【正文】 如前所述，本系統(tǒng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果乘2正好是溫度值，因此， 4 次采樣的數(shù)。為提高數(shù)據(jù)采樣的可靠性，對(duì)采 樣溫度進(jìn)行數(shù)字濾波。 鍵盤管理子程序 KIN： KIN: ACALL CHK ；預(yù)置溫度合法性檢測(cè) MOV BT1， ST1 北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 29 圖 51鍵盤管理子程序流程圖 MOV BT0， ST0 ；預(yù)置溫度送顯示緩沖區(qū) LCALL DISP ；顯示預(yù)置溫度 KIN0： ACALL KEY ；讀鍵值 JZ KIN0 ；無(wú)鍵閉合和重新檢測(cè) ACALL DISPACALL DISP ；二次調(diào)用顯示子程序延時(shí)去抖 ACALL KEY ；再檢測(cè)有無(wú)鍵按下 JZ KIN0 ；無(wú)鍵按下重新檢測(cè) JB ， S10 MOV A， 100 ；百位鍵按下 AJMP SUM S10： JB ， S1 A預(yù) 置 溫 度合 法 檢 查預(yù)置溫度 → 顯 示 緩 沖區(qū)調(diào) 用 顯 示子 程 序有鍵閉合調(diào) 用 顯 示子 程 序延時(shí)去抖有鍵閉合P 1 . 1 ＝ 0P 1 . 2 ＝ 0P 1 . 3 ＝ 0P 1 . 0 ＝ 0返回啟動(dòng)加熱1 0 0 →A1 0 →A1 →AA ＋預(yù)置溫度 →預(yù) 置 溫 度數(shù) 據(jù) 區(qū)鍵釋放AYNYNNYYYNNNYNY北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 30 MOV A， 10 ；十位鍵按下 AJMP SUM S1： JB ， S0 MOV A， 01 ；個(gè)位鍵按下 SUM： ADD A， ST0 ；預(yù)置溫度按鍵 +1 MOV ST0， A MOV A， 00H ADDC A， ST1 MOV ST1， A KIN1： ACALL KEY ；判斷閉合鍵釋放 JNZ KIN1 ；未釋放繼續(xù)判斷 AJMP KIN ；閉合鍵釋放繼續(xù)掃描鍵盤 S0： JNB ， KIN ；無(wú)鍵按下重新掃描鍵盤 RET ；啟動(dòng)鍵按下返回 KEY： MOV A， P1 ；讀鍵值子程序 CPL A ANL A， 0FH RET 預(yù)置溫度合法性檢測(cè)子程序 CHK(用雙字節(jié)減法比較預(yù)置溫度是否大于 500℃(01F4H))： CHK： MOV A， 0F4H ；預(yù)置溫度上限低 8位送 A CLR C SUBB A， ST0 ；低 8 位減，借位送 CY MOV A， 01H ；預(yù)置溫度上限高 8 位送 A SUBB A， ST1 ； 高 8 位帶借位減 JC OUTA ；預(yù)置溫度越界，轉(zhuǎn)報(bào)警 MOV A， 00H ；預(yù)置溫度合法標(biāo)志 RET OUTA： MOV ST1， 01H ；將 500 寫入預(yù)置溫度數(shù)據(jù)區(qū) MOV ST0， 0F4H CLR ；發(fā)報(bào)警信號(hào) s ACALL SETB ；停止報(bào)警 RET 北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 31 顯示模塊 顯示子程序 的功能是將顯示緩沖區(qū) 57H 和 58H 的二進(jìn)制數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成三個(gè) BCD 碼，分別存入百位、十位和個(gè)位顯示緩沖區(qū)（ 54H、 55H和 56H 單元），然后通過(guò)串口送出顯示。程序設(shè)有預(yù)置溫度合法檢測(cè)報(bào)警，當(dāng)預(yù)置溫度超過(guò) 500℃時(shí)會(huì)報(bào)警并將溫度設(shè)定在500℃。 A/D 轉(zhuǎn)換器0809：通道 0~通道 7 的地址為 7FF8H~7FFFH，使用通道 0。 北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 28 資源分配 為了便于閱讀程序，首先給出單片機(jī)資源分配情況。 (4)溫度控制：根據(jù)檢測(cè)到的溫度控制電爐工作。 (2)顯示：顯示設(shè)置溫度及當(dāng)前溫度。啟動(dòng)后不能再修改預(yù)置溫度，必須按復(fù)位 /停止鍵回到停止加熱狀態(tài)再重新設(shè)定預(yù)置溫度。溫度檢測(cè)系統(tǒng)不斷定時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫度，并送往顯示器顯示，達(dá)到預(yù)定值后停止加熱并顯示當(dāng)前溫度；當(dāng)溫度下降到下限（比預(yù)定值低 2℃）時(shí)再啟動(dòng)加熱。 (6)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到軟件抗干擾措施。 (4) 近幾年推出的單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) , 有些是支持高級(jí)語(yǔ)言的 , 如 C51 與 PL/M96 的編程和在線跟蹤調(diào)試。 (2) 采 用自頂向下的程序設(shè)計(jì)。系統(tǒng)監(jiān)控（也稱為 uP,即 Microprocessor 監(jiān)控）是針對(duì)上述情況而設(shè)置的最后一道防線，用以確保系統(tǒng)的可靠性。采用光電隔離 技術(shù)，不僅可以把主機(jī)與輸入通道進(jìn)行隔離，而且還可以把主機(jī)與輸出通道進(jìn)行隔離，構(gòu)成所謂 “ 全浮空系統(tǒng) ” 。除隔離和抗干擾功能以外，光電耦合器還可用于實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換。光電耦合器是將一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光敏三極管封裝在一個(gè)外殼里的器件。由于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)字 — 模擬混 合的系統(tǒng)，所以，采用數(shù)字隔離技術(shù)，即光電隔離技術(shù)將是更好的選擇。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的干擾很大程度上來(lái)源于模擬輸入通道，如傳感器， A/D 轉(zhuǎn)換電路等。 “看門狗”技術(shù)可以采用硬件電路實(shí)現(xiàn)，也可采用軟件技術(shù)通過(guò)內(nèi)部定時(shí) /計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。當(dāng)受到干擾使程序不能正常運(yùn)行陷入死循環(huán)時(shí)，因不能及時(shí)發(fā)出復(fù)位脈沖，硬時(shí)鐘或軟時(shí)鐘運(yùn)行至既定的定時(shí)時(shí)間，硬時(shí)鐘會(huì)輸出一個(gè)復(fù)位脈沖使單片機(jī)復(fù)位。硬時(shí)鐘是在 CPU 芯片外用硬件構(gòu)成一個(gè)定時(shí)器，軟時(shí)鐘是利用片內(nèi)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，定時(shí)時(shí)間比正常執(zhí)行一次程序循環(huán)所需時(shí)間要長(zhǎng)。 “ 看門狗 ” 將自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)使系統(tǒng)復(fù)位，或產(chǎn)生一個(gè) “ 看門狗 ” 定時(shí)器中斷請(qǐng)求，系統(tǒng)響應(yīng)該請(qǐng)求，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，處理當(dāng)前的故障，如停機(jī)或復(fù)位等。其工作原理是系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，每隔一段固定的時(shí)間給 “ 看門狗 ” 一個(gè)信號(hào)，表示系統(tǒng)運(yùn)行正常。 由于干擾或程序設(shè)計(jì)錯(cuò)誤等各種原因，程序在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)偏離正常的順序而進(jìn)入到不可預(yù)知、不受控制的狀態(tài)，甚至陷入死循環(huán)，我們稱 為飛程序、死機(jī)。 (2) “ 看門狗 ” 電路：連接集成監(jiān)控芯片 MAX705 可實(shí)現(xiàn)對(duì)主電源 VCC 的監(jiān)控，提高系統(tǒng)的可靠性。 北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 其它可擴(kuò)展電路 對(duì)于要求更高的系統(tǒng)，在現(xiàn)有電路的基礎(chǔ)上，可以視需要自行擴(kuò)展以下接口電路： (1)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路：連接實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS12887 可以獲得長(zhǎng)的采樣周期，顯示年、月、日、時(shí)、分、秒，而其片內(nèi)帶有的 114 B 非易失性 RAM，可用來(lái)存入 需長(zhǎng)期保存但有時(shí)也需變更的數(shù)據(jù)。 接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過(guò)電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和 老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。當(dāng)接通電源后（ ~15V 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出 ~ 的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。 3） 蜂鳴器的電路圖形符號(hào) 蜂鳴器在電路中用字母 “H” 或 “HA” 。 (1） 蜂鳴器的介紹 1） 蜂鳴器的作用 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 報(bào)警器 報(bào)警功能由蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。 P0 口作為數(shù)據(jù)線與 8155 的 D0— D7 相連接。 數(shù)碼顯示器與 8031 的接口電路 給出了 6位共陰極顯示器和 8031 的接口邏輯， 8155 的A口控制顯示器的陰極電位，稱為掃描口， B 口控制各顯示器的字形顯示，稱為段數(shù)據(jù)輸出口。在此瞬間，段選控制 I/O 口輸出相應(yīng)字符段選碼（字型碼），而位選則控制 I/O 口在該顯示位送入選通電平（因?yàn)?LED 為共陰，故應(yīng)送低電平），以保證該位顯示相應(yīng)字符。 由于所有 6位選線皆由一個(gè) I/O 口控制，因此，在每一瞬間， 6 位 LED 會(huì)顯示 相同的字符。 北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 LED 的動(dòng)態(tài)顯示方式，在多位 LED 顯示時(shí)，為了簡(jiǎn)化電路，降低成本，將所有位的選線并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8位 I/O 口控制。每位的段選線（ a— dp）分別與一個(gè) 8位鎖存輸出口相連，顯示器中的各位相互獨(dú)立，而且各位的顯示字符一經(jīng)確定，相應(yīng)鎖存的輸出將維持不變。例如，七段顯示器的 a,b,c 段恒定導(dǎo)通，其余段和小數(shù)點(diǎn)恒定截止時(shí)顯示“ 7”，當(dāng)更換顯示另一個(gè)字符“ 0”時(shí)，顯示器的 a,b,c,d,f 段恒定導(dǎo)通， g、 dp 截止。采用串行口擴(kuò)展的靜態(tài)顯示電路作為顯示接口電路。連續(xù)按動(dòng)相應(yīng)位的加 1鍵即可實(shí)現(xiàn) 0℃～ 500℃的溫度設(shè)置。 為使系統(tǒng)簡(jiǎn)單緊湊，鍵盤只設(shè)置 4個(gè)功能鍵，分別是啟動(dòng)、“ 百位 +” 、 “ 十位 +” 和 “ 個(gè)位 +” 鍵，由 P1 口低 4 位作為鍵盤接口。鍵盤分編碼和非編碼鍵盤。 鍵盤 鍵盤是一組按鍵的集合，它是最常用的單片機(jī)輸入設(shè)備，操作人員可以通過(guò)鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信。此脈沖一路作為觸發(fā)同步脈沖加到溫控電路，一路作為計(jì)數(shù)脈沖加到單片機(jī) 8031 的 和 輸入端。 電壓比較器 LM311 將 50HZ 正弦交流電壓變成方波。 為了達(dá)到過(guò)零觸發(fā)的目的 ，需要交流電過(guò)零檢測(cè)電路。雙向晶閘管串在 50Hz 交流電源和加熱絲電路中，只要在給定周期里改變晶閘管開關(guān)的接通時(shí)間的脈沖信號(hào)即可。從晶閘管的電路符號(hào)圖 2可以看到，它和二極管一樣是一種單方向?qū)щ姷钠骷P(guān)鍵是多了一個(gè)控制極 G，這就使它具有與二極管完全不同的工作特性。自從 20 世紀(jì) 50 年代問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)發(fā)展成了一個(gè)大的家族，它的主要成員有單向晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、快速晶閘管，等等。單片機(jī)的 口通過(guò)光電隔離器和驅(qū)動(dòng)電路送到可控硅的控制端，由 口的高低電平來(lái)控制可控硅的導(dǎo)通與斷開，從而控制電阻絲的通電加熱時(shí)間。 采用中斷方式大大節(jié)省了 CPU 的時(shí)間， EOC 腳經(jīng)過(guò)非門與 8031 的低電平 INT1 腳連接，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)， EOC 發(fā)出一個(gè)脈沖，向單片機(jī)提出中斷申請(qǐng)，單片機(jī)響應(yīng)中斷請(qǐng)求，由外部中斷 1的中斷服務(wù)程序讀 A\D 結(jié)果，并啟動(dòng) 0809 的下一次轉(zhuǎn)換，外部中斷 1采用跳沿觸發(fā)方式。將 (地址總線 A15)作為片選信號(hào)， 在啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)，由單片機(jī)的低電平寫信號(hào) WR 和 控制 ADC的地址鎖存和轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，由于 ALE 和 START 連在一起，因此 ADC0809 在鎖存通道地址的同時(shí)，啟動(dòng)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于 ADC0809具有輸出三態(tài)鎖存器，其八位數(shù)據(jù)輸出引腳可直接與數(shù)據(jù)總線相連。 由于 A/D0809 片內(nèi)無(wú)時(shí)鐘，可利用 8031 提供的地址所存允許信號(hào) ALE 經(jīng) D觸發(fā)器二分頻后獲得 ， ALE 腳的頻率是 8031 單片機(jī)時(shí)鐘頻率的 1/6（但要注意的是，每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將少一個(gè) ALE 脈沖）。 4） . 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，可通過(guò)執(zhí)行 IN 指令，設(shè)法在輸出允許 OE腳上形成一個(gè)正脈沖，打開三態(tài)緩沖器把轉(zhuǎn)換的結(jié)果輸入到 DB，一次 A/D 轉(zhuǎn)換便完成了 。 3）． 轉(zhuǎn)換開始 ,EOC 變低電平，轉(zhuǎn)換結(jié)束， EOC 變?yōu)楦唠娖健? （ 8） ADC0809 的工作過(guò)程 1） . 當(dāng)模擬量送至某一輸入通道 INT后， CPU 將標(biāo)識(shí)該通道編碼的三位地址信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)線或地址線輸入到 ADDC、 ADDB、 ADDA 引腳上。 5）． 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù) EOC 信號(hào)來(lái)判斷。 3）． 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到 A， B， C 端口上。 （ 7） ADC0809 應(yīng)用說(shuō)明 1）． ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與 AT89S51 單片機(jī)直接相連。參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。 ⑨ VCC:+5V 電源。 EOC=0，正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。通常使用頻率為 500KHZ 的時(shí)鐘信號(hào)。 北 華 化航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 ⑦ CLOCK:時(shí)鐘信號(hào)。其用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。其為三態(tài)緩沖輸出形式，可以和單片機(jī)的數(shù)據(jù)線直接連接。 START 上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零； START 下跳沿時(shí)，開始