【正文】 燒結(jié)爐的多點溫度控制，還可以應(yīng)用到其他工業(yè)對象的溫度控制，比如冶煉高爐，工業(yè)窯爐等；而且成本低，可靠性高。使用溫度監(jiān)控系統(tǒng)采取了微機與現(xiàn)場總線技術(shù) ,不但節(jié)省了布線費用 ,而且由于布線簡單 ,降低了系統(tǒng)巡檢的故障率 ,提高了其精度及可靠性。 (5)為滿足日益增長的蔬菜市場需求，提高人民的生活水平，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量采用溫室進行蔬菜等農(nóng)作物培育。僅僅是依靠人工管理存在溫度調(diào)節(jié)不及時、不準(zhǔn)確，影響作物生長及人力資源浪費等問題。并且采用的單總線溫度傳感器 DS18B20 可以直接輸出數(shù)字量，不需 要 A/D 轉(zhuǎn)換，與微處理器容易接口，能夠有效的解決硬件電路復(fù)雜，軟件調(diào)試復(fù)雜的問題 產(chǎn)或科學(xué)實驗中，溫度是極為普遍又極為重要的熱工參數(shù)之一。因此，對溫度不僅要不斷地測量，而且要進行控制。 (2)恒 速升溫段，即要求爐溫上升的速度按某一斜率Δ１進行。 (4)恒速降溫段，即要求爐溫下降的速度按某一斜率Δ２進行。 而每一段都有時間的要求，如下圖所示： 爐溫變化過程 隨著單片機技術(shù)的發(fā)展，其運行功能不斷增強，運行速度不斷提高，不但可用它來構(gòu)成順序控制系統(tǒng)，也可以用它來完成工業(yè)過程的閉環(huán)控制。比例調(diào)節(jié)器的輸出量經(jīng)過 D/A 變成晶閘管控制量，來改變晶閘管的導(dǎo)通角，從而控制電阻爐的加熱強度。送入單片機與給定的溫度比較如果高于給定溫度上限則以上限值給 D/A來控制晶閘管導(dǎo)通角 ,如果低于給定溫度下限則以下限值給 D/A 來控制晶閘管的導(dǎo)通角 ,從而控制電爐的溫度在正常范圍里 .下面各章將分別介紹溫度控制系統(tǒng) 的各部分組成及功能。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上看，它已經(jīng)具有了計算機系統(tǒng)的屬性，為此稱它為單片微型計算機 SCMC（ Single Chip Microptuer） ,簡稱單片機。在這個系統(tǒng)中，單片機處于核心地位，是構(gòu)成單片機系統(tǒng)的硬件和軟件的基礎(chǔ)。因此，自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械、電子、 石油、化工、紡織、食品等輕重工業(yè)領(lǐng)域中，而在工業(yè)自動化技術(shù)中，無論是過程控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集和測量技術(shù)，還是生產(chǎn)線的機器人技術(shù)，都需要有單片機的參與。此外，單片機的使用還有助于提高儀器儀表的精確度和準(zhǔn)確度，簡化結(jié)構(gòu)、減小體積而易于攜帶和使用，并具有降低成本，增加抗干擾能力，便于增加顯示、報警和自診斷功能。智能化家用電器將給我們帶來更大的舒適和方便，進一步改善我們的生活質(zhì)量，把我們的生活變的更豐富。例如計算機的外部設(shè)備（鍵盤、打印機、磁盤驅(qū)動器）和自動化辦公室設(shè)備（傳真機、復(fù)印機、電話機等），都有單片機在其中。 單片機 AT89C52： AT89C52 具有并行 8K 可編程的非易失性 FLASH 程序存儲器。 信息工程學(xué)院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計 第 3 頁 共 44 頁 （ 1） 特性 80C51 核心處理單元 片內(nèi) FLASH 程序存儲器 速度可達(dá) 33MHz 全靜態(tài)操作 RAM 可擴展到 64K 字節(jié) 4個中斷優(yōu)先級 6個中斷源 4個 8位 I/O口全雙工增強型 UART 幀數(shù)據(jù)錯誤檢測 自 動地址識別 電源控制模式時鐘可停止和恢復(fù) 空閑模式 掉電模式 可編程時鐘輸出 管腳圖 1 異步端口復(fù)位 雙 DPTR寄存器 低 EMI (禁止 ALE) 3個 16位定時器 掉電模式可通過外部中斷喚醒 (2)AT89C52管腳及功能 信息工程學(xué)院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計 第 4 頁 共 44 頁 管腳圖見圖 1 功能表見下表 AT89C52管腳功能表 名稱 管腳號 圖 1 類型 名稱和功能 Vss 20 I 地 Vcc 40 I 電源提供掉電空閑正常工作電壓 3932 I/O P0口： P0口是開漏雙向口可以寫為 1使其狀態(tài)為懸浮，用作高阻輸入。 18 I/O P1口： P1口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O口向 P1口寫入 1時，P1口被內(nèi)部上拉為高電平可用作輸口。 2128 I/O P2口： P2口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O口，向 P2口寫入 1時 P2口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口。 在訪問外部程序存儲器和外部數(shù)據(jù)時分別作為地址高位字節(jié)和 1 1017 I/O P3： 口 P3口是帶內(nèi)部上拉的雙向 I/O 口，向 P3 口寫入1時， P3 口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口當(dāng)作為輸入腳時被外部拉低的 P3 口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流 (見 DC 電氣特性 ) 89C51/89C52/89C54/89C58 的 P3 口腳具有以下特殊功能 10 RxD() 串行輸入口 11 TxD() 串行輸出口 12 /INT0() 外部中斷 0 13 /INT1() 外部中斷 14 T0() 定時器 0 外部輸入 AT89C52管腳圖 信息工程學(xué)院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計 第 5 頁 共 44 頁 15 T1() 定時器 1 外部輸入 16 /WR() 外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號 17 /RD() 外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號 RST 913 I 復(fù)位：當(dāng)晶振在運行中只要復(fù)位管腳出現(xiàn) 2 個機器周期高電平即可復(fù)位，內(nèi)部有擴散電阻 連接到 Vss， 僅需要外接一個電容到 Vcc 即可實現(xiàn)上電復(fù)位。并可用作外部時鐘或定時，注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時一個 ALE (/EA)/Vpp 31 I 外部尋址使能 /編程電壓：在訪問整個外部程序存儲器時， EA必須外部置低。 當(dāng) RST 釋放后 EA 腳的值被鎖存，任何時序的改變都將無效。 XTAL1 19 I 晶體 1： 晶振和內(nèi)部時鐘輸入。 ? 可單緩沖﹑雙緩沖或直接數(shù)字輸入； 信息工程學(xué)院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計 第 7 頁 共 44 頁 ? 只需在滿量程下調(diào)整其線性度； ? 單一電源供電（ +5V~+15V）； ? 低功耗， 200mW。 （ 2）、 DAC0832芯片的引腳功能簡介 DAC0832是美國數(shù)據(jù)公司的八位 D/A，片內(nèi)帶有數(shù)據(jù)鎖存器，電流輸出，輸出穩(wěn)定時間為 1uS，功耗為 P89C52有非易失 FLASH 并行可編程的程序存儲器所有器 DAC0832是 20 引腳雙列直插式芯片，其各個引腳的分布如下圖所示， 其各個引腳的功能可以作如下解釋。 WR1 為輸入寄存器的寫選通信號。當(dāng) ILE 為高電平、 CS為低電平﹑ WR1輸入負(fù)脈沖時，在 LE1 產(chǎn)生正脈沖； LE1 為高電平是，輸入鎖存器的狀態(tài)隨數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)變化， LE1的負(fù)跳變將數(shù)據(jù)線上的信息鎖入輸入寄存器。 WR2 為 DAC寄存器的寫選通信號。 DAC 寄存器的鎖存信號 LE2,由 XFER﹑ WR2 的邏輯組合產(chǎn)生。 VREF:基準(zhǔn)電源輸入引腳。 IOUT1﹑ IOUT2:電流輸出引腳。 VCC:電源輸入引腳。 DGND:數(shù)字地。兩級鎖存器可做到當(dāng)后一級鎖存器正輸出給 D/A 轉(zhuǎn)換時，前一級又可接收新的數(shù)據(jù)，從而提高了轉(zhuǎn)換速度 。 WR1 和 WR2是用來分別控制兩級鎖存器的。在實際應(yīng)用中，如果只有一路模擬量輸出，或雖是多路模擬量輸出但并不要求輸出同步的情況下，就可以采用單緩沖方式 圖 4 DAC0832 內(nèi)部原理圖 （ 4） DAC0832 與單片機的接口電路圖 信息工程學(xué)院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計 第 9 頁 共 44 頁 （四）、 ADC0804 1．所謂 A/D轉(zhuǎn)換器就是模擬 /數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ Analog to Digital Converter 簡稱 ADC），是將輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 2． ADC0804 的規(guī)格 ■ 8 位 COMS 逐次逼近型的 A/D 轉(zhuǎn)換器； ■ 三態(tài)鎖定輸出； ■ 存取時間： 135ū s。 1LSB； ■ 工作溫度： ADC0804LCN—— 0℃ +70℃； ■ ADC0804LCD—— 40℃ +85℃； 3．引腳圖及說明 /CS：芯片選擇信號。 /RD 為 HI 時， DB0~DB7 處于高阻抗； /RD為 LO 時，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)才會輸出。 CLK IN， CLK R：時鐘輸入或接震蕩元件（ R， C），頻率約限制在 100kHz~1460kHz，如果使用 RC 電路則其震蕩頻率為 1/（ ）。 VIN（ +） VIN（ ）：差動模擬電壓輸入。 AGND， DGND：模擬信號以及數(shù)字信號的接地。 DB0~DB7： 8 位的數(shù)字輸出。 4． ADC0804 電壓輸入與數(shù)字輸出的關(guān)系如下表： 十六進制 二進制碼 與滿刻度的比率 相對電壓值 VREF= 伏 高 4 位字節(jié) 低 4位字節(jié) 高 4 位字節(jié)電壓 低 4位字節(jié)電壓 F 1111 15/16 15/256 4． 800 0． 300 E 1110 14/16 14/256 4． 480 0． 280 D 1101 13/16 13/256 4． 160 0． 260 C 1100 12/16 12/256 3． 840 0． 240 B 1011 11/16 11/256 3． 520 0． 220 A 1010 10/16 10/256 3． 200 0． 200 9 1001 9/16 9/256 2． 880 0． 180 8 1000 8/16 8/256 2． 560 0． 160 7 0111 7/16 7/256 2． 240 0． 140 6 0110 6/16 6/256 1． 920 0． 120 5 0101 5/16 5/256 1． 600 0． 100 4 0100 4/16 4/256 1． 280 0． 080 3 0011 3/16 3/256 0， 960 0． 060 2 0010 2/16 2/256 0． 640 0． 040 1 0001 1/16 1/256 0． 320 0． 020 信息工程學(xué)院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設(shè)計 第 11 頁 共 44 頁 0 0000 0 0 （ 五 ）、 LM741 運算放大器 與普通運放功能相同，只是多了調(diào)零功能，使用更精確，性能更優(yōu)。獨立式實際上就是一組相互獨立的按鍵，這些按鍵可直接與單片機的 I/O 連接，即每個按鍵獨占一條口線，接口簡單。 ■ 從按一個鍵到鍵的功能被執(zhí)行主要應(yīng)包括兩項工作：一是鍵的識別，即在鍵盤中找出被按的是哪個鍵，另一項是功能鍵的實現(xiàn)。 ■ 鍵盤接口處理的核心內(nèi)容是測試有無閉合鍵，對閉合鍵進行去抖動處理，求得閉合鍵的 鍵碼。為了使鍵盤操作更穩(wěn)定可靠，還可以加一些附加功能，例如屏蔽功能；對一個鍵，不管按下多長時間，僅執(zhí)行一次鍵處理子程序等。 ，每當(dāng)有鍵閉合時才向 CPU 發(fā)出中斷請求，中斷響應(yīng)后執(zhí)行 盤掃描程序。 ■ 鍵處理子程序： 在計算機中每一個鍵都對應(yīng)一個處理子程序，得到閉合的鍵的鍵碼后， 可以根據(jù)鍵 瑪，轉(zhuǎn)相應(yīng)的鍵處理子程序，進行字符、數(shù)據(jù)的輸入或命令 處理。 （七） 、 LED 顯示器接口 LED 顯示器接口與單片機接口的顯示主要是 LED 顯示器和 LCD 顯示器兩種， LED（ Light Emiting Diode）是發(fā)光二極管構(gòu)成的，所以在顯示器前面冠以“ LED”。通常所說的 LED 顯示器由７個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段 LED顯示器，其排列形狀如圖 315 所示。通過七段發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其它符號。使用時公共陽極接＋５ V，如圖315 中所示。 Ｂ．共陰極接法 反發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極，如圖 315 中所示。 圖 315 數(shù)碼管顯示器 使用 LED顯示器時要注意區(qū)分這兩種不同的接法。七段發(fā)光二極管，再加上一個小數(shù)點位，共計八段。各代碼位 的對應(yīng)關(guān)系如下表 3。由于使用了專用的七位段碼的譯碼器／驅(qū)動器，可以把一位十六進制數(shù)（４位二進制）譯碼為相應(yīng)的字形代碼，并提供足夠的功率去驅(qū)動信息工程學(xué)院 基