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畢業(yè)論文]基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)(參考版)

2024-11-11 23:14本頁面
  

【正文】 隨著電路集成化的發(fā)展,本設計中就采用了DBW系列的熱電阻變送器來進行信號的采集,相對于一般的設計來說,節(jié)省了不少的電路設計及軟件設計的時間,充分說明了集成化的優(yōu)點及作用,也表明了科技發(fā)展的重要性,也讓我們看到了單片機的未來及在生產控制中的地位,讓我認識到了學習單片機的重要性。報警程序流程框圖46所示:圖46 報警程序流程框圖總結本系統(tǒng)設計簡單,性能穩(wěn)定,能夠通過單片機靈活編程進行各種功能的設定和修改。設上限報警值存放在Amax單元,下限報警值存放在Amin單元,采樣值存放在SAMP單元,允許的連續(xù)異常次數存放在NUM單元。如果正常,則重置允許的連續(xù)不正常的次數N,并設置本次采樣不正常標志,然后繼續(xù)采樣。報警處理程序,只有采樣值連續(xù)3次異常時,系統(tǒng)才進行報警處理。(2)比較采樣值和給定的上下限。雖然不同的系統(tǒng)的報警處理程序是不一樣的,但報警程序的設計基本思想是相同的。 圖44 A/D轉換完成中斷程序流程圖 LED顯示程序設計LED顯示程序的設計: 動態(tài)顯示程序流程圖如圖45所示。(3) 程序的采樣周期是通過軟件實現的。 程序說明:(1) 程序實現5次采樣,每次檢測8個通道。 圖42 定時器中斷程序流程框圖 圖43 數據采樣程序流程框圖 A/D轉換完成中斷功能:將標志位清零,讀取轉換后的溫度數據并存放在RAM中。當8個通道的檢測工作完成后,判斷5次采樣是否全部完成,若沒完成,則對8個通道繼續(xù)采樣,直至完成5次采樣工作。在設置通道初值、通道數、采樣次數和存放數據的開始地址后,啟動A/D轉換,隨后檢測標志位狀態(tài)。數據檢測的方式是先對8個通道各采樣一次,然后再采集第二次……共采集五次。定時器中斷程序流程框圖42所示。初始化程序流程圖如圖41所示。初始化程序完成中斷向量和定時器初值的設定;中段程序完成數據采樣工作,實現對8個通道的巡回檢測。A/D轉換:實現模擬量到數字量的轉換。圖 34 電源電路原理圖第四章 系統(tǒng)軟件設計 主控模塊的程序設計在主模塊中的主要程序是溫度檢測程序,溫度檢測程序主要由以下幾個方面構成:采樣周期T的確定:如果對控制系統(tǒng)的速度要求不高,且計算機的工作任務較少,采樣周期可通過軟件程序實現;否則應通過擴展時鐘芯片實現。此設計中選用的三端固定集成穩(wěn)壓器為78L05,其電路圖如圖34所示。特別是單片開關電源的迅速推廣應用,為設計新型、高效、節(jié)能電源創(chuàng)造了良好的條件。 系統(tǒng)的電源設計穩(wěn)壓電源是單片機測控系統(tǒng)的重要組成部分,它不僅為測控系統(tǒng)提供多路電源電壓,還直接影響到系統(tǒng)的技術指標和抗干擾性能。 一般在小型儀器儀表和控制系統(tǒng)中,使用較多的是行列式和獨立式的非編碼鍵盤;如果系統(tǒng)要求實現多鍵同時按下的處理,則用非編碼獨立方式較為合適。靜態(tài)接口主要由一個行編碼器和一個列編碼器構成;動態(tài)接口可采用計數器、譯碼器和數據選擇器構成。單片機中一般使用的都是用軟件來識別和產生鍵代碼的非編碼鍵盤。智能型的報警系統(tǒng)不僅能夠發(fā)出聲光報33報警系統(tǒng)的電路圖警系統(tǒng)不僅能夠發(fā)出聲光報警信號,甚至可以實現簡單故障的自動處理。報警是微機控制系統(tǒng)的一項重要功能,主要用于保證生產過程的正常運行和操作者的生命安全。但74LS138電流驅動能力較小,為此,使用了未級驅動三極管2SA1015作為地址驅動。74LS164是一個8位串入并出的移位寄存器,其此處的功能是將8051串行通信口輸出的串行數據譯碼并在其并口線上輸出,從而驅動LED數碼管,本4LS138是一個38譯碼器,它將單片機輸出的地址信文中采用NXP公司的74HC64。本設計選用的是串行口動態(tài)掃描顯示,其電路圖如32所示。由于顯示器件由不同的I/O控制,所以靜態(tài)顯示方式中的每一位都可以獨立顯示,在同一時刻每一位顯示的字符可以各不相同。 (a)典型的七段LED器件 (b)共陽極LED顯示器 (c)共陰極LED顯示器圖31七段LED顯示器的結構原理表31 7段LED段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼03FHC0HC3EHC6H106HF9HD5EHAH25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH56DH92HU3EHC1H67DH82HR31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80H8.FFH00H96FH90H“滅”00HFFHA77H88HB7CH83H LED顯示電路設計LED的顯示有靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。7段LED段選碼如表31所示。電阻的作用是限制流過LED中的電流以保證在發(fā)光時二極管不因電流過大而被燒壞。共陰極七段LED顯示器工作時,其公共極接到低電平,各段的陽級接與共陰七段碼相對應的高電平。所有二極管的陰極接在一起的稱為共陰極七段LED顯示器;所有二極管的陽極接在一起的稱為共陽極七段LLD顯示器。七段LED顯示器是由7個LED按—定的圖形排列組成,如圖31(a)所示,七段LED顯示器的各個二極管分別稱為a、b、c、d、e、f、g段,有些七段顯示器增加一個dp段表示小數點,也稱為八段LED顯示器。發(fā)光顏色有紅、綠、黃等。 LED顯示器件的工作原理LED是一種電流發(fā)光器件.它既可以工作在恒定電流狀態(tài),又可以工作在脈沖電流狀態(tài)。 工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的顯示器件有CRT、LED、LCD等。采樣的輸入采用差分電路如圖23所示: 223 差分放大器令R55=R24=R25=R47,則此時為減法器輸出:Vo=Vi1。鉑電阻作為標準電阻溫度計使用,也常被用在工業(yè)測量中。鉑在氧化性氣氛中,甚至在高溫下的物理、化學性質非常穩(wěn)定。目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅并且已做成標準測溫熱電阻,本設計選用的是鉑電阻。雖然大多數金屬的電阻值隨溫度變化而變化,然而并不是所有的金屬都能作為測量溫度的熱電阻。其典型去值:Vref(+)=+5v,Vref()=0v. 信號采樣模塊的電路設計熱電式傳感器是溫度變化轉換為電量變化的裝置,它利用敏感元件的電磁參數隨溫度變化而變化的特性來達到測量目的。GND為地線。因ADC0809的內部沒有時鐘電路,所需時鐘信號必須有外界提供,通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。D7D0位數字數出線。OE為輸出允許信號,用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉換得到的數據。EOC位轉換結束信號。 圖22 ADC0809引腳圖表21被選通道和地址的關系ADDCADDBADDA選擇
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