【正文】 有鍵按下，無鍵按下時(shí)為 FFH。只有充分考慮到這些各方面的問題，顯示部分的調(diào)試才會(huì)相對順利。可按顯示子程序、 A/D采樣子程序、數(shù)制轉(zhuǎn)換子程序。再送一個(gè)小程序使八個(gè)數(shù)碼管顯示“ 00000000”，實(shí)際操作說明顯示電路完全正確。 硬件調(diào)試： 首先要檢查數(shù)碼管是否能被點(diǎn)亮。如初始狀態(tài)數(shù)碼管顯 COOL，通過按鍵盤上預(yù)先設(shè)定好的功能鍵，數(shù)碼管依次進(jìn)行顯示， 結(jié)束顯示功能，按下此鍵時(shí)能夠顯示結(jié)束標(biāo)志 STOP，清零顯示功能，則要使的按下此鍵，可實(shí)現(xiàn)所有顯示的清零，信息發(fā)送與信息接收功能鍵，此時(shí)只要附個(gè)固定值，按下此鍵時(shí)，能夠正確顯示出所設(shè)定的值。此電路是接在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱與最小系統(tǒng)板上直接連 ~ 口進(jìn)行調(diào)試的。由于用到了外部中斷 1（ INT1），所以在運(yùn)行時(shí)可以用萬用表測 89C52 的 WR 和 RD腳，看看電平是否滿足正確的時(shí)序。實(shí)際上此時(shí)運(yùn)放輸出為 ，根據(jù)上述分析可以認(rèn)定采樣電路調(diào)好了。作好后再把電阻箱打到 100Ω檔，看看運(yùn)放輸出電壓是多少。注意運(yùn)放的工作電壓要對稱地加大，且不可超過177。由于運(yùn)放給的工作電壓為177。再用萬用表測運(yùn)放輸出電壓，看看是否是 5V左右。再將電阻箱打到 （ 100℃對應(yīng)的 PT100 的電阻值 ），用萬用表測電橋輸出端電壓，與理論值相比較。再用萬用表測運(yùn)放輸出端，看電壓是否為 0。用電阻箱模擬 PT100，先將打到 100Ω檔，用萬用表測量電橋輸出端的電壓，同時(shí)調(diào)節(jié)精密電位器 R3 使得萬用表示數(shù)為零。還可以測試外部中斷口和內(nèi)部定時(shí)器的工作情況，測試方法是：在 P口正常工作的情況下，可以通過改變外部中斷和定時(shí)中斷到來前后 P 口的電平來檢測外部中斷和定時(shí)中斷的工作情況。程序流程圖如 所示： 圖 鍵掃程序流程圖 開始 鍵掃 有鍵按下否？ 是否為設(shè)置鍵？ 進(jìn)入閃爍控制 鍵識別 加 鍵 減 鍵 移 位 鍵 確認(rèn)鍵 返回 N N Y Y 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 27 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 28 第五章 系統(tǒng)調(diào)試 最小系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心，必須保證它的正常工作。 圖 顯示子程序框圖 開始 顯緩單元 40H→ R0 計(jì)數(shù)單元賦初值 08H→ R7 對相應(yīng)的顯緩單元寫入命令 查表將送顯示的值存入 A中 R7 減 1 為 0？ 返回 N Y Y 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 26 鍵盤輸入程序 本次設(shè)計(jì)的鍵盤是獨(dú)立式鍵盤，采用行掃描法。 A/D轉(zhuǎn)換程序如圖 ： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 A/D 轉(zhuǎn)換的流程圖 啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 讀取 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) dat dat/10，商為百位數(shù) 顯示百位數(shù) dat/10，商為十位數(shù) 顯示十位數(shù) 余數(shù)為個(gè)位數(shù) 顯示個(gè)位數(shù) 返回 返回 開始 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 25 顯示 程序 本次設(shè)計(jì)用了 8 個(gè)七段共陽極數(shù)碼，開辟顯緩區(qū)單元 40H～ 47H，顯示程序采用查表的方法把 40H～ 47H 中的內(nèi)容顯示出來。此時(shí)，如果 CS、RD 同時(shí)來低電平，則數(shù)據(jù)鎖存器三態(tài)門打開，數(shù)字信號送出，而在 RD 高電平到來后三態(tài)門處于高阻狀態(tài)。其中選取AT89C52 的 P0 口 與 A/D 轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)口相連。 圖 報(bào)警電路 發(fā)光二極管發(fā)出的光必須達(dá)到一定的強(qiáng)度，一般要求流過發(fā)光二極管的電流為 5～ 10mA，限流電阻 R31 應(yīng)取： 31 CC OFFVVR I?? （ ） 其中： Vcc─ 電源電壓 VOF ─ 發(fā)光二極管的管壓降 ,一般為 ～ IF ─ 要求流過發(fā)光二極管的電流 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 22 第四章 烘箱系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)總體框圖 根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)要求以及硬件電路原理，按照硬件連接 和各個(gè)模塊芯片的特性以及功能實(shí)現(xiàn)要求，本系統(tǒng)的主要流程包括五個(gè)步驟：系統(tǒng)初始化， 調(diào)鍵掃程序，采樣溫度并送顯，加熱控制和報(bào)警。當(dāng) 0時(shí)，報(bào)警燈亮；當(dāng) 1 時(shí)，報(bào)警燈不亮。 報(bào)警電路 本設(shè)計(jì)當(dāng)溫度超過 300℃時(shí)，這就需要報(bào)警。 如圖 所示電路 圖 控制電路原理圖 圖中 R1 的阻值由下式確定： R31＝ V/， 為雙向開關(guān)的額定電流。其中耦合電路是以光電耦合器作為輸入、輸出間的通道，又在電氣上實(shí)現(xiàn)電隔離，以防止輸出端對輸入端的影響。 本次畢設(shè)采用光電耦合器和雙向可控硅等元件設(shè)計(jì)等器件構(gòu)成開關(guān)電路 ,該電路除用于控制交流接觸器，還可以用于控制燈光、加熱器等，但一定要注意雙向可控硅的參數(shù)是否能滿足負(fù)載的要求。電路要實(shí)現(xiàn)控制回路（輸入）與負(fù)載回路（輸出）之間的電隔離及信號耦合，可達(dá)到無觸點(diǎn)，無火花接通和斷開電器的目的。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 20 加熱控制電路 控制部分最主要是電子開關(guān)電路。由于 HD7279A 內(nèi)部含有去抖動(dòng)電路，軟件編程時(shí)不需要鍵盤的消抖動(dòng)程序。 HD7279 內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受 BCD碼或 16 進(jìn)制碼，并同時(shí)具有 2 種譯碼方式 .此外 ,還具有多種控制指令 ,如消隱 ,閃爍 ,左移 ,右移 ,段尋址等 . HD7279A 芯片大大簡化系統(tǒng)電路。 方案二： HD7279 鍵盤顯示電路 HD7279A， 它共有 28 個(gè)引腳。如果數(shù)據(jù)輸入端是低電平，則就有一個(gè) 0進(jìn)入其內(nèi)部。 Q1－ Q8（第 3－ 6 和 10－ 13 引腳）并行輸出端分別接 LED 顯示器的 dp、 g、 f、 e、 d、 c、b、 a 各段對應(yīng)的引腳上。每一個(gè)時(shí)鐘信號的上升沿加到 T端時(shí)，移位寄存器移一位， 8個(gè)時(shí)鐘脈沖過后， 8 位二進(jìn)制數(shù)全部移入 74LS164 中。它的 A、 B（第 2 腳 ）為串行數(shù)據(jù)輸入端， 2 個(gè)引腳按－邏輯與運(yùn)算規(guī)律輸入信號，公用一個(gè)輸入信號時(shí)可并接。其電路原理圖如圖 所示。使用這種方法，占用 CPU 的內(nèi)部資源少，控制程序簡單，但占用較多的硬件資源。所謂靜態(tài)顯示，就是每一 個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。 七段 LED數(shù)碼管的字高有 、 、 、 、 、 和 等幾種。 圖 7 段 LED 顯示器引腳及原理圖 共陰極和共陽極 LED 數(shù)碼管的幾何尺寸和字形是相同的，使用時(shí)要加以注意，另外，每一種 LED又有不同的發(fā)光顏色，如 :紅、綠、黃、橙等。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 17 LED顯示器結(jié)構(gòu) LED 顯示器是由發(fā)光二極管顯示字段組成的顯示器，有 7 段和“米”字段之分，這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。 鍵盤、顯示接口電路 LED顯示接口電路 本系統(tǒng)采用的是 LED 數(shù)碼管顯示顯示接口是智能化儀器儀表中人機(jī)接口的一個(gè)重要組成部分，一方面通過顯示器監(jiān)視參數(shù)輸入的狀態(tài)，另一方面，通過顯示器顯示儀器儀表測量和控制的結(jié)果和運(yùn)行的狀態(tài)。微處理器立即執(zhí)行輸入指令，以產(chǎn)生 CS， RD 低電平信號到ADC0804 相應(yīng)引腳，將數(shù)據(jù)取出并存入存儲(chǔ)器中。 WR 和 RD 接89C52 的讀寫端。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 16 圖 A/D轉(zhuǎn)換電路 其中： Vin(+)為模擬電壓輸入端； AGND 為模擬地，作為輸入模擬電壓和基準(zhǔn)電壓基地端的接地參考點(diǎn)。在線路設(shè)計(jì)中，必須將所有的器件的模擬地和數(shù)字地分別連接，然后將模擬地與數(shù)字地僅在一點(diǎn)上相連。模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路中要特別注意到地 線的正確連接，否則干擾很嚴(yán)重，以至影響轉(zhuǎn)換結(jié)果的準(zhǔn)確性。如輸入電壓動(dòng)態(tài)范圍較小，則可調(diào)節(jié)參考電壓，以保證小信號輸入時(shí) ADC0804 芯片 8 位的轉(zhuǎn)換精度。 在使用 ADC0804 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)注意以下問題： 參考電壓的調(diào)節(jié)。 ADC0804芯片外引腳圖如圖 所示： Vin+～ Vin是 ADC0804 的兩模擬信號輸出端，用以接受單極性、雙極性和差摸輸入信號。分辨率 8 位，轉(zhuǎn)換時(shí)間 100 μs ，輸入電壓范圍為 0～ 5V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為 5V。它是一種一路模擬輸入、 8 位數(shù)字輸出的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 A/D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) A/D 轉(zhuǎn)換是決定測量精度和穩(wěn)定性的重要一環(huán)，溫度信號由 LM35溫度傳感器組成的電路傳導(dǎo)測量，經(jīng)傳輸放大后由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量， 由單片機(jī)進(jìn)行采集，用于溫度控制。 取 R7=10KΩ、 R6 調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)碾娮柚?。為使最終輸出 0～5V的電壓信號，放大電路的增益 uA 應(yīng)為 24，且應(yīng)采用正相放大電路。則有： 210 UUU ?? （ ） sURR RU 31 31 ???又 （ ） st t URR RU 22 ?? （ ） stt URR RRR RU ????????????? 231 30 （ ） 根據(jù)（ ）得： ? ?? ?st URR bTaTRRR RU ?????? ? ????? 2203130 1 （ ） 即可得到 0℃ ～ 850℃內(nèi)任意溫度點(diǎn)的電橋輸出電壓。在電橋中上兩橋 臂用了 10KΩ的電阻，下臂分別用 100Ω的電阻和 PT100，且 R3 調(diào)到等于 100Ω（ 0℃時(shí) PT100的阻值），可以保證流過 PT100 的電流適中。 圖 溫度轉(zhuǎn)換及放大電路 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 13 ： 圖 溫度轉(zhuǎn)換電路 這部分電路完成 PT100 的電阻到電壓的轉(zhuǎn)換。 因此采用了 以鉑熱電阻溫度傳感器 PT100 作為烘箱環(huán)境溫度變化的敏感元件，由含鉑熱電阻 PT100 為橋臂的電橋?qū)?PT100 電阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓信號變換、再經(jīng)集成運(yùn)放 7650 放大成 0 ～ 5V的電壓信號，進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換器的方案。應(yīng)當(dāng)注意的是：使用運(yùn)放時(shí)，要考慮到該運(yùn)放的放大倍數(shù)是否能達(dá)到系統(tǒng)的要求，要能夠?qū)崿F(xiàn)對其放大倍數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于電橋輸出的電壓信號很小 (毫伏級 )，所以應(yīng)經(jīng)過一個(gè)高精度而且放大倍數(shù)也很匹配的運(yùn)放該將信號進(jìn)行放大。 （ ＋ │t│ ）；熱響應(yīng)時(shí)間 30s；最小置入深度：熱電阻的最小置入深度 ≥200mm ；允通電流 ≤5mA 。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 12 Pt100 溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：測量范圍： 200℃ ～ +850℃ ；允許偏差值 △℃ ： A 級 177。 Pt100 傳感器是利用鉑電阻的阻值隨溫度變化而變化、并呈一定函數(shù)關(guān)系的特性來進(jìn)行測溫，其溫度 /阻值對應(yīng)關(guān)系為： （ 1） 200℃t0℃ 時(shí)， tR