生電路突發(fā)的情況，還要經(jīng)過濾波電 路，把電容和負載電阻并聯(lián)以便吸收脈動電壓，并使輸出電壓保持平穩(wěn)。理想的轉(zhuǎn)