【正文】 ，不同的工藝對控制量的要求也不同，所以要求的精度也不同，根據(jù)要求設(shè)置系統(tǒng)的上、下限。獨(dú)立式按鍵軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。圖55中按鍵輸入均采用低電平有效，此外，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成的單個按鍵電路，其特點(diǎn)是每個按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)。這種方法種，顯示器分時工作，每次只能有一個器件顯示，由于人眼的視覺暫留，所以看起來似乎所有的器件同時在顯示。本設(shè)計(jì)用的是動態(tài)顯示接口。動態(tài)方式顯示時，各數(shù)碼管分時輪流選通，要使其穩(wěn)定顯示必須采用掃描方式，即在某一時刻只選通一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，在另一時刻選通另一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的段碼，依此規(guī)律循環(huán)，即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示的字符，雖然這些字符是在不同的時刻分別顯示，但由于人眼存在視覺暫留效應(yīng)，只要每位顯示間隔足夠短就可以給人同時顯示的感覺。動態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，這種逐位點(diǎn)亮顯示器的方式稱為位掃描。這種顯示方式的各位數(shù)碼管相互獨(dú)立，公共端恒定接地（共陰極）或接正電源（共陽極）。兩個顯示塊都有SP顯示段，用于顯示小數(shù)點(diǎn)。同樣共陽板LED顯示塊的發(fā)光二極管的陽極連在一起，通常此公共陽極接正電壓。共陰極LED顯示塊與發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常此公共陰極接地，當(dāng)某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時。本系統(tǒng)選用數(shù)碼管來顯示鍋爐的運(yùn)行是否正常。發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)狀態(tài)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示；LED十六段顯示器用于字符顯示。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的顯示器是LED（發(fā)光二極管顯示器）和LCD（液晶顯示器），這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)，它們的驅(qū)動電路簡單、易于實(shí)現(xiàn)且價格低廉，因此，得到廣泛應(yīng)用。 驅(qū)動電路模塊圖53 驅(qū)動電路模塊接線圖該模塊是由74HC573芯片構(gòu)成，它實(shí)現(xiàn)了端口的擴(kuò)展功能，其內(nèi)部是一個功率放大電路，提高了電路的功率，從而滿足了負(fù)載的額定功率使得負(fù)載可以正常工作，從而可以響應(yīng)微弱的輸入信號。ALE連接RD，單片機(jī)工作的時候始終讓ALE處于高電平，這樣才能使鎖存器正常工作。 A/D轉(zhuǎn)換模塊前文已經(jīng)詳細(xì)介紹了逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理，現(xiàn)在在此基礎(chǔ)上具體設(shè)計(jì)本系統(tǒng)中的A/D轉(zhuǎn)換電路。P2口一部分連接到按鍵電路，用以接收外部的中斷信號，另一部分連接到AD0809芯片的地址鎖存器與譯碼器端口，在ALE為高電平時，用以選擇IN0~IN7模擬量的輸入端口。其中，P0口連接排阻，通過排阻連接到驅(qū)動電路部分，使輸出端口擴(kuò)展到16位。具體是指Vcc 腳接電源，GND接地，接好晶振，連上RC復(fù)位電路，另外勿忘EA腳接高電平，這樣就搭建成了一個最小的系統(tǒng)。下面將對各個模塊一一進(jìn)行介紹。1%；蒸汽177。環(huán)境溫度：25—＋55℃，濕度：≤85%介質(zhì)溫度：（1）普通型：40—＋130℃，10—＋250℃（2）高溫型：10—＋300℃，10—＋380℃　（3）防爆型：40—＋80℃精度等級：液體177。LUGB－21/ZX渦街流量傳感器主要技術(shù)參數(shù)：型號說明：LUGB21不帶現(xiàn)場顯示、LUGBZX帶現(xiàn)場顯示，可顯示瞬時流量和累積流量。LUGB－21/ZX渦街流量傳感器工作原理：“卡門渦街”原理，當(dāng)流體流經(jīng)傳感器本體內(nèi)的三角柱時，柱體兩側(cè)交錯產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，使柱體后的探頭體產(chǎn)生交變應(yīng)力；埋設(shè)在探頭體內(nèi)的壓電元件受交變應(yīng)力作用產(chǎn)生的交變電荷分別送給二個電荷轉(zhuǎn)換器，經(jīng)檢測放大器信號處理，轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號或標(biāo)準(zhǔn)電流信號。LUGB－21/ZX渦街流量傳感器是一種新型流量傳感器，可以用于多種數(shù)據(jù)散集系統(tǒng)，與XS型流量顯示儀配套組成流量計(jì)，用于測量管道中液體、氣體、蒸汽的瞬時流量和累積流量，并輸出信號控制相應(yīng)設(shè)備。儀表特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，無任何可動或彈性元部件，因此可靠性極高，維護(hù)量極少。特殊規(guī)格可按要求定制現(xiàn)場顯示：模擬顯示0~100%或者直接顯示液位高度CR60系列電容式液位變送器可將各種液位參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號、遠(yuǎn)傳至操作控制室，供二次儀表或計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)行集中顯示、報警或自動控制。替代傳統(tǒng)的浮球式、投入式、差壓式等液位變送器在各種場合下應(yīng)用有不可比擬的優(yōu)勢。特別適合測量酸堿溶液和鍋爐的水位。該產(chǎn)品有多種接口形式和多種引線 方式，能夠最大限度滿足客戶的需要，適用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、 醫(yī)療、電力，空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動、樓宇供水等壓力測量與控制。 M16* 其它螺紋可按用戶要求設(shè)計(jì)PT112引進(jìn)美國最新傳感器技術(shù)和全套先進(jìn)電路及元器件生產(chǎn)的高精度壓傳感器，高穩(wěn)定性壓力傳感器組件，經(jīng)過高可靠的放大電路及溫度補(bǔ)償，性能更好。 NTP1/4 G1/2 100VDC振動影響：對于20HZ1KHZ的機(jī)械振動，%FS密封等級：IP65信號引出：六芯鍍金進(jìn)口接插件螺紋連接：1/220UNF M20*工作溫度：10～200～450℃；供電電壓： 傳感器：10VDC(612VDC) %FS輸 %FS圖42 PT112型壓力傳感器.其主要技術(shù)參數(shù)為：量膜片上的壓力使得電橋不平衡，從而產(chǎn)生一個差動的輸出信號，這種結(jié)構(gòu)的基本特性之一是它的差動輸出電壓U與偏置電壓成正比關(guān)系，這種關(guān)系隱含壓力測量精度直接決定偏置電源的容限值，當(dāng)四個橋臂電阻達(dá)到相應(yīng)的關(guān)系時，電橋輸出為零，或則就有電壓輸出同時，它也能提供一種溫度補(bǔ)償最通用的方法。 壓力傳感器的選擇壓力傳感器的工作原理，本質(zhì)上是惠斯通電橋，這里采用的是最常見的電阻應(yīng)變片式的壓力傳感器。本設(shè)計(jì)采用PT100溫度傳感器。鉑電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，應(yīng)用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)（200～650℃）最常用的一種溫度檢測器，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成各種標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)（涵蓋國家和世界基準(zhǔn)溫度）供計(jì)量和校準(zhǔn)使用。圖38 74HC573引腳圖如上圖所示，0D~7D為數(shù)據(jù)輸入端，0Q~7Q為數(shù)據(jù)輸出端，LE為鎖存控制端，OE為使能端。當(dāng)鎖存使能端為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。SL74HC573 跟 LS/AL573的管腳一樣。因 ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為 500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。D7－D0 為數(shù)字量輸出線。OE 為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。圖37 ADC0809通道選擇表數(shù)字量輸出及控制線共11 條，ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。A、B 和 C 為地址輸入線，用于選通 IN0－IN7 上的一路模擬量輸入。地址輸入和控制線共4 條，ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。OE：輸出允許控制端，用以打開三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。REF（）：參考電壓負(fù)端。GND：地。IN0IN7：8 位模擬量輸入引腳。三態(tài)輸出鎖器用于鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE 端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖35 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)由上圖可知，ADC0809 由一個 8 路模擬開關(guān)、一個地址鎖存與譯碼器、一個 A/D 轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。圖34 復(fù)位電路 ADC0809芯片介紹ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、8 路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。復(fù)位后，P0到P3并行I/O口全為高電平，其它寄存器全部清零，只有SBUF寄存器狀態(tài)不確定。上電時，剛接通電源，電容C相當(dāng)于瞬間短路，+5V立即加到RET端，該高電平使89C52全機(jī)自動復(fù)位，這就是上電復(fù)位；若運(yùn)行過程中需要程序從頭執(zhí)行，只需按動按鈕即可。本系統(tǒng)的復(fù)位電路是采用按鍵復(fù)位的電路，如圖33所示，是常用復(fù)位電路之一。只要RET保持高電平，則89C52循環(huán)復(fù)位。有了它可以使程序從指定處開始執(zhí)行，即從程序存儲器中的0000H地址單元開始執(zhí)行程序。此外，如果單片機(jī)有串行通信，則應(yīng)該選擇振蕩頻率除以串行通信頻率可以除盡的晶體。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會影響振蕩器的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器，外圍電路如圖33所示。本設(shè)計(jì)采用前者。AT89C52片內(nèi)由一個反相放大器構(gòu)成振蕩器，可以由它產(chǎn)生時鐘。 時鐘電路的設(shè)計(jì)時鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。（10）VSS：地線。（9）XTAL1和XTAL2：外接晶體引線端。（8）RST：復(fù)位信號。（7）：訪問程序存儲控制信號。（6）：外部程序存儲器讀選通信號。在系統(tǒng)擴(kuò)展時，ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址鎖存起來，以實(shí)現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。（4）～：P3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。（2）～：P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。其特點(diǎn)是傳輸速度快，效率高；但傳送多少位就需要多少根傳輸線，因此傳送成本高，適合動態(tài)顯示。串行I/O口的數(shù)據(jù)各位按順序傳輸，其特點(diǎn)是需要一對傳輸線，成本低；但速度慢，效率低，適合靜態(tài)顯示。單片機(jī)的定時器和計(jì)數(shù)器是同一結(jié)構(gòu)，只是計(jì)數(shù)器記錄的是單片機(jī)外部發(fā)生的事件，由單片機(jī)的外部電路提供計(jì)數(shù)信號；而定時器是由單片機(jī)內(nèi)部提供一個非常穩(wěn)定的計(jì)數(shù)信號。內(nèi)部存儲器包括內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部RAM）和內(nèi)部程序存儲器。 遲滯可由傳感器內(nèi)部元件存在能量的吸收造成。 （12）、傳感器的遲滯特性 遲滯特性表征傳感器在正向（輸入量增大）和反向（輸入量減?。┬谐涕g輸出一輸入特性曲線不一致的程度，通常用這兩條曲線之間的最大差值△MAX與滿量程輸出F目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數(shù)大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點(diǎn)。 （11）、熱電阻傳感器 熱電阻傳感器主要是利用電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。當(dāng)基片受到外力作用而產(chǎn)生形變時，各電阻值將發(fā)生變化，電橋就會產(chǎn)生相應(yīng)的不平衡輸出。 （10）、壓阻式傳感器 壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式傳感器件。上述指標(biāo)若用滿量程的百分比表示，則稱為分辨率。只有當(dāng)輸入量的變化超過分辨力時，其輸出才會發(fā)生變化。也就是說，如果輸入量從某一非零值緩慢地變化。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。 當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時，靈敏度可理解為放大倍數(shù)。 靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系，則靈敏度S是一個常數(shù)。 （6）、傳感器的靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對輸入量變化△x的比值。擬合直線的選取有多種方法。 （5）、傳感器的線性度 通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。這是因?yàn)閭鞲衅鲗?biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。 （4）、傳感器的動態(tài)特性 所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。因?yàn)檫@時輸入量和輸出量都和時間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。 c、按傳感器輸出信號的性質(zhì)分類，可分為：輸出為開關(guān)量（“1”和0”或“開”和“關(guān)”）的開關(guān)型傳感器；輸出為模擬型傳感器；輸出為脈沖或代碼的數(shù)字型傳感器。 （2）傳感器的分類 a、按傳感器的物理量分類，可分為位移、力、速度、溫度、流量、氣體成份等傳感器。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。電壓頻率轉(zhuǎn)換法的工作過程是：當(dāng)模擬電壓Vi加到V/F的輸入端，便產(chǎn)生頻率F與Vi成正比的脈沖，在一定的時間內(nèi)對該脈沖信號計(jì)數(shù)，時間到，統(tǒng)計(jì)到計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值正比于輸入電壓Vi，從而完成A/D轉(zhuǎn)換。（3）電壓頻率轉(zhuǎn)換法 采用電壓頻率轉(zhuǎn)換法的A/D轉(zhuǎn)換器，由計(jì)數(shù)器、控制門及一個具有恒定時間的時鐘門控制信號組成。Vi越大，積分器輸出電壓越大，反向積分時間也越長。基本原理是將輸入電壓變換成與其平均值成正比的時間間隔，再把此時間間隔轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，屬于間接轉(zhuǎn)換。逐次逼近的操作過程是在一個控制電路的控制下進(jìn)行的。重復(fù)此過程，直至逼近寄存器最低位。逐次逼近法轉(zhuǎn)換過程是：初始化時將逐次逼近寄存器各位清零；轉(zhuǎn)換開始時，先將逐次逼近寄存器最高位置1，送入D/A轉(zhuǎn)換器，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后生成的模擬量送入比較器，稱為 Vo，與送入比較器的待轉(zhuǎn)換的模擬量Vi進(jìn)行比較，若VoVi，該位1被保留，否則被清除。采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成。A/D轉(zhuǎn)換后，輸出的數(shù)字信號可以有8位、10位、12位和16位等。模擬量可以是電壓、電流等電信號，也可以是壓力、溫度、濕度、位移、聲音等非電信號。軟件設(shè)計(jì)中又分為與接口硬件有關(guān)的驅(qū)動程序的設(shè)計(jì)以及與接口硬件無關(guān)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理程序的設(shè)計(jì)。很多智能性應(yīng)用場合，智能型產(chǎn)品都用到了單片微型計(jì)算機(jī)，單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)一直受到人們的重視，并且日益強(qiáng)勁。把八位微機(jī)和一位微機(jī)結(jié)合在一起是微機(jī)技術(shù)上的一個突破。特別值得一提的是MCS51的布爾處理器。 低功耗型單片機(jī)采用C110半導(dǎo)體，用字母C0MS工藝型號中標(biāo)識。在眾多的通用型單片機(jī)里，以Intel公司的MCS51系列單片微型計(jì)算機(jī)最為著名。第三代：以80C51系列為代表。第二代：以MCS－5l系列的8058052為代表。從MCS－48單片微機(jī)發(fā)展到如今的新