【正文】 C2的輸出 2Cv =1，基本 RS觸發(fā)器被置 0，DT 導通，同時 Ov 為低電平。正常工作時必須使 __DR 處于高電平。 __DR 是置零輸入端。 C1和 C2的參考電壓（電壓比較的基準）1RV 和 2RV 由 CCV 經三個 5?? 電阻分壓給出。電路圖如圖 12所示： 它由比較器 C1和 C基本 RS觸發(fā)器和集電極開路的放電三極管 DT 三部分組成。功能：地。功能： +5V電源。此輸出按定時的方式即可輸出方波，又可輸出脈沖信號。 TIMER OUT： 6 腳。 TIMER IN： 3 腳。 PC0～ PC5：對應的引腳分別是 3 3 3 5。 PB0～ PB7： 29～ 36腳。 PA0～ PA7： 21～ 28腳。功能：輸入， I/O接口和存儲器選擇信號。在 ALE的下降沿將 AD0～ AD7 地址， IO/__M 以及 ___CE 的狀態(tài)鎖存在芯片內。 ALE： 11腳。 ____WR ： 10 腳。功能：在有效且該線為低電平時， AD0～AD7的緩沖器能動作。功能：片選端，輸入，低電平有效（ CE為8156片 AD0 P B 7AD1 P B 6AD2 P B 5AD3 P B 4AD4 P B 3AD5 P B 2AD6 P B 1V C CP B 0P C 4CEP C 3RD P C 2WRP C 1I O / M P C 0A L EP A 5P A 4P A 3T M R O U TP A 2P A 1T M R I NP A 0P A 6P C 4R E S E TP A 7AD7GND8 1 5 5 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 圖 11 選端）。配合 RD 或 WR 輸入信號，在 ALE 的上升沿把片內數據讀出或把數據寫入芯片。低 8 位地址在 ALE 的下降沿時送入地址鎖存器。功能：這些是三態(tài)地址 /數據總線，與 8051 地址 /數據總線聯接。 RESET脈沖寬度最少為 640ns。功能：復位信號，輸入，是系統（如8051 的 RESET，輸出）提供的復位信號，它將系統復位于初始狀態(tài)。 芯片內有一個 14 位二進制可編程定時器 /計數器，它是以二進制“減 1”計數器作為分頻器，可提供各種脈沖及方波信號。 P3口與其他 I/O 端口有很大區(qū)別，它除了作為一般準雙向 I/O口外，每個引腳還具有第二功能。 P3口（ ～ ， 10～ 17 腳）： P3口是一個帶內部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O端口。 P2口的每一位能驅動（灌入或輸出電流） 4 個 LS型 TTL負載。 在 P1 口作為輸入口使用時，應先向 P1 口鎖存器（地址 90H）寫入全 1，此時 P1 口引腳由內部上拉電阻拉成高電平。 P1口（ ～ ， 1～ 8 腳）： P1口是一個帶內部上拉電阻的 8 位準雙向 I/O 端口。當 P0 口作為輸入口使用時，應先向口鎖存器（地址 80H）寫入全 1，此時 P0 口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。 4. 輸入 /輸出端口 P0， P1， P2和 P3 P0口（ ～ ， 39～ 32 腳）： P0口是一個漏極開路的 8 位準雙向 I/O 端口。 當 ___EA 引腳接高電平時， CPU只訪問片內 EPROM/ROM 并執(zhí)行內部程序存儲器 中的指令，但當 PC（程序計數器）的河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 值超過 0FFFH 時，將自動轉去執(zhí)行片外程序存儲器內的程序。如有則說明基本上工作正常。 ________PSEN 端同樣可驅動 8 個 LS型 TTL負載。此引腳接 EPROM 的___OE 端。 ________PSEN （ PROGRAM STORE ENABLE， 29 腳）：程序存儲允許輸出信號端。如果想確定 8051/8031 芯片的好壞，可用示波器查 ALE 端是否有脈沖信號輸出，如有脈沖信號輸出，則8051/8031 基本上是好的。 CPU 訪問片外存儲器時， ALE 輸出信號作為鎖存低 8位地址的控制信號。 ALE/ ________PROG （ ADDRESS LATCH ENABLE/PROGRAMMING,30腳）：地址鎖存允許信號端。 RST 引腳的第二功能是 PDV ，即備用電源的輸入端。 3. 控制信號引腳 RST， ALE， ________PSEN 和 ___EA RST/ PDV (9腳 )： RST 是復位信號輸入端，高電平有效。 XTAL1（ 19腳）：接外部晶體和微調電容的另一端；在片內它是振蕩電路反相放大器的輸入端。若采用外部時鐘電路時，該引腳輸入外部時鐘脈沖。 Vss（ 20腳）：接地端。 P0～P3 口四個鎖存器同 RAM 統一編址，可以把 I/O 口當作一般特殊功能寄存器來尋址。 三、 I/O接口 8051 有四個 8 位并行接口，即 P0～ P3。 由上圖可見， 8051 單片機內部還有 SP、 DPTR、PCON，、 IE、 IP等特殊功能寄存器，它們也同 128字節(jié)RAM在一個隊列里編址，地址為 80H～ FFH。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 在這 128B 的 RAM 中，有 32 個字節(jié)單元可指定為工作寄存器，這同一般微處理器不同。 2. 數據存儲器（ RAM） 8051/8751/8031 片內數據存儲器均為 128KB，地址為00H～ 7FH，用于存放運算的中間結果、數據暫存以及數據緩沖等。 二、 存儲器 8051 片內有 ROM（程序存儲器，只讀）和 RAM（數據存儲器，可讀可寫）兩類，它們有各自獨立的存儲地址空間，與一般微機的存儲器配置方式很不相同。該脈沖信號就作為 8051 工作的基本節(jié)拍，即時間的最小單位。例如，控制 ALU 的操作、在 8051 片內工作寄存器間傳送數據，以及發(fā)出 ACC 與 I/O 口（ P0～P3）或存儲器之間通信的控制信號等等。 PC可對 64KB 的 ROM（程序存儲器）直河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 接尋址，也可對 8051片外 RAM（數據存儲器）尋址。 PC 中的內容是將要執(zhí)行的下一條指令的地址。 程序計數器 PC： 由兩個 8 位的計數器 PCH 及 PCL 組成，共 16 位。 另外， 8051 片內還有一個布爾處理器，它以 PSW中的進位標志 CY為累加器（在布爾處理器及其指令中以 C 代替CY），專門用于處理位操作；可執(zhí)行置位、位清 0、位取反、位等于 1 轉移、位等于 0 轉移、位等于 1 轉移并清 0 以及位累加器 C 與其他可位尋址的空間之間進行信息傳送等位操作，也能使 C 與其他可尋址位之間進行邏輯“與”、邏輯“或”操作，結果存放在進位標志位（位累加器） C 中。 PSW 中各位狀態(tài)供程序查詢和判別用。在指令中用助記符 A 來表示。除此之外， ACC 在 8051 內部經常作為數據傳送的中轉站。能做加、減、乘、除、加 減 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 BCD數十進制調整及比較等算術運算和與、或、異 或、求補及循環(huán)移位等邏輯操作。 1. 運算器 運算器包括一個可進行 8 位算術運算和邏輯運算的單元 ALU， 8 位的暫存器 暫存器 8 位的累加器 ACC、寄存器 B 和程序狀態(tài)寄存器 PSW等。各部分功能簡述如下。一般微處理器（如 Z80）只包括運算器和控制器兩部分。 8051單片機內部結構如圖 9 所示。如在實驗調試中使用 8051，需在片外擴展可改寫的 EPROM。 8051 片內除具有 CPU（包括控制器與運算器）外，還包括 ROM， RAM，4X8位的并行口，串行口和 2X16 位定時器 /計 數器。最高允許振蕩頻率為 12MHZ。 9) 一個全雙工 UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行 I/O 口，振蕩器和 時序 OSC 程序存儲器4KBROM 數據存儲器256BRAM/SFR 2X16 位定時器 /計數 器 8051CPU 64KB 總 線 擴展 控制器 可編程 I/O 可編程全雙工串行口 外中斷 內中斷 并行口 串行通信 外部事件計數 圖 8 8051 單片機結構框圖 控制 外部時鐘源 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 用于實現單片機之間或單片機與微機之間的通信。 7) 兩個定時器 /計數器，每個定時器 /計數器都可以設置成計數方式，用以對外部事件進行計數，也可以設置成定時方式，并可以根據計數或定時的結果實現計算機控制。但也有一些單片機內部不帶ROM/EPROM，如 8031， 8032， 80C31等。 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 4) 片內數據存儲器 RAM（ 128B/256B），用以存放可以讀 /寫的數據，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據等。 2) 片內數據存儲器 RAM（ 128B/256B），用以存放可以讀 /寫的數據 ，如運算的中間結果、最終結果以及欲顯示的數據等。 ii. 51單片機的基本組成： 在一塊芯片上，集成了一個微型計算機的各個組成部分。屬于這一系列的單片機芯片有許多種，如 8051， 8031， 8751， 80C51BH， 80C31BH 等等，它們的基本組成、基本性能和指令都是相同的。 器件選擇：本設計主要有 51 單片機、 815 555 定時器等器件，現分別介紹如下： ? 51單片機的結構和原理： i. 51單片機的結構： 51 單片機是 INTEL 公司生產的一個 單片機系列的名稱。若是選用流量變送器則不必加開方器。 給水流量和蒸汽流量的一次元件如果選用節(jié)流裝置，則差壓變送器輸出的信號疊加。對于輕度汽蝕，一般給水閥的閥芯，底座選用司鈦萊合金堆焊即可。 2) 關于給水調節(jié)閥型號的選擇。如果蒸汽作為工藝生產中 的熱源時，為保護鍋爐，以選用氣關（ ）閥為宜。 1) 關于給水調節(jié)閥的氣開氣關的選擇，一般都是從安全角度考慮的。平衡容器連通管中的液位始終與汽包液位等高，上副調節(jié)器 執(zhí)行機構 鍋爐汽包 給水流量變送器 汽包液位變送器 主調節(jié)器 圖 7 三沖量串級控制系統 FTs 變送器 PK FTw LT 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 端的蒸汽冷凝后會在托盤上形成水柱，若水柱高出托盤自溢口后自溢，并經平衡閥返回汽包，進行熱量與水量的交換，以求達到汽包內部液體與平衡容器內部的液體比重一致且恒定。由于水位調節(jié)器測量值是汽包水位信號，因此，當水位調節(jié)器具有積分控制作用時，該控制方案可實現汽包水位無余差控制。這樣，汽包水位就很少受到影響。當由于水壓干擾使給水流量改變時，調節(jié)器能迅 河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 速消除干擾。 在三沖量控制中，水位調節(jié)器作為主調節(jié)器，用于穩(wěn)定水位，它可抑制閉環(huán)內一切引起水位波動的擾動，給水流量調節(jié)器作為副調節(jié)器，用于消除各種引起水位波動的二次擾動，使水位更加穩(wěn)定，蒸汽流量作為前饋信號，用于抑制蒸汽負荷波動對水位的影響。 通過比較和針對以上對汽包動態(tài)特性的分析，為了有效地克服“虛假水位”的影響，我們采用三沖量（即用液位 LT、給水量 FTw、蒸汽負荷 FTs 三個變量作為被控量）串級控制方案 II來控制汽包液位，其控制簡化方框圖如圖7 所示，它實際是把一個蒸汽流量作為前饋信號的串級控制系統。 三沖量控制方案 I：方案 I 宜作為一般鍋爐液位的控制方案，其特點 是使用的設備少，整定方法比較簡單，調節(jié)機構動作比較平穩(wěn)。為了把液位控制平穩(wěn)，在雙沖量液位調節(jié)的基礎上引入了給水流量信號，由液位、蒸汽流量和給水流量就構成了三沖量液位控制系統，在這個系統里，汽包液位是被控變量，是主沖量信號，蒸汽流河南理工大學畢業(yè)設計（論文）說明書 量、給水量是兩個輔助沖量信號。雙沖量液位控制系統適用于小型低壓而且給水壓力 較穩(wěn)定的鍋爐。因而大大減小了給水量與液位的波動，縮短調節(jié)的時間。 雙沖量液位控制系統是在單沖量控制的基礎上，引進蒸汽流量作為前饋信號。當給水流量增加時，此時選用氣關閥，加法器的輸出應增大，即 Pc應該取正號。該方案不管與如 何設置，當負荷變化時，液位可以保持無差，以改善負荷擾動下的調節(jié)品質。 2) 用來確定前饋作用的強弱 從（ 1）物料平衡中知道 S? 和 W? 的比值，其大小應依據過程特性確定， S? 越大其前饋作用越強，則擾動出現時，調節(jié)閥開度的變化亦越大。 三沖量控制方案 I前饋（蒸汽流量）加反饋（液位、給水流量）控制方案 該系統可看作三沖量的綜合信號作為被控變量的單回路控制系統，投運和整定與單回路控制系統一樣，但是如果系統參數 設置不能確保物料平衡，則負荷變化時，水位將有余差。圖 5 為雙沖量控制系統方框圖 雙沖量控制系統有兩個缺點： 1) 調節(jié)閥的工作特性不一定完全是線性，這樣要做到靜態(tài)補償就比較困難； 2) 對于給水系統的擾動不能直接補償。 為了兼顧上述兩種要求，宜選帶保位裝置（ ）的