【正文】 作乘法或除法前，用來存放乘數(shù)或除數(shù)，在乘法或除法完成后用于存放乘積的高 8位或除法的余數(shù)，現(xiàn)以乘法運算為例加以說明： MOV A， 07N ： A— 07H MOV B,08H 。因此，第二條指令執(zhí)行前累加器 (A)中為加數(shù) 7，在執(zhí)行后變?yōu)閮蓴?shù)之和 15。在 CPU 執(zhí)行某種運算前，兩個操作數(shù)中的一個通常應(yīng)放在累加器 (A)中，運算完成后累加器 (A)中便可得到運算結(jié)果。如果想為 8051配置大于 64 陽的程序存儲 器，就必須在制造 8051 器件時加長程序計數(shù)器的位數(shù)，但在實際應(yīng)用中， 64 位的程序存儲器已足夠了。8051程序計數(shù)器 (PC)由 16個觸發(fā)器構(gòu)成，故它的編碼范圍 ooooH— FFFFH，共 64K。這樣，程序計數(shù)器 (Pc)一次次加 1，指令就被一條條執(zhí)行。 CPU 執(zhí)行指令時．它根據(jù)程序計數(shù)器 (PC)中地址從存儲器中取出當(dāng)前需要執(zhí)行的指令碼，并把它送給控 制器分忻執(zhí)行，隨后程序計數(shù)器 (PC)中地址碼自動加 1，以便為 CPU取下一個需要執(zhí)行的指令碼作準(zhǔn)備。專用寄存器組主要包括程序計數(shù)器 PC、累加器 A、程序狀態(tài)寄存 PSW、堆棧指示器 SP、數(shù)據(jù)指針DPTR 和通用寄存器 B等。 (3)專用寄存器組 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 專用寄存器組主要用于表示當(dāng)前要執(zhí)行指令的內(nèi)存地址、存放操作數(shù)和指示指令執(zhí)行后的狀態(tài)等等。時鐘頻串越高，單片機(jī)控制器的控制節(jié)拍就越快，運算速度也就越快。定時反饋回路常由石英晶振和電容組成，如圖 2— 1所示。團(tuán)中，引腳 XTAL為反相放大管 Q4 的輸入端， XTAL 為 Q4的輸出端。 OSC 是控制器的心臟，為控制器提供時鐘脈沖。 8051 時鐘頻率可達(dá) 12MHz (2)定時控制部件 定時控制部件起著控制器作用，由定時控制邏輯、指令寄存器取和振蕩器 osc 等電路組成。 8051 的 ALU 由一個加法器、兩個 8位暫存器 (TMP1 與 TMP2)和一個性能卓著的布爾處理器 (圖中未畫出 )組成。 (1)算術(shù)邏輯部件 (ALU) 8051 的則是一個性能極強(qiáng)的算術(shù)邏輯部件，它既可以進(jìn)行加、減、乘、除四則運算，也可以進(jìn)行與、或、非、異或等邏輯運算，還具有數(shù)據(jù)傳送、移位、判斷和程序轉(zhuǎn)移等功能。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 （ 1） CPU 結(jié)構(gòu) 805l 內(nèi)部 CPU 是兩個字長為二進(jìn)制 8 位的中央處理單元，也就是說它對數(shù)據(jù)的處理是按字節(jié)為單位進(jìn)行的。它和8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似。單 片機(jī)開始工作后，即按地址先從存儲器中取出指令，然后把指令譯碼，以確定該指令執(zhí)行的是什么操作和操作數(shù)的存放地址，再根據(jù)這個地址取操作數(shù)，接著刪對操作數(shù)進(jìn)行操作，操作結(jié)果送入存儲器或經(jīng)接口電路送入顯示器、打印機(jī)等外部設(shè)備。因為外部設(shè)備與 CPU 之間的邏輯電 平 、速度、時序、以必須通過 I/O 接口電路解決它們之間的匹配問題。人們要控制單片機(jī)的運行，可通過鍵盤送入命令，也可用開關(guān)送入信號， 鍵盤 和開關(guān)都是輸入設(shè)備。通常只讀存儲器用作程序存儲器，隨機(jī)存儲器用作 數(shù)據(jù)存儲器。 單 元越多，存儲器容量就越大，可存放的信息 量 也就越多。它的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且控制數(shù)據(jù)和指令在單片機(jī)中的運行，即控制單片機(jī)根據(jù)給定的要求進(jìn)行操作。 以下簡單敘述各部件的作用?？刂撇考ㄖ噶罴拇嫫鳌⒅噶钭g碼器、定時控制與條件轉(zhuǎn)移電路等組成。 CPU 由運算器和控制器兩部分組成。 8051 引腳圖 2． 1 中央處理器 CPU 8051 單片機(jī)由 CPU、振蕩器與時序電路 8K的 ROM 和 256B 的 RAM，兩個 8位的定時 /計數(shù)器 T0 和 T 4 個 8位的 I/O 端口（ P0、 P P P3）、串行口等組成。單片機(jī)主要由微處理器、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、程序存儲器 (ROM)、特殊功能寄存器和 P0, P1, P2, P3 四個并行接口組成，它 們在芯片內(nèi)部通過總線連到一起，組成一個小小的微機(jī)系統(tǒng)，與外界的聯(lián)系大為減少，單片機(jī)的引腳也只剩下與外部世界有關(guān)的幾根。 本設(shè)計以 8051 單片機(jī)為核心，他屬于 MCS－ 51 單片機(jī)的核心型，是一種高性能的微控制器。與 PC 機(jī)用于控制系統(tǒng)相比，其具有明顯的性能價格比。 它具有體積小、重量輕、價格低、可靠性高、耗電少和靈活機(jī)動等許多優(yōu)點，因此如果能利用微型計算機(jī)進(jìn)行溫度的測量和控制，將會 大大提高溫度測控的可靠性和靈活性。 單片機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，用來實現(xiàn)對信號的檢測、數(shù)據(jù)的采集以及對應(yīng)用對象的控制。系統(tǒng)框圖如圖 11 所示 圖 11熨燙控制器系統(tǒng)框圖 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 第 2 章：單片機(jī)選型 單片微機(jī)是單片微型計算機(jī) SCMC(single chip microputer)的譯名簡稱 ，在國內(nèi)也常簡稱為“單片機(jī)”。 系統(tǒng)有良好的人機(jī)接口，除了 LCD 顯示外，還有 3*4 鍵盤和語音播報。 MCS51通過各個驅(qū)動模塊實現(xiàn)對五個電磁閥的控制。 系統(tǒng)的溫度檢測選用電阻式溫度傳感器 PT100，模擬信號從 IOA0 輸入到 SPCE061A，通過 MCS51 單片機(jī)模組接口 簡單，應(yīng)用方便，功耗低，且可以完成較多 LED 功能。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 主體部分采用 MCS51 為核心，該芯片屬于 8 位機(jī)，芯片的設(shè)計體現(xiàn)了 SOC 概念，內(nèi)嵌 32K 的 FLASH 的存儲空間，雙 16 位的計數(shù)器、定時器， 14 個中斷源， A/D、 DA 轉(zhuǎn)換單元， 32 位可編程的多功能 I/O 口， LVD/LVR 等部分。 輸出部分：由功率驅(qū)動模塊、 LED 顯示和語音播放電路組成。 二、 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)分三大部分，即輸入部分、控制部分和輸出部分電路。 （ 6）具有語音報警提示功能。 （ 4）系統(tǒng)通過按鍵修改控制程序和進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。 （ 2）每個熨燙工序分為如下幾步：合模、熱壓（ 2 次）、上噴氣、抽風(fēng)、下 噴氣、開模等。溫度信號輸入通道電路主要有溫度傳感器、放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器三部分組成。它片內(nèi)具有 4KB 的 EPROM，所以不需要擴(kuò)展片外程序存儲器，并且程序可擦除；這樣不僅簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而且方便了用戶調(diào)試程序，從而滿足不同控制系統(tǒng)的不同要求。本系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，它的工作過程是通過實際溫度與設(shè)定溫度的比較，得到偏差，通過對偏差的比例（ P）、積分（ I）、微分（ D）作用產(chǎn)生控制信號，去調(diào)節(jié)熨燙斗的加熱功率，從而實現(xiàn)對各種工序自 動轉(zhuǎn)換和控制。 由于作者水平有限，望指導(dǎo)老師，專家同仁多加批評指正。 較符合實際需要，并且使用起來也比較的安全和方便，出故障時能及時察覺和排除。 接著講解各個控制單元 ,本系統(tǒng)的控制線路采用以各種芯片為核心實現(xiàn)外圍擴(kuò)展電路。 目前市場上的熨燙機(jī)多為小型手動控制設(shè)備，在對熨燙技術(shù)要求越來越高的今天，一個能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的熨燙器將受到人們的青睞。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 熨燙控制器的設(shè)計與實現(xiàn) 緒 論 在 20 世紀(jì)末的現(xiàn)代化的進(jìn)程中，隨著信息 、 控制與系統(tǒng)學(xué)科的不斷發(fā)展，我逐漸認(rèn)識到它們越來越多的起著重要的作用。目前，又隨著單片機(jī)技術(shù)的研制與開發(fā)及控制技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)將傳感器 、 電子器件 、控制 、 驅(qū)動和保護(hù)等集為一體，為控制一體化開辟了廣闊的道路。本設(shè)計將分析原來小型熨燙機(jī)的工作原理和工序，在保持并改進(jìn)原工序的基礎(chǔ)上，采用以單片機(jī)為控制核心并完善 其外圍電路的設(shè)計， 本文將分析主電路及計算 ,論述其工作原理 ,將信號的放大 、 轉(zhuǎn)換 、 接收和控制輸出完善的結(jié)合在一起。 設(shè) 備的可靠性和實時性，可操作性和可維護(hù)性都得到極大的改善 本設(shè)計調(diào)速系統(tǒng)，投資少，調(diào)整方便， 調(diào)節(jié)的靈活性較大，只要在程序上稍加改變就可以達(dá)到改善控制溫度的目的。 設(shè)計在滿足自動控制要求的前提下，盡量簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義；設(shè)計所涉及的專業(yè)知識 面比較廣，對自己綜合運用所學(xué)知識的能力是一次很好的鍛煉。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 第 1 章：熨燙控制器的設(shè)計與實現(xiàn)控制系統(tǒng)框圖 本設(shè)計是以單片機(jī)為控制核心，借助于傳感器對熨燙斗的溫度進(jìn)行監(jiān)測，采用可編程接口芯片，外接鍵盤、 LED 顯示器以及語音報警器，組成一個單片機(jī)溫度檢測與控制系統(tǒng)。 設(shè)計中單片機(jī)選用 Intel 公司生產(chǎn)的 MCS51 系列的 8051 單片機(jī)。單片機(jī) 8051 是通過溫度信號輸入通道電路對熨斗溫度進(jìn)行定時采樣的。 一、設(shè)計要求 （ 1）控制器以 MCS51 單片機(jī)為核心。 （ 3）系統(tǒng)帶溫度控制系統(tǒng)，以便能按要求控制熨燙溫度。 （ 5）利用 LED 顯示系統(tǒng)溫度、各個控制閥的狀態(tài)，系統(tǒng)運行情況等。 在實現(xiàn)此基本要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)揮。 輸入部分：由按鍵輸入和溫度傳感器電路組成。 控制部分：由 MCS51 組成，還包括其周邊電路。 SPCE061A 在 ~ 的工作電壓范圍內(nèi)的工作速率范圍為 ~，較高的工作速率使其應(yīng)用領(lǐng)域極其寬廣。該 LED 模組可以顯示各種數(shù)字及字母以代表不同的運行狀態(tài)。為了減少干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，電磁閥的控制采用光電隔離方式。 3*4 鍵盤主要用來選擇熨燙程序、設(shè)置參數(shù)等。它包括中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、中斷系統(tǒng)、定時器 /計數(shù)器、串行口和 I/O 等等。由于單片機(jī)擴(kuò)展了各種控制功能，如 A/D、 PWM、計數(shù)器的捕獲 /比較邏輯、高速 I/O 口、 WDT 等，已突破了微型計算機(jī)傳統(tǒng)的內(nèi)容，所以，更準(zhǔn)確的反映其本質(zhì)的叫法應(yīng)是微控制器。單片微型計算機(jī) (簡稱單片機(jī) )是微型計算機(jī)的一個重要分支，也是一種非?；钴S和頗具生命力的機(jī)種，特別適合用于智能控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用單片機(jī)為 8051。由于內(nèi)置 8K FLASH ROM，大大簡化了單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。 8051 主要性能特點： 兼容絕大部分產(chǎn)品； 8K 可改變程序存儲器； 全靜態(tài)工作； 三級程序存儲器保密； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 256 8字節(jié)內(nèi)部 RAM； 32 條可編程 I/O 線； 3個 16 位定時器 /計數(shù)器； 8個中斷源； 可編程串行通道。其中振蕩器時序電路與外時鐘組成了定時控制部件。運算器包括 :算術(shù)邏輯部件 ALU,累加器 A,寄存器 B,暫存器 1,暫存器 程序計數(shù)器 PC,程序狀態(tài)寄存器PSW、堆棧指針 SP,數(shù)據(jù)指針寄存器 DPTR、以及布爾處理器等。 單片機(jī)的組成及工作過程 單片機(jī)是由中央處理器 (CPU)和適當(dāng)容量的存儲器、件組成，它通過接口河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 電 路再與輸入 輸 出外部設(shè)備連接。 (1)中央處理器 (CPU) CPU 是整個單片機(jī)系統(tǒng)的核心，它是由算術(shù)邏輯運算單元和控制器組成的。 (2)存儲器 存儲器是單片機(jī)存放程序和數(shù)據(jù)的部件，它是由許多存儲信息的單元組成的。目前廣泛使用 CMOS 工藝制作的半導(dǎo)體存儲器，分為 只 讀存儲器和隨機(jī)存儲器兩大類。 (3)輸入 輸 出接口電路． (I/O 接口 ) 接口電路是 CPU 和外部設(shè)備之間不可缺少的連接紐帶。單片機(jī)要將運行的結(jié)果輸出，可通過顯示器、打印機(jī)告訴人們，也可通過接口電路輸出信號，操作各種電氣設(shè)備進(jìn)行動作，顯示器、打印機(jī)和電氣設(shè)備都是輸出設(shè)備。 (4)單片機(jī)的工作過程 單片機(jī)在工作前， 首 先必須在程序存儲器內(nèi)裝入程序。 8051 單片機(jī)內(nèi)部包含了作為微型計算機(jī)所必需的基本功能部件，各功能部件相互獨立而融為一體，集成在同一塊芯片上。為了進(jìn)一步說明 8051 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，現(xiàn)把功能部件劃分為 CPU、存儲器、 I/O 端口、定時器計數(shù)器和中斷系統(tǒng)等五部分加以介紹。和微型計算機(jī) CPU 類似， 8051 內(nèi)部CPU 也是由算本邏輯部件 (ALU)、控制器 (定時控制部件等 )和專用寄存器組三部分電路組成。 8051 的從 ALU 為用戶提供了寧富的指令系統(tǒng)和極快的指令執(zhí)行速度，大部分指令的執(zhí)行時間為 1us，乘法指令可達(dá) 4us。雖然 TMPl 和 TMP2 對用戶并不開放，但可用來為加法器和布爾處理器暫存兩個 8 位二進(jìn)制操作數(shù)。指令寄存器 IR 用于存放從程序存儲器中取出的指令碼；定時控制邏輯用于對 IR 中指令碼譯碼，并在 OSC 配合下產(chǎn)生指令的時序脈沖，以完成相應(yīng)指令的執(zhí)行。圖 2— 2為 HMOS 型單片機(jī)內(nèi)部的 OSC 電路。只要在引腳 XTAL1，和