【正文】 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 參考文獻(xiàn) ： [ 1]朱清林 ,賈轉(zhuǎn)紅 ,鄒傳云 .基于 AT89C51 的溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .第十七屆中國過程控制會(huì)議論文集 ,2020 [ 2]杜深慧 .溫濕度監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 , [ 3]何正林 ,趙望達(dá) . 配電房溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 ,(7):980～ 981 [ 4]劉霞 .遠(yuǎn)程溫濕度測(cè)控研究 . 國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文 , 李建民 .單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào) ,1999. 6. 16(3) [ 5] J 阿 克曼 .采樣控制系統(tǒng)的分析與綜合 [J ]，科學(xué)出版社， 1991 [ 6]胡漢才 .單片機(jī)原理及其接口技術(shù) .北京：清華大學(xué)出版社 ,2020 [ 7]楊劍 ,劉光斌．單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用的集中數(shù)字濾波方法 [J]．微計(jì)算機(jī)應(yīng)用 , (1) [ 8]趙升 .高精度溫度濕度測(cè)試系統(tǒng)研究 .合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究論 文 , 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 附錄 。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)創(chuàng)新的工作作風(fēng)使我受益非淺。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 致謝 本論文是在王永秀老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選擇到論文的最終完成的每一個(gè)環(huán)節(jié)，自始自終得到王老師指導(dǎo)和幫助。 ，設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)方便，具有抗干擾能力強(qiáng)、 A／ D采樣可信度高、人機(jī)界面簡(jiǎn)單易操作和通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，能達(dá)到有效保證配電房設(shè)備的安全運(yùn)行的目的，具有較高的性能價(jià)格比，為生產(chǎn)、生活有序進(jìn)行提供了重要保障。由于缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備，關(guān)于硬件部分只進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 第 五 章 結(jié)論 本設(shè)計(jì)主要為 配電房內(nèi)的溫濕度測(cè)量與控制而設(shè)計(jì)，目的是通過控制溫濕度指標(biāo)而使配電房內(nèi)的電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行。有時(shí)計(jì)算機(jī)在強(qiáng)制復(fù)位后， I/O端口 和特殊寄存器 SFR中的內(nèi)容將變成芯片出廠時(shí)的設(shè)定值，這很有可能引起系統(tǒng)的運(yùn)行混亂。 (7)“看門狗”技術(shù) PC受到干擾而失控，引起程序亂飛，也可能使程序進(jìn)人“死循環(huán)”，指令冗余技術(shù)、 軟 件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境，采用程序監(jiān)視技術(shù)，又稱“看門 狗 ”技術(shù) (wat ch do g)，“看門狗”技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過已的循環(huán)設(shè)定時(shí)間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”，然后強(qiáng)迫程序返回到 0000H入口 ，在 0000H處安排出錯(cuò)處理程序，使系統(tǒng)運(yùn)行納入正規(guī)。使“亂飛”的程序即使落到操作數(shù)上，由于有兩個(gè)空操作指令 NOP，不會(huì)將其后指令當(dāng)操作數(shù)執(zhí)行，從而使程序納入正軌。這樣可以提高系統(tǒng)對(duì)入侵干擾的自恢復(fù)性。 (5)主動(dòng)初始化 “初始化”泛指在各段程序中，對(duì)單片機(jī)片內(nèi)外擴(kuò)展器件的各種 功能、端口或者方式、狀態(tài)等采取的永久的或臨時(shí)的設(shè)置。 (3)軟件陷阱 軟件陷阱，就是用引導(dǎo)指令強(qiáng)行將捕獲到的亂飛程序引向復(fù)位入口地址，在此處將程序轉(zhuǎn)向?qū)ｉT對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序，使程序納入正軌。 開始 設(shè)置地址并傳送 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 Y 計(jì)數(shù)器初值 =0 從文中取一個(gè)字符并累加 發(fā)送累加和 計(jì)數(shù)器 +1＞ 10 ？ 接受 回送碼 N 文件指針回退 10 發(fā)送地址碼 0F1H 接收回送地址 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 4. 8 PC機(jī)傳送一組數(shù)據(jù)的程序框圖 返回 N N Y Y Y N 開始 設(shè)置地址并傳送 =0F1H? 設(shè)置數(shù)據(jù)傳送方式 打開 計(jì)數(shù)器初值 =0 接受一個(gè)字符 數(shù)據(jù)指針加 1 計(jì)數(shù)器 +1＞ 10 ？ 接受一個(gè)字符并求累加和 =累加和 ？ 發(fā)送地址碼 0F1H 接收地址碼 接受字符并求累加和 發(fā)送 00H 發(fā)送 0FFH 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 軟件部分的抗干擾的設(shè)計(jì) 關(guān)于本系統(tǒng)軟件部分的抗干擾設(shè)計(jì)，可參考以下方法 [ 7 ][ 8 ]： (1)數(shù)字濾波技術(shù) 通常使用的方法有 :算術(shù)平均法、中值法、抑制脈沖算術(shù)平均法、一階慣性濾波法、程序判斷濾波法和遞推平均濾波法等。將 8250各寄存器初始化后，就可以通過讀取并判斷狀態(tài)寄存器 (2FDH)中的 D5位 (發(fā)送保持寄存器空 )是否為 1，來決定是否將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送保持寄存器 (2F8H)，為了避免 PC機(jī)出現(xiàn)死循環(huán)，在進(jìn)入循環(huán)之前，先讀取一個(gè)時(shí)間 T1，進(jìn)入循環(huán)后，每循環(huán)一次讀一次當(dāng)時(shí)的時(shí)間 T2，并判斷此 T2與 T1兩時(shí)間的差，如超過 2秒，則不再讀取狀態(tài)，而顯示超時(shí)出錯(cuò)并退出。如要發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀時(shí)，則應(yīng)將 00111011B寫入通信線路控制寄存器 (2FBH)中，即控制檢驗(yàn)位 (第 9位數(shù)據(jù) )為 0。波特率除數(shù)鎖存器的(2F8H)=30H，其中 8250使用頻率。 按照通信協(xié)議，在主程序中對(duì) 8250各寄存器作如下初始化 : (1) 首先向通信線路控制寄存器 (2FBH)送 80H，即尋址波特率除數(shù)寄存器。若選 COM1，則 8250各寄存器地址為 3F8H3FEH；而選 C OM2，則 8250各 寄存器地址為 2F8H2FEH。 PC機(jī)有兩個(gè)串行通信接口 C OMI和 COM2。單片機(jī)接受和發(fā)送一組數(shù)據(jù)程序框圖如圖 、圖 所示 。 在本系統(tǒng)中， 10個(gè)數(shù)據(jù)為一組，即發(fā)送方一次發(fā)送 10個(gè)數(shù)據(jù)，接受方也接受 10個(gè)數(shù)據(jù)。因?yàn)椋s定幀格式為 11位，設(shè)串口工作方式為方式 3，即向 SCON寄存器寫入11100000B=0E0H，其中， SM2=1,REN=0, RI=0。 首先，由于定時(shí)器 T1為波特率發(fā)生器，設(shè)置 T1作于模式 2，則應(yīng)向 TMOD寄存 器送初值 20H。如超時(shí)出錯(cuò)退出，按任一鍵退出等。PC機(jī)在接收到同樣的地址碼后，確認(rèn)兩方握手成功，然后再開始傳送數(shù)據(jù)。 (5) 采用查詢方式通信。 (2) PC機(jī)與單片機(jī)的通信波特率均為 2400b/s. (3) 幀格式為 :1位起始位， 8位數(shù)據(jù)位， 1位可編程的第 9位 (此位為發(fā)送和接收地址 /數(shù)據(jù)的標(biāo)志位 )， 1位停止位。因此，為了保證數(shù)據(jù)通信的可靠性，需要制定一定的通訊協(xié)議使雙方遵守。這兩部分所作的工作雖然側(cè)重點(diǎn)不同，但它們要做的工作是對(duì)應(yīng)的。因此， C PU在列掃描時(shí)必 須不以發(fā)現(xiàn)第一個(gè)被按鍵為滿足，而是繼續(xù)完成對(duì)所有列的一遍掃描，并在該列掃描結(jié)束后，根據(jù)竄鍵標(biāo)志寄存器來判斷是否竄鍵，如未發(fā)現(xiàn)竄鍵，則本次掃描的行首鍵號(hào)和列值就是被按鍵的行首鍵號(hào)和列值；如果發(fā)生竄鍵，則 CPU不斷進(jìn)行列掃描，就可以獲取最后放開鍵的行首鍵號(hào)和列值。 CPU在處理發(fā)生在兩個(gè)不同列上的竄鍵時(shí)，可以預(yù)先設(shè)定一個(gè)竄鍵標(biāo)志寄存器。 表 鍵值表 地址偏移量 鍵值 行首鍵號(hào) 列值 按鍵 00H 01H 00H 00H 1 01H 02H 00H 01H 2 02H 03H 00H 02H 3 03H 0AH 00H 03H L O C K 04H 04H 01H 00H 4 05H 05H 01H 01H 5 06H 06H 01H 02H 6 07H 0B H 01H 03H SE T 08H 07H 02H 00H 7 09H 08H 02H 01H 8 0AH 09H 02H 02H 9 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 0B H 0C H 02H 03H C L R 0C H 00H 03H 00H 0 0DH 0DH 03H 01H . 0E H 0E H 03H 02H TAB 0FH 0FH 03H 03H Y E S 在按下某個(gè)鍵時(shí)，被按鍵的彈簧總 會(huì)有輕微抖動(dòng)，這種抖動(dòng)常常會(huì)持續(xù) 10ms左右， C PU在按鍵抖動(dòng)期間掃描鍵盤必然會(huì)得到錯(cuò)誤的行首鍵號(hào)和列值，因此， 設(shè)計(jì)時(shí)使 C PU在檢測(cè)到有鍵按下時(shí)延時(shí) 20ms再進(jìn)行列向掃描。 其中在鍵值表中，數(shù)字鍵對(duì)應(yīng)的鍵值必小于 10H，功能鍵的鍵值是大于或者等于 10H 的。 16 個(gè)鍵分成兩類：一是數(shù)字鍵 0～9，共十個(gè)；二是功能鍵 6 個(gè)。按著數(shù)字 0－ 9的順序，把每個(gè)數(shù)字的筆段代碼按順序排 序 建立的表格如下所示： TA BLE DB C 0H， F9H， A 4H， B0H， 99H，92H， 82H， F8H， 80H， 90H 系統(tǒng)工作后通過 PC 0～ PC3進(jìn)行位選，數(shù)據(jù)通過 PC4～ PC7輸出，經(jīng)過譯碼器 74LS47轉(zhuǎn)換成適合數(shù)碼管顯示的 7段數(shù)據(jù)碼。如果執(zhí)行器是位置型的，計(jì)算機(jī)應(yīng)采用式 給出控 制輸出值 ： u (n )=u (n1)+△ u(n1) () 增量式 PID控制算法流程圖如圖 ： (n )=u (n )u (n 1)= PK [e(n )e(n 1)]+ IK e(n)+ DK [e(n )2e(n 1)+e(n2)] =( PK + IK + DK )e(n )+( PK 2 DK )e(n 1)+ DK e(n2) = 0b e(n )+ 1b e(n1)+ 2b e(n2