【正文】 火災(zāi)發(fā)生，煙霧二步降模式和?！爸形弧辈灰欢ㄖ傅氖情T(mén)從頂?shù)降渍虚g的位置。再按“下”按鈕，防火門(mén)下降。再按“上”按鈕，使防火門(mén)開(kāi)始全程上升，防火門(mén)觸碰到頂端的行程開(kāi)關(guān)時(shí)，停。然后按“上”按鈕，使防火門(mén)上升到頂端；之后，再按“下” 按鈕，使防火門(mén)開(kāi)始全程下降；防火門(mén)觸碰到底端的行程開(kāi)關(guān)時(shí)，停。 時(shí)間確定模塊。按鈕處理模塊，就是要求當(dāng)按“上”、“下”、“停”三按鈕中的任何一個(gè)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)都能作相應(yīng)的處理。時(shí)間確定模塊就是要確定3個(gè)時(shí)間：防火門(mén)的全程下降時(shí)間，全程上升時(shí)間和防火門(mén)由頂下降到中位所需時(shí)間，但不包括發(fā)生火災(zāi)時(shí)防火門(mén)在中位的暫停時(shí)間。三次取樣值分別入在2CH，2DH，2EH中，取中間值放在累加器A中，同時(shí)也轉(zhuǎn)存在2AH單元內(nèi)，以備進(jìn)行溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換用。微機(jī)控制系統(tǒng)常直接放在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)受到很嚴(yán)重的干擾，可以采用濾波的方法來(lái)消除干擾。如在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，采用數(shù)字濾波有進(jìn)會(huì)把偏差值濾掉，因而使系統(tǒng)失去調(diào)節(jié)作用于。需要說(shuō)明的是，數(shù)字濾波固然是消除微機(jī)控制系統(tǒng)干擾的好方法，但一定要注意，并不是在任何一個(gè)系統(tǒng)種都需要進(jìn)行數(shù)字濾波。在具體選用濾波方法時(shí)需從幾個(gè)說(shuō)方面加以考慮： 濾波效果一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于變比較緩慢的參數(shù)如溫度，可選用程序判斷濾波以及一階滯后渺茫 皮方法比較好：而對(duì)于變化較快的脈沖參靈敏，則可選用算術(shù)平均和加權(quán)平均濾波方法，而且極圈平均濾波方法比算術(shù)平均方法更好。隨著策機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字濾波方法將越來(lái)越完善，讀者可根據(jù)需要編寫(xiě)出更多的數(shù)字濾波程序。程序判斷濾波根據(jù)濾波方法不同，可分限幅濾波和限速濾波兩種：限幅濾波，限速濾波。由于數(shù)字濾波器具有以上優(yōu)點(diǎn)，所以數(shù)字濾波在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得致函廣泛的應(yīng)用。模擬濾波器通常每個(gè)通道都有，而數(shù)字濾波器則可以多個(gè)通道共用，從而降低成本。 圖62 采樣程序流程圖 濾波程序流程圖（1） 數(shù)字濾波的優(yōu)點(diǎn)數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。6．2 流程圖 主程序流程圖，如圖61。所謂經(jīng)驗(yàn)法實(shí)際上就是一種湊試法。計(jì)算法由于比較復(fù)雜，特別是被控系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)難以確定，所以 工程上人們用的比較少。一般來(lái)說(shuō)，控制精度要求越高，采樣周期就越短，以減少系統(tǒng)的純滯后。如采用大林算法及應(yīng)用啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，其采樣周期比較長(zhǎng)，而最快的無(wú)波紋系統(tǒng)及使用步進(jìn)電機(jī)等時(shí)采樣周期就比較短。當(dāng)純滯后比較顯著時(shí)，采樣周期T與純滯后時(shí)間基本相等。影響采樣周期T的因素有：（1）加至被控對(duì)象的擾動(dòng)頻率，擾動(dòng)頻率愈高，采樣頻率也應(yīng)響應(yīng)提高，即采樣周期縮短。采樣周期T太小時(shí)，偏差信號(hào)也會(huì)過(guò)小，此時(shí)計(jì)算機(jī)將會(huì)失去調(diào)節(jié)作用，采樣周期T過(guò)長(zhǎng)又會(huì)引起誤差。從理論上講，采樣頻率越高，失真越小。總之，影響采樣周期T的因素很多，應(yīng)該針對(duì)不同情況選擇適當(dāng)?shù)牟蓸又芷赥。④ 從計(jì)算精度方面考慮，采樣周期T不應(yīng)過(guò)短，當(dāng)主機(jī)字長(zhǎng)較小時(shí)，若T過(guò)短，將使前后兩次采樣值差別小，調(diào)節(jié)作用因此會(huì)減弱。②從快速性和抗干擾性方面考慮，希望采樣周期盡量短，這樣給定值的改變可以迅速地通過(guò)采樣得到反映，而不致產(chǎn)生過(guò)大的延時(shí)。實(shí)際上由于被控制對(duì)象的物理過(guò)程及參數(shù)的變化比較復(fù)雜，致使模擬信號(hào)的最高頻率很難確定，所以常以下述幾個(gè)方面考慮如何選取采樣周期T：①?gòu)恼{(diào)節(jié)品質(zhì)上看，希望采樣周期短，以減小系統(tǒng)純滯后的影響，提高控制精度。采樣周期的確定由香農(nóng)（Shannon）采樣定理可知，當(dāng)采樣頻率的上限為fs2fmax時(shí)，系統(tǒng)可真實(shí)的恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)信號(hào)。但是，數(shù)字控制器與模擬調(diào)節(jié)器相比，即除了比例系數(shù)、積分時(shí)間T1和微分時(shí)間外，還有一個(gè)重要的參數(shù)采樣周期T。 信號(hào)分析及調(diào)節(jié)PID參數(shù)的整定方法：在數(shù)字控制系統(tǒng)中，參數(shù)的整定是十分重要的，調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)的好壞直接影響到調(diào)節(jié)品質(zhì)。第六章 軟件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想 主程序 主程序應(yīng)包括AT89C51本身的初始化。 T6668與89C51的接口電路T6668語(yǔ)音芯片屬于DRAM型，外接動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，同類型還有UM510UM93520等芯片。如存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展、錄音、放音、啟動(dòng)、停止等控制。 T6668的接口電路 T6668語(yǔ)音合成芯片在手動(dòng)方式和CPU 方式都可以和單片機(jī)構(gòu)成系統(tǒng)，但各有其特點(diǎn)。T6668的CPU方式共有9種命令：空操作指令：NOP；啟動(dòng)指令：START；停止指令：STOP；比特率設(shè)置命令：CNDT；段號(hào)指定指令：LABEL；讀起始地址指令：ADRD；錄音命令：REC；起始地址設(shè)置命令：ADLD1；終止地址設(shè)置命令：ADLD2。手動(dòng)方式指T6668外接開(kāi)關(guān)、按鈕，以人工方式操作進(jìn)行錄音或放音工作。它自身接口能力達(dá)256K位4即可接256位的DRAM4片共1M位。T6668共60個(gè)引腳，扁平封裝。在對(duì)方摘機(jī)的條件下，錄音信號(hào)從19腳輸出，經(jīng)外功放放大作為報(bào)警語(yǔ)音信號(hào)向?qū)Ψ捷斔?。第一?jí)解調(diào)器解調(diào)450Hz的撥號(hào)音信號(hào)。脈沖鑒別和忙音解調(diào)電路對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行鑒別。撥號(hào)后反饋回來(lái)的信號(hào)有三種：撥號(hào)音、忙音和回鈴音。該部分電路主要由集成塊NE555和計(jì)數(shù)/時(shí)譯碼器CD4017以及晶體管和繼電器組成。如圖7所示。 (5)級(jí)聯(lián)時(shí)，如果驅(qū)動(dòng)的LED個(gè)數(shù)不足8的倍數(shù)，可把兩片驅(qū)動(dòng)器的掃描界線設(shè)置為相同的值。 (4)7219的RST復(fù)位端應(yīng)可靠地接到復(fù)位電路上去。 (3)其顯示采用掃描方式，使用普通LED亮度可能不足，可選用高亮型號(hào)或超高亮型號(hào)。顯示前應(yīng)先將亮度寄存器、譯碼模式寄存器及數(shù)據(jù)寄存器賦值。該電路采用帶有高速串行接口的8位LED控制驅(qū)動(dòng)器7219進(jìn)行顯示驅(qū)動(dòng)。 MAX7219接口電路圖57單片應(yīng)用 單片7219驅(qū)動(dòng)8位LED的原理圖如圖57所示。在PO口作為DIN, CLK. LOAD信號(hào)線時(shí)還應(yīng)接1Okf左右的上拉電阻口在顯示器與微處理器連接線較長(zhǎng)時(shí)還應(yīng)考慮干擾的影響。當(dāng)高電平時(shí)，選擇BCDB譯碼模式，當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)選擇不譯碼模式(即送來(lái)數(shù)據(jù)為字型碼)。(4)掃描界限寄存器(地址OBH):該寄存器中DOD3位數(shù)據(jù)設(shè)定值為07H,設(shè)定值表示顯示器動(dòng)態(tài)掃描個(gè)數(shù)位18。(3)亮度寄存器(地址OAH):亮度可以用硬件和軟件兩種方法調(diào)節(jié)。當(dāng)D0=1時(shí)，處于測(cè)試狀態(tài)。當(dāng)D0=1時(shí)，處于正常工作狀態(tài)。動(dòng)態(tài)掃描控制器實(shí)現(xiàn)由硬件控制動(dòng)態(tài)掃描顯示。B譯碼和不譯碼電路對(duì)RAM數(shù)據(jù)進(jìn)行BCD澤碼或直接送顯示。地址譯碼器是一個(gè)416線譯碼器，用于選擇數(shù)據(jù)存放單元，在LOAD信號(hào)作用下將接收數(shù)據(jù)送入指定單元。16位數(shù)據(jù)含義如下:D7DO:寫(xiě)入內(nèi)部RAM和功能寄存器的數(shù)據(jù):D8Dll:內(nèi)部RAM和功能寄存器地址。圖55 MAX7219引腳圖 MAX7219內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)MAX7219組成如圖56所示。CLK:移位脈沖輸入端。SEGA^ SEGG, SEGDp:段碼輸出端:ISET:硬件亮度調(diào)節(jié)端。即單片機(jī)將16位二進(jìn)制數(shù)逐位發(fā)送到DIN端，在CLK上升沿到來(lái)前準(zhǔn)備就緒，CLK的每個(gè)上升沿將一位數(shù)據(jù)移入MAX7219內(nèi)移位寄存器，當(dāng)16位數(shù)據(jù)移入完，在LOAD引腳信號(hào)上升沿將16位數(shù)據(jù)裝入MAX7219內(nèi)的相應(yīng)位置，在MAX7219內(nèi)部硬件動(dòng)態(tài)掃描顯示控制電路作用下實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示。 MAX7219簡(jiǎn)介MAX7219和單片計(jì)算機(jī)連接有三條引線(DIN. CLK, LOAD)。允許使用者選擇每位是BCD譯碼或不譯碼。片內(nèi)包括BCD譯碼器、多路掃描控制器、。也正因?yàn)槿绱?，靜態(tài)顯示器的亮度都較高。LED顯示器工作于靜態(tài)顯示方式時(shí)，各位的共陰極（或共陽(yáng)極）連接在一起并接地（或接高電平）。相反，輸出為低電平信號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)或非門(mén)為高電平信號(hào)，固態(tài)繼電器SSR 截止。(7) 采用環(huán)氧樹(shù)脂全灌封裝,具有防塵、耐濕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。交流輸出中有過(guò)零觸發(fā)型和非過(guò)零觸發(fā)型(移相型) 。輸出有直流輸出方式和交流輸出方式。(4) 輸出部分內(nèi)部一般含有RC 過(guò)壓吸收電路,以防止瞬間過(guò)壓而損壞固態(tài)繼電器。(2) 輸出與輸入之間采用光電隔離,可實(shí)現(xiàn)在以弱控強(qiáng)的同時(shí),做到強(qiáng)電與弱電完全隔離,兩部分之間的安全絕緣電壓大于2kV , 符合國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)UL 的器件。固態(tài)繼電器的方框圖如圖53所示。隔離部分一般由光電隔離器組成,也有用變壓器隔離的。它由三部分組成:輸入控制部分、隔離部分及輸出受控部分。是一種新穎的四端以弱控器的無(wú)觸點(diǎn)功率控制元件。由于電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的時(shí)候，按下反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)首先應(yīng)斷開(kāi)正轉(zhuǎn)接觸器線圈線路，待正轉(zhuǎn)接觸器釋放后再接通反轉(zhuǎn)接觸器，為此可以采用兩只復(fù)合按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖52控制電路作反向操作控制時(shí)，必須首先按下鈕SB1，然后再進(jìn)行反向啟動(dòng)操作，因此它是“正停反”控制電路。所以我可用兩個(gè)方向相反的單向控制線路組合而成可逆控制線路，如圖52所示。如電梯的上下運(yùn)行、起重機(jī)的吊鉤的上升與下降、機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)與后退及主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)的控制，就是通過(guò)“可逆”控制實(shí)現(xiàn)的。所謂“可逆”控制，就是可以同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。 圖51 卷簾門(mén)自動(dòng)控制原理圖當(dāng)單片機(jī)整個(gè)系統(tǒng)全部崩潰的時(shí)候，我們就采用緊急應(yīng)急系統(tǒng)，采用電機(jī)手動(dòng)系統(tǒng)，以便減少不必要的損失。SSR（2）和SSR（3）同時(shí)導(dǎo)通是電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，SSR（1）和SSR（4） 同時(shí)導(dǎo)通時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)。第五章 后向通道的設(shè)計(jì) 卷簾門(mén)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 卷簾門(mén)自動(dòng)控制 工作原理：圖51所示采用SSR的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路。圖410 電源原理圖系統(tǒng)電源的工作原理為：220V市電經(jīng)過(guò)一個(gè)雙18V變壓器和二極管整流橋輸出，兩路輸出分別進(jìn)入三端固定正電壓穩(wěn)壓器MC7812K和三端固定負(fù)電壓穩(wěn)壓器MC7912K，由這兩個(gè)電壓穩(wěn)壓器輸出就是我們需要177。作為直流穩(wěn)壓器件，現(xiàn)在常選用的就是三端穩(wěn)壓器78和79系列芯片，這類穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，負(fù)載穩(wěn)定度為15mV，具有過(guò)電流和輸出短路保護(hù)，可用于一般微機(jī)系統(tǒng)。圖49 中C1為平滑濾波電容，常選用幾百～幾千μF的瓷片電容，用以減輕整流橋輸出電壓的脈動(dòng)。直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)包括整流器、濾波器、直流穩(wěn)壓器和高頻濾波器等幾部分，常用的直流穩(wěn)壓電路如圖410所示。12V和+5V電源，系統(tǒng)采用串聯(lián)型的集成穩(wěn)壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。鍵盤(pán)共八個(gè)：“↑”為使顯示數(shù)字加一“↓”為使顯示數(shù)字減一“→”為顯示屏的閃爍光標(biāo)右移“←”為顯示屏的閃爍光標(biāo)左移 “啟動(dòng)”為使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行 “停止”為使整個(gè)系統(tǒng)停止 “更改”為調(diào)解系統(tǒng)的設(shè)置以及切換溫度和濃度的顯示 “確認(rèn)”為使系統(tǒng)設(shè)置值進(jìn)行保存 圖49 鍵盤(pán)顯示原理圖 系統(tǒng)電源系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中的AT89C51單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)電路、鍵盤(pán)顯示電路都需要有穩(wěn)定的直流電源供電才能正常工作。也可以采用中斷方式，當(dāng)鍵盤(pán)上有鍵閉合時(shí)，向CPU請(qǐng)求中斷，CPU響應(yīng)鍵盤(pán)輸入中斷請(qǐng)求，對(duì)鍵盤(pán)掃描，以識(shí)別那一個(gè)鍵處于閉合狀態(tài)，并對(duì)鍵輸入信息做出相應(yīng)處理。這種逐行逐列地檢查鍵盤(pán)狀態(tài)的過(guò)程稱為對(duì)鍵盤(pán)的一次掃描。然后微機(jī)通過(guò)輸人口讀行線的狀態(tài)，如果X0、X1都為高電平，則Y1這一列上沒(méi)有鍵閉合，如果讀出的列線狀態(tài)不全為高電平，則為低電子的行線和Y1相交的鍵處于閉合狀態(tài)；如果Y1這一列上沒(méi)有鍵閉合，接著使列線Y1為低電平，其余列線為高電平。當(dāng)鍵盤(pán)上某一個(gè)鍵閉合時(shí)，該健所對(duì)應(yīng)的行線與列線短路。本系統(tǒng)中，采用42鍵盤(pán)。鍵盤(pán)上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件譯碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編號(hào)或鍵值的稱編碼鍵盤(pán)，如BCD碼鍵盤(pán)、ASCII碼鍵盤(pán)等；靠軟件識(shí)別的稱為非編碼鍵盤(pán)。平時(shí)(常態(tài)時(shí))，按鍵的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，按下鍵時(shí)它們才閉合(短路)。 圖48 89C51單片機(jī)與8255的接口電路 鍵盤(pán)顯示鍵盤(pán)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)向單片機(jī)輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等功能，是人工干預(yù)單片機(jī)的主要手段。如果無(wú)用位取0，那么4個(gè)地址為0000H到0003H，只要保證片選線和地址線的狀態(tài)，無(wú)用位設(shè)為0或1無(wú)關(guān)。如果地址是16位的，則其他無(wú)用位設(shè)定為1。 8255A有3條地址先接于地址，片選線，地址選擇端，分別接到P0P0P00其他地址線全懸空。在圖中時(shí)用74LS373作為地址鎖存器。它特別適用于鍵盤(pán)、顯示終端等一類的外部設(shè)備，因?yàn)橛蓵r(shí)需要把鍵盤(pán)輸入的編碼信號(hào)通過(guò)A口送給CPU，有時(shí)也需要把數(shù)據(jù)通過(guò)A口送給終端。C口的PC7PC0應(yīng)答聯(lián)絡(luò)線是在設(shè)計(jì)8255A時(shí)規(guī)定的。A口和B口皆可獨(dú)立地設(shè)置為這種工作方式。8031可以在0方式下對(duì)8255A進(jìn)行 I/O口數(shù)據(jù)的無(wú)條件傳送，外設(shè)的數(shù)據(jù)可以在它的各個(gè)端口得到鎖存和緩沖，也可以把其中的幾位指定為外設(shè)的狀態(tài)輸入位，CPU對(duì)狀態(tài)位的查詢便可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異步傳送。數(shù)據(jù)輸出時(shí)鎖存，輸入時(shí)不鎖存。任何一個(gè)端口都 可以設(shè)定位輸入或者輸出。在這種方式下，三個(gè)端口都可以由程序設(shè)置為輸入或輸出，沒(méi)有固定的用于應(yīng)答的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。D7控制方式標(biāo)志，1有效。D4控制A口，0代表輸出，1代表輸入。D2控制方式選擇，0代表方式0，1代表方式1。D7D6D5D4D3D2D1D0D0控制C口的低口的低4位，0代表輸出，1代表輸入。在這里我們?cè)谡f(shuō)工作方式之前來(lái)講一下控制字的設(shè)定。 8255A的工作方式它有3種基本工作方式：方式0用來(lái)輸入輸出；方式1用來(lái)選通輸入輸出；方式2用來(lái)雙向傳