【正文】 26 REF 基準緩存輸出和緩存輸入引腳。在內(nèi)部時鐘模式下 ,從該引腳接 一 100pF 的電容可獲得 1. 56MHz 內(nèi)部時鐘 2 CS 片選 ,低電平有效 3 WR 當 CS 為低電平時 ,在內(nèi)部時鐘模式下 ,WR 的上升沿將鎖存設置并開始一個自動采集和轉(zhuǎn)換周期 ,在外部時鐘模式下 ,WR 處的第一個上升沿開始采集 ,第二個上升沿結(jié)束采集并進入轉(zhuǎn)換周期 4 RD 當 CS 低電平時 ,RD 上的下降沿使數(shù)據(jù)處于數(shù)據(jù)總線上可被讀取 5 HBEN 用于 12 位轉(zhuǎn)換結(jié)果的多路復用。 MAX197用標準微處理器接口 ,通過讀寫三態(tài)數(shù)據(jù) I/ O 端口可以控制對數(shù)據(jù)總線的訪問與釋放。 溫度 檢測接口電路設計 A/D 轉(zhuǎn)換器選擇 本設計要求溫度在 0~300范圍內(nèi)，要是選用 8位分辨率的 A/D 轉(zhuǎn)換器不能滿足要求，所以必須選擇 12位分辨率的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 鉑熱電阻阻值與溫度關系為： ① 200℃＜ t＜ 0℃時， ? ?231 0 0 1 * 1 0 0RtR A t B t Ct t??? ? ? ? ? ???； ② 0℃≤ t≤ 850℃時， ? ?21 0 0 1RtR A t B t? ? ? ?； 式中， A=； B=； C=。 另外， PT100 溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準確度高、耐高壓等優(yōu)點。雖然 K 型熱電偶也可以滿足設計要求，但是在低溫時一般常用 PT100，因為它在低溫時精度較高，運行速度較快。第 9引腳為復位輸入端，接上電容，電阻及開關后能夠形成上電復位電路。 圖 電源電路圖 CPU 最小系統(tǒng)圖 89C51單片機為 40引腳雙列直插芯片 ,有四個 I/O口（ P0、 P P P3）， 89C51單片機共有 4個 8位的 I/O口（ P0、 P P P3），每一條 I/O線都能獨立地作為輸出或輸入。穩(wěn)壓電路的功能是使輸出直流電壓基 本不受電網(wǎng)電壓波動和負載電阻變化的影響，從而獲得穩(wěn)定性足夠高的直流電壓。由于經(jīng)整流電路整流后的電壓含有較大的交流分量，會影響到負載電路的正常工作。 由于輸入電壓為電網(wǎng)電壓，一般情況下所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而電源變壓器的作用顯現(xiàn)出來起到降壓作用。 C71 2M H zC63 0p FC53 0p FV C CX1X2.. .. 圖 時鐘電路原理圖 本科生課程設計（論文） 8 電源電路設計 控制系統(tǒng)主控制部分電源需要用 5V直流電源供電，其電路如圖 310所示，把頻率為 50Hz、有效值為 220V的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的 5V直流電壓。在設計電路板時，振蕩器和電容應盡量靠近單片機，以避免干擾。晶體震蕩頻率高，則系統(tǒng)的時鐘頻率也高，單片機運行速度也就快，但反過來 運行速度快對存儲器的速度要求就高，對印制電路板的工藝要求也高，所以，這里使用震蕩頻率為 12MHz的石英晶體。 C1 0R2V C CS2.. .. 圖 復位電路原理圖 時鐘電路設計 單片機內(nèi)部有一個高增益反向放大器，輸入端為芯片引腳 ，輸出端為引腳 。按鍵復P 0. 336P 0. 138P 0. 237P 0. 039P 0. 534P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1023P 2. 3/ A 1124P 2. 4/ A 1225P 0. 633P 0. 732P 2. 7/ A 1528A L E30EA31P 0. 4358 9c 51OE1Q02D03D14Q15Q26D27D38Q39LE11Q412D413D514Q515Q616D617D718Q7197 4L S 3 73+5A010A19A28A37A46A55A64A73A825A924A 1 021A 1 123A 1 22OE22WE27CE 120D011D112D213D315D416D517D618D7196 26 4.... 本科生課程設計（論文） 7 位又分按鍵脈沖復位和按鍵電平復位。 B. 按鍵復位： 程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為了擺脫困境，也需按復位 鍵以重新啟動。當 Vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的初始化電路原理圖。 圖 數(shù)據(jù)存儲器擴展圖 復位電路設計 單片機的復位電路分上電復位和按鍵復位兩種方式。 6264 的 WE 端與 89C51 的 WR 相連。當 89C51發(fā)出 13 位地址信息時，分別選中 6264 片內(nèi) 8KB 存儲器中個單元，而 8 根數(shù)據(jù)線直接與 89C51 的 P0 口相連。共有 13 根地址線 A0A12。本次設計的數(shù)據(jù)存儲器的電路采用 8K 的靜態(tài) 6264 數(shù)據(jù)存儲器。 XTAL2（ 18）：來自反向振蕩器的輸出。 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。在由外部程序存儲器取 值 期間，每個機器周期 2 次 PSEN 有效，但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這 2 次有效的 PSEN信號將不出現(xiàn)。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6，它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的，要注意的是，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過 1 個 ALE 脈沖。當振蕩器復位 時，要保持 RST 引腳 2 個機器周期的高電平時間。 P3 口（ 10－ 17）： P3 口是 8 個帶 有 內(nèi)部上拉電阻器的雙向 I/O 口，可接收和輸出 4 個 TTL 門電流， P3 口也可作為 AT89C51 的特殊功能口。 P1 口（ 1－ 8）： P1 口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收和輸出 4 個 TTL 門電流。 因此此單片機完全能滿足溫度控制系統(tǒng)的要求。 片內(nèi)含 4k bytes 的可反復擦寫的 Flash 只讀程序存儲器和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。 本科生課程設計（論文） 4 CPU 的選擇 本次設計的溫度控制系統(tǒng)精度較高，需要的 I/O 接口也比較多，因此采用AT89C51 單片機作為本系統(tǒng)的微處理器。 溫度傳感器把測量的電阻爐溫度信號轉(zhuǎn)換成弱電壓信號，經(jīng)過信號放 大電路，送入低通濾波電路，以消除噪音和干擾，濾波后的信號輸入到 A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入 89C51單片機。 該系統(tǒng)以89C51單片機為核心，由溫度傳感器、運算放大器、 A/D轉(zhuǎn)換器、輸入光電隔離、驅(qū)動電路、鍵盤、 LED顯示電路共同組成。 本科生課程設計（論文） 3 第 2章 CPU 最小系統(tǒng)設計 電烤箱加熱控制器 總體設計方案 根據(jù)加熱爐的功能和指標要求，本系統(tǒng)可以從元件級開始設計，選用單片機為主控機。 溫度控制范圍 0～ 300℃，可設定恒溫值。 電烤箱由電阻絲加熱，功率達 5kW。溫度控制系統(tǒng)經(jīng)濟前景非常廣泛，我國的高新精尖行業(yè)研究其應用的意義更是更加重大。溫度控制系統(tǒng)也越來越重要，如單晶爐、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的控制。節(jié)約了兩倍的 初級能源，相當于少開采了三個中型煤礦?，F(xiàn)今，應用比較成熟的如電力脫硫設備中，主 本科生課程設計（論文） 2 控制器在主蒸汽溫度控制系統(tǒng)中的應用，已經(jīng)達到了世界前 沿 。從市場角度看，如果我國的大中型企業(yè)將溫度控制，可以降低消耗，控制成本，從而提高生產(chǎn)效率。實驗證明。清晰顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)，用戶也可以根據(jù)實際情況通過核心板鍵盤和計算機隨時更改初始數(shù)據(jù)，使溫 控系統(tǒng)更加智能化，更易于操作。通過對智能控制算法及相關溫度控制器的深入研究，設計出了一整套的溫度控制系統(tǒng)，包括其系統(tǒng)軟硬件組成結(jié)構。 目前，國外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展?？刂茀?shù)大多靠人工經(jīng)驗及現(xiàn)場調(diào)試確定。 國外已有較多的成熟產(chǎn)品。它只能適應一般溫度控制系統(tǒng)，難于控制滯后、復雜、時變溫度控制系統(tǒng)。 溫度控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應用雖然已經(jīng)十分廣泛，但從生產(chǎn)的溫度控制器來 講，總體發(fā)展水平仍然不高，通日本、美國、德國等先進國家相比有著較大差距。電烤箱易于操作而且制作食物方便，味道保持了傳統(tǒng)燒烤的美味而被人們爭相購買。文中對每個部分功能、實現(xiàn)過程作了詳細介紹。采用模擬溫度傳感器 PT100 對溫度進行檢測；采用串型模數(shù)轉(zhuǎn)換器 MAX197 進行 A/D 轉(zhuǎn)換把溫度信號調(diào)解轉(zhuǎn)換為電壓信號與 AT89C51 單片機接口設置 LED 八段數(shù)碼管實時顯示溫度值。本課題主要針對家用電烤箱溫度控制器進行研究。 進度計劃 第 1 天 查閱收集 資料 第 2 天 總體設計方案的確定 第 4 天 CPU 最小系統(tǒng)設計 第 5 天 傳感器選擇及其接口電路設計 第 6 天 溫度顯示 、電熱絲驅(qū)動電路及電源電路設計 第 7 天