【正文】 鍵程序設(shè)計這次設(shè)計用的是C語言編寫的程序。如果恒溫箱的溫度高過20℃比設(shè)定的溫度，則LED2亮。當然還設(shè)置了報警燈了。然后恒溫箱的溫度就會在設(shè)定值上下波動。如果檢測到的溫度高于設(shè)定的溫度，就把繼電器斷開。再把設(shè)定好的溫度給單片機。此后再按key2鍵就此循環(huán)。剛開始設(shè)定的是正號，按key3的次數(shù)為單數(shù)則為正號，是雙數(shù)為負號。第四次按key2鍵是百位設(shè)定。再按下key2鍵是向高位移一位（即是到了個位），在設(shè)定值。在按下key2是對第小數(shù)位的設(shè)定數(shù)。按鍵控制的連線是按鍵key1~~。ICL7135由時鐘頻率計算脈沖數(shù)，ICL7135由Busy起止輸出脈沖給單片機。電流在經(jīng)過OP07放大器放大。 圖315共陰極的接線圖本次設(shè)計的硬件器件上面已經(jīng)介紹了。 （a） 數(shù)碼管內(nèi)結(jié)構(gòu)圖 （b） 數(shù)碼管外框圖圖312 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 圖313 共陽極 圖314 共陰極這次設(shè)計采樣了是共陰極的數(shù)碼管。則發(fā)光二極管的陰極接高電平時。則發(fā)光二極管的陰極接低電平時。段碼決定每個數(shù)碼管上的哪幾個短橫點亮，且段碼輸出到每位數(shù)碼管上都是相同的，要哪個數(shù)碼管亮，必須使該位數(shù)碼管的相應(yīng)的位碼導(dǎo)通，而位碼可控制段一個數(shù)碼管的8個二極管的通斷。擴展顯示器接口實質(zhì)上是輸出口的擴展，要實現(xiàn)恒溫箱的5位LED顯示管的控制，需要擴充1個8位輸出口，用來輸出8位段碼，這里用74LS164來做驅(qū)動器輸出8為段碼。如圖312（a），（b）所示。所以選用數(shù)碼顯示管。圖311 串行連接圖 數(shù)碼管的顯示顯示器有數(shù)碼顯示管和液晶顯示器。但是這次設(shè)計用的是C語言，不能要到MOVX與MOVC，所以單片機的ALE不能產(chǎn)生1MHZ的頻率。通過A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果所對應(yīng)的脈沖數(shù)可得到被測的模擬量。而要得到A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果所對應(yīng)的脈沖數(shù)則應(yīng)用測量脈沖的個數(shù)減去10001。若使用4以上的分頻數(shù)，則需在軟件上作一下改進。分頻數(shù)可根據(jù)ICL7135的要求和單片機的時鐘頻率來選擇。由上面的公式比率關(guān)系可知，AT98C52的定時器所用的頻率是ICL7135的測量脈沖頻率的兩倍。串行連接如圖311所示。其比例關(guān)系如下公式所示： （35） （36） （37） （38）其中，F(xiàn)osc為系統(tǒng)晶振的的頻率；Ftime為定時器所用頻率；Fale為單片機ALE輸出的頻率；Freal為ICL7135的測量脈沖頻率；Ficl為ICL7135所用的輸入頻率，該頻率可通過Fale分頻得到。當ICL7135開始工作時，即在積分波形開始時，也就是ICL7135的BUSY信號跳高時，定時器才開始工作，且定時器的TH、TL所記錄的數(shù)據(jù)與ICL7135的測量脈沖（從積分波形開始到反積分波形結(jié)束這一區(qū)域內(nèi)的脈沖稱為測量脈沖）存在一定的比例關(guān)系。為了使定時器的計數(shù)脈沖和ICL7135工作所需的脈沖同步，（INT0）引腳上，并且將定時器的選通控制信號GATE位置1。但要注意，在軟件設(shè)計編程中，若指令中不出現(xiàn)MOVX指令，ALE端產(chǎn)生的脈沖頻率是晶振的1/6。由于，定時器所用的CLK頻率是系統(tǒng)晶振頻率的1/12。ICL7135的串行接法是通過計脈沖數(shù)的方法來獲得測量轉(zhuǎn)換結(jié)果的。這種電路的硬件連接和軟件編程既可以節(jié)約單片機的I/O端口，又可以避免中斷過程中由于干擾使得某一次行未輸出低電平，而造成的數(shù)據(jù)順序的混亂和錯誤，從而避免了讀數(shù)的錯誤。六線連接如圖310所示。然后通過查詢等待依次將千位、百位、十位、個位的轉(zhuǎn)換結(jié)果存入RAM中[10]。R/H始終懸空或接高電平，則ICL7135按自動轉(zhuǎn)換方式工作，若要控制轉(zhuǎn)換，可以將R/H端接入單片機一個I/O口加以控制。在單極性時，可不接。如果使用ICL7135的并行采集方式，有兩種接線的方法：一種是9線連接，還有一種是6線連接。Cint=（1000*時鐘周期*20uA）/積分輸出電壓擺幅。Rint=125K?。積分放大器能忽略非線性度的提供I=20uA的電流。如圖38所示是積分電路。INTO是積分器輸出端，典型外接積分電容。在這個設(shè)計中加的是100n。 （34）Vin即是熱敏電阻端輸入的電壓。這里的基準電壓是1V。ACOM是模擬接地端，一般也是直接接地。電路如圖37所示是ICL7135的REF引腳的外圍電路圖。將計數(shù)的脈沖個數(shù)減10000，就得到對應(yīng)的模擬量。其轉(zhuǎn)換速度與時鐘頻率相關(guān)，每個轉(zhuǎn)換周期均有：自校準（即調(diào)零），正向積分（被測模擬電壓積分），反向積分（基準電壓積分）和過零檢測的四個階段組成，其中自校準的時間為10001個脈沖，正向積分的時間為10000個脈沖，反向積分則是直至電壓到零時為止（最大不超過20001個脈沖）。20000個數(shù)字量，由STB的選通來控制的BCD碼輸出，與微機接口十分方便。如上圖34所示。如下公式33所示。只要R3滿足如下公式32所示。 （31） 圖33 OP07連線圖 圖34 ，如圖34所示。OP07放大器放大倍數(shù)是根據(jù)。放大器與濾波器的選擇是需要根據(jù)不同的要求選擇不同的。用按鍵來控制需求的溫度，用數(shù)碼管來顯示檢測的溫度和設(shè)定的溫度。并且它們應(yīng)盡可能靠近芯片，以減小分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性。接在晶振上的電容雖然沒有嚴格要求，但電容的大小會影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期，其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)，時鐘信號頻率常用fosc表示。~12MHz之間，當然在一般情況下頻率越快越好，既要保證程序運行速度也要保證控制的實時性。按鍵復(fù)位電路如圖31（a）所示。按鍵復(fù)位是用電容C與電阻放電。只要能保證RST的高電平持續(xù)時間大于2個機器周期就可以實現(xiàn)復(fù)位。復(fù)位有按鍵復(fù)位和高電平復(fù)位，高電平復(fù)位是通過復(fù)位端經(jīng)電容（10~22uF）與+5V電源連接，電容C的電壓比較小，RST就為高電平。所以設(shè)計中此兩種傳感器都可以用。標準鉑電阻可以用一種嚴密、合理的方程來描述其電阻值與溫度的關(guān)系。但是其自由端需要溫度補償，而且在低溫常溫段其測量精度較低等缺點。因此設(shè)計也可以用熱電偶傳感器作為溫度檢測系統(tǒng)。常用的溫度傳感器熱電偶從50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊溫度傳感器熱電偶最低可測到269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢錸）；三：構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度T0≠0℃時對測溫的影響。圖210熱電偶原理圖熱電偶冷端的溫度補償是由于溫度傳感器熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導(dǎo)線把溫度傳感器熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。 熱電偶傳感器熱電偶是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，如圖210所示。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻，其連接導(dǎo)線也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會有較大的影響。所以這次設(shè)計可以選用Pt100。熱電阻的阻值變化公式如下： Rt=R0(1+A*t+B*t*t) （21） Rt=R0[1+A*t+B*t*t+C(t100)*t*t*t] （22）t表示攝氏溫度，R0是零攝氏度時的電阻值，A、B、C都是規(guī)定的系數(shù)，對于Pt100,R0就等于100?。（＋│t│）；熱響應(yīng)時間30s；最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm；允通電流≤5mA。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。鉑熱電阻有Pt100，Pt250，Pt1000等。鉑的使用范圍一般是200~+850℃，銅的使用范圍一般是50~150。熱電阻溫度傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進行測溫的一種傳感器溫度計。經(jīng)常用的傳感器有熱電偶、PN結(jié)測溫、熱電阻等。其管腳及封裝如圖29所示。主復(fù)位（）輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效，同時非同步地清除寄存器，強制所有的輸出為低電平。兩個輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。1腳DSA是數(shù)據(jù)輸入，2腳DSB也是數(shù)據(jù)輸入，Q0~Q7是輸出，GND是接地，CP是時鐘輸入（低電平到高電平邊沿觸發(fā)），是中央復(fù)位輸入（低電平有效），接正電源。 圖28 OP07管腳及封裝74LS164是CMOS的高速門電路，與低功耗肖特基型TTL器件的引腳兼容。2nA）和開環(huán)增益高（于OP07為300V/mV）的特點，這種低溫漂、低失調(diào)，高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號。由于OP07有非常低的輸入失調(diào)電壓（即對于OP07最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場合不需要額外的調(diào)零措施。因此選擇低溫漂的OP07。最大輸入電壓為37V，~36V。%；，~100毫安。 TL431的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖27 TL431的封裝圖TL431的主要參數(shù)：~36V；；電壓參考誤差范圍是177。因其價格低、性能好，因此廣泛應(yīng)用在各種電源電路中。在很多的應(yīng)用中用它代替齊納二極管。TL431是德州儀器公司（TI）生產(chǎn)的基準源，它是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準源。恒流源電路就是要能夠提供一個穩(wěn)定的電流以保證其它電路穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)。下面就簡介這些外圍的硬件。BUSY：為忙信號輸出，高電平有效時正向積分開始時自動變高，反向積分結(jié)束時自動變低。POL：為極性信號輸出，高電平表示極性為正。LOW：為欠量程信號輸出端，當輸入信號小于量程范圍的10%時，該端輸出高電平。AZIN：為自校零端。BUFFO：為緩沖放大器輸出端，典型外接積分電阻。REFC+：為外接參考電容正端，典型值1μF。 D4～D1：是千、百、十、個位的選通端口。與選通和數(shù)據(jù)輸出相關(guān)的引腳（共9腳）：B1～B8：B8是BCD碼輸出的最高位，其它的對應(yīng)BCD碼。AC：為模擬地， INHI：為模擬輸入正端。 DGND：為數(shù)字地，是ICL7135正，負電源的低電平基準。V：為ICL7135負電源引入端，典型值5V，極限值9V。ICL7135的封裝圖如圖25所示。所以選擇ICL7135為這次設(shè)計的A/D轉(zhuǎn)換器。對從200到800的溫度測量，有12位以上就足夠了，且要求的轉(zhuǎn)換速度不是很高。AD的位數(shù)越高分辨率也越高，位數(shù)越高，精度也越高。其中的雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器適用于對信號轉(zhuǎn)換速率的要求不是很高而對轉(zhuǎn)換精度要求很高的情況。AT89C52的一些主要特性：兼容MCS51指令系統(tǒng)8k可反復(fù)擦寫（大于1000次）Flash ROM；32個雙向I/O口；256x8bit內(nèi)部RAM；3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷；鐘頻率024MHz；2個串行中斷，可編程UART串行通道；2個外部中斷源，共8個中斷源；2個讀寫中斷口線，3級加密位；低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能。VSS（20腳）和VCC（40腳）是供電的端口，分別接5V電源的正負端口。主要管腳及功能有：XTAL2（18腳）和XTAL1（19腳）是振蕩器輸入輸出的端口，并外接12MHz晶振。 圖22 AT89C52引腳圖 圖2 3 AT89C52的封圖AT89C52是8位通用微處理器，采用的是工業(yè)標準的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上都與通用的89