【正文】 溫度值低位字節(jié)送 LSB ACALL READ_BYTE MOV MSB,A 。發(fā)跳過 ROM 命令 ACALL WRITE_BYTE MOV A,0BEH 。發(fā)跳過 ROM命令 單片機水溫控制電路設計 第 41 頁 MOV A,44H ACALL WRITE_BYTE 。再次鄭重地向他說聲：謝謝您，老師！ 附 錄 附錄一 電路元件清單 電阻： 排阻 二個 電解電容： 10uF 一個 瓷片電容： 20pF 二個 8段 LED 顯示器： 六個 芯 片： 7404 二個 AT89C51 一個 故態(tài)繼電器： 5V 2A 240VAC 一個 按鍵： 三個 通用板： 一塊 普通發(fā)光二極管： 一個 單片機水溫控制電路設計 第 38 頁 附錄二 水溫控制電路的原理圖 附錄三 設計實物圖 附錄四 LED 顯示器動態(tài)顯示的軟件子程序 。并且他 在繁忙的工作之余， 他 還能抽出 寶貴 時間 主動 來指導我的 畢業(yè) 設計，并對我設計中的每一個環(huán)節(jié)，每一個步驟和方案 的 設計單片機水溫控制電路設計 第 37 頁 都做了一一的了解、糾正和補充 。此外，還要特別感謝我的指導老師孟 老師 。 參考文獻 [1]胡焱 周超 呂偉 .基于單片機的水溫監(jiān)控系統(tǒng)設計 [J].通信技術， 2020,1（ 21） :85～ 87. 單片機水溫控制電路設計 第 35 頁 [2]凌玉華 .單片機原理及應用系統(tǒng)設計 [M].長沙：中南大學出版社， 2020（ 04） :190～ 191. [3]李麗敏 解浩 .單片機溫度控制系統(tǒng)設計 [J].黑龍江：佳木斯大學學報 (自然科學版 ).2020,1(26):38～ 39 [4]何小艇 .電子系統(tǒng)設計 [M].杭州：浙江大學出版社 , 2020(06):378～ 396. [5]房樺 肖學云 . 電腦可調溫度控制器 [J]. 北京 ： 《無線電》合訂本 .人民郵電出版社， 2020(12):244～ 245. [6]張毅剛 劉杰 . MCS— 51單片機原理與應用 [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社 , 2020(06): 180～ 183, 256～ 260. [7]張友德 趙志英 涂時亮 .單片機原理、應用與實驗 [M].上海：復旦大學出版社，2020（ 07） :37～ 45. [8]凌玉華 .單片機原理及應用系統(tǒng)設計 [M].長沙：中南大學出版社， 2020（ 04） :190～ 191. [9] 魏英智 .基于 DS18B20 的定時溫控系統(tǒng)的研究與實現 [J].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 2020,3（ 12） :10～ 16. [10]嚴天峰 .單片機應用系統(tǒng)設計與仿真調試 [M].北京：北京航空航天大學出版社 ,2020(08):256～ 275. [11]林伸茂 . 8051 單片機徹底研究實習篇 [M].北京：中 國電力出版社， 2020: 168～ 218. [12]葉香美 .基于單片機的柴油發(fā)動機冷卻水溫系統(tǒng)研究 [J].江蘇：華中農業(yè)大學出版社 ,2020,1(05):36～ 37. [13]胡鵬 .二極管激光器溫度控制系統(tǒng)研究 [J].江蘇：華中科技大學出版社 ,2020,2(03):52～ 53. [14]李玉梅 .基于 MCS— 51 系列單片機原理的應用設計 [M].北京：國防工業(yè)出版社， 2020(05): 114～ 119. [15] ZHAO Cheng JIN Fuzzy Autoturning PID Temperature Conturol System Based on ARM[J]. Computer knowledge and technology, 2020,1(03):19～ 20. [16]馬俊 .帶通訊功能的強抗干擾智能化轉速表 [J].南京： 東南大學 碩士論文單片機水溫控制電路設計 第 36 頁 1999，（ 06）： 53～ 57. 致 謝 此次能順利完成畢業(yè)設計，除了我自身的不懈努力以外，還得到了身邊許多人的幫助，有同學、有校友、還有老師，他們在我?guī)椭医鉀Q了很多問題，他們幫助讓我學到了許多知識，少走了很多彎路 。輸出采用的是 PWM 波，加在電爐上的平均電壓與脈寬成正比。設定溫度通過三個按鍵送到 P2 口，采用動態(tài)顯示三個數（十位、個位和小數位）， 設定溫度可以在 40～ 90℃之間 調整 ， 小數位可以顯示 0和 5，設定值 非法報警 。 單片機水溫控制電路設計 第 34 頁 結 論 通過兩個月的畢業(yè)設計，我已經完成了自己的設計。更重要的是該電路不能很可靠地解決程序二 次“跑飛”的問題，即偶爾還出現“看門狗”電路非正常失效的情況，并考慮到性價比、電路的簡化及 Vcc 的檢測問題，我們可以采用集成可編程看門狗監(jiān)控。 表 51 74123 的真值表 輸入 輸出 CLEAR A B Q Q L X X L H X H X L H X X L L H H L ↑ H ↓ H ↑ L H 上述檢測程序跑飛的實用硬件電路，配以相應的軟件程序，可廣泛適用于工作環(huán)境較為惡劣的智能儀器和采用微處理器的其它自動檢測、控制系統(tǒng)。從而使 UA被處罰， QA 輸出一個暫穩(wěn)態(tài)負脈沖（合理選擇 R0B 和 C0B 的值，是脈沖寬度為超過 CPU 兩個及其周期）。UA 的反相輸出端 QA 保持為高電平。以后在干擾沒有破壞智能儀器程序正常運行時，使 定時地輸出一個正脈沖。我們在初始化程序的開始就讓 AT89C51 單片機的T1 為允許中斷定時方式。復位時程序計數器置 0000H。通過或門后使得 CPU復位。在 CPU上電復位器件 P1 口所有輸出腳都被上拉電阻成高電平。 74123 的真值表如表 51所示。 根據上面的思路，我們采用一片雙可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多謝震蕩器 74LS12一片四 2輸入或門 743一片四 2輸入或非門 7402 及機制電阻電容來組成這個電路。其原理是，若程序一直正常運行， RAM 單元未遭破壞，即使儀器受到很大的干擾，也照樣不聞不問；但當干擾一旦破壞了程序的正常運行，通過軟硬件 相結合的辦法就能立即發(fā)現程序已經跑飛。 二．看門狗電路的具體設計 由于以主動方式從電源、信號傳輸通道、 I/O 口能產生電磁耦合的任何空間方向檢測各種干擾將是極端復雜和困難的；即使能測出來也難以計算它們對智能一般與系統(tǒng)的實際影響。 另外，象鍵盤無法輸入，數據采集系統(tǒng)是偶那個等一般也是儀器干擾后 PC 值出錯、程序跑飛所造成的。 3. 全部或某些中斷不響應。而一旦出現直接破壞 RAM 數據的強干擾。 單片機水溫控制電路設計 第 32 頁 2. RAM 區(qū)和寄存器某些參數和標志全部或局部被破壞。這種情況是因干擾使 CPU 執(zhí)行程序的指揮棒 —— 程序計數器（ PC）值突然出錯所至。 一．程序跑飛的表現 當儀器遇到某種強的干擾時，可能會影響和破壞程序的正常運行。為及時監(jiān)視某些外設的變化和定時地做一些諸如掃描鍵盤顯示器，有規(guī)律地控制執(zhí)行器等，往往需要設立一些中斷。主程序結構是儀器而定。復位結束后，儀器的 CPU 便從程序計數器的復位值開始執(zhí)行初始化程序。 所以需要提出一個充分利用 CPU 的智能，采用以軟件為主、軟硬件結合檢測程序跑飛的方法，使智能儀器在受嚴重干擾、發(fā)生程序跑飛時能實現自診 斷和自恢復運行。這是智能儀器便失去控制，需迅速采取有效措施恢復程序的正常運行。經過仔細的分析發(fā)現這與測溫子程序有關，檢測溫度的頻率和延時會影響整個電路的穩(wěn)定性，這與機器周期有關系，一開始我用的是 6MHZ 的晶振（機器周期為 2um），后來換了一個 12MHZ 的晶振（機器周期為 1um），顯示穩(wěn)定了許多，然后修改了一下顯示延時程序，顯示穩(wěn)定。 由于 I/O 口資源較少所以后來改用獨立式 鍵盤電路，并且沒有使用 、 口。 顯示 40℃ Y 調顯示子程序 顯示 90℃ 報警 Y 按鍵預置溫度〉 40℃ ？ N 按鍵預置溫度 〈 90℃ ？ N 報警 單片機水溫控制電路設計 第 28 頁 圖 330 PWM 流程圖 [1 15] 溫度控制系統(tǒng)可采用比例積分調節(jié)器來校正，按一定采樣周期采集 r(k)和F(k),其偏差值為 e（ k） = r（ k） F（ k） （ ） 根據偏差值來計算輸出 u(k)，其對應差分方程為： u(k)= u(k1)+ a0e(k) a1e(k1) （ ） 其中： a0=Kp(1+T/T1) （ ） a1= Kp （ ） e（ k） = r（ k） F（ k） （ ） u(k)為輸出 比例積分調節(jié)流程圖如圖 331 所示 否 是 P1=0？ 100？ P← 初值 UK 置 高（上升沿） T送初值 100 返回 置 低（下降 沿） P← 初值 UK 單片機水溫控制電路設計 第 29 頁 圖 331 比例積分調節(jié)流程圖 取溫度 F（ k） 取給定 溫 度 r（ k） e（ k） = r（ k）－ F（ k）， 存放在 EK單元 計算 a0e(k)結果存在 A0Ek單元 Ek1← Ek 返回 Uk1← Uk 從 EK1取出 e(k1) 計算 a1e(k1)結果存在 A1Ek單元 計算 uk1+ a0e(k) a1e(k1)結果存在 Uk 將 Uk送入 PWM單元 單片機水溫控制電路設計 第 30 頁 第四章 電路安裝和調試 安 裝和調試工具 一 .安裝工具 二 .調試工具 型萬用表 設計中遇到的問題 在設計按鍵電路的時候我最初的想法是用矩陣鍵盤，我用到了 AT89C51 芯片的 、 。 軟件的設計 [12]如圖 327 所示 單片機水溫控制電路設計 第 27 頁 圖 327 水溫控制電路的主流程圖 流程圖 [2]如圖 328所示 圖 328 按鍵處理子程序 [2]如圖 329 圖 329 預置溫度非法 報警程序流程圖 PWM波，加在電爐上的平均電壓與脈寬成正比 [ 13]。按鍵接在 、 、 ，分別控制設定溫度的十位、個位和小數位 。而且采用PI控制在滿足電路要求的基礎上，在軟件編寫方面也比 PID 控制簡單很多。因此， PID 控制適用于負荷變化大、容量滯后較大、控制 品質要求有很高的控制系統(tǒng)。 d) 比例積分加微分控制（ PID 控制） 單片機水溫控制電路設計 第 26 頁 比例積分加微分控制的特點是微分的作用使控制器的輸出與偏差變化的速度成比例，它對克服對象的容量之后有顯著的效果。雖然加大比例度可使穩(wěn)定性提高，但又使過渡過程時間家常。應用時還應注意經過一段時間后需要將累計誤差消除。當負荷變化時，抗干擾能力強，過渡過程時間短 ,但過程終了存在余差。因此，這種控制方案一般在大慣性系統(tǒng)對控制精度和動態(tài)特性要求不高的情況下采用。對于這樣一些存在大的滯后特性的過渡過程控制，一般可采用以下幾種控制方案 [4]： a) 輸出開關量控制 對于慣性較大的過程可簡單地采用輸出開關量控制的方法，這種方法通過比較給定值與被控參數的偏差來控制輸出的狀態(tài)：開通或關斷，因