【正文】 ，選用晶閘管作為電熱絲供電的控制元件。AT89C52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS－51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大AT89C52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合，可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案.3 系統(tǒng)硬件的分析與設(shè)計單片機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件的結(jié)合是一個非常嚴(yán)格的過程，對于一個系統(tǒng)，硬件的設(shè)計不是一成不變的，不一定只有一種方案才能實(shí)現(xiàn)，但是每個模塊都有一個最佳的設(shè)計方案，我們要綜合考慮如何搭配各個方案，選擇哪一種方案更好，不僅要考慮一個系統(tǒng)的精度，還要從成本上考慮等很多方面的問題。用溫度傳感器檢測箱內(nèi)溫度，由于溫度傳感器的輸出信號很微弱，需經(jīng)過放大電路放大，再由模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，經(jīng)單片機(jī)處理，將溫度值顯示在液晶顯示器上。 直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計直流穩(wěn)壓電源電路原理電子設(shè)備一般都需要直流電源供電。直流的穩(wěn)壓電源有電源變換的電路、整流的電路、濾波的電路、穩(wěn)壓的電路和負(fù)載的電路五部分組成，其原理框圖如圖31所示。但這樣的直流輸出電壓，還會隨交流電網(wǎng)電壓的波動或負(fù)載的變動而變化。圖31 直流穩(wěn)壓電源電路原理框圖電源變換電路一般由變壓器或阻容分壓電路來完成；整流電路主要是利用二極管的單向?qū)щ娦缘脑?，將交流電壓變化為單向脈動電壓；濾波電路是利用電容的充放電儲能原理，將波動變化大的脈動電壓濾波成較平滑的電壓；穩(wěn)壓電路是直流穩(wěn)壓電源的核心，因?yàn)檎鳛V波之后的電壓雖然已是直流電壓，但它還是隨輸入電網(wǎng)的波動而變化，是一種電壓值不穩(wěn)定的直流電壓，而且紋波系數(shù)也比較大，所以須加入穩(wěn)壓電路才能輸出穩(wěn)定的直流電壓。因此，電源變壓器采用雙15V變壓器，輸入220V，50Hz交流電，經(jīng)過單相橋式整流電路進(jìn)行整流，濾波，在分別經(jīng)過L781L7809和L7805進(jìn)行穩(wěn)壓后得到12V、9V和5V電壓分別給OP0晶閘管和單片機(jī)進(jìn)行供電，電路原理圖如圖32所示。 溫度傳感器AD590的概述AD590是一種2 端恒流集成電路式半導(dǎo)體傳感器，輸出電流與它所受的溫度成線性關(guān)系。℃，電壓范圍：+4V—+30V，低功耗。AD590輸出電流值和它所測絕對溫度有精確的線性關(guān)系，由于生產(chǎn)廠家生產(chǎn)時采用激光微調(diào)來校正集成電路內(nèi)的薄膜電阻，使其在攝氏零度（），靈敏度為1uA/℃。 AD590的輸出電流是以攝氏零度（對應(yīng)絕對溫度為273K）為基準(zhǔn)，每增加1℃，它會增加1μA輸出電流，因此在室溫25℃時，其輸出電流Iout=（273+25）=298μA。圖33 AD590基本應(yīng)用電路注意事項(xiàng)：Vo的值為Io乘上10K，以室溫25℃而言，輸出值為10K298μA=測量Vo時，不可分出任何電流，否則測量值會不準(zhǔn)[6]。本設(shè)計的放大電路采用高精度集成運(yùn)放OP07做放大元件， OP07的電源電壓范圍為：3～18V，輸入電壓范圍為：0～14V。圖34 AD590放大電路電路分析：AD590的輸出電流I=（273+T）μA（T為攝氏溫度），因此測量的電壓V為（273+T）μA10K=（+T/100）V。然后使用差動的放大器，其輸出Vo為（100K/10K）（V2V1）=T/10，假設(shè)溫度為攝氏28℃，輸出的電壓接A/D轉(zhuǎn)換器，那么A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字值就與攝氏溫度成比例線性關(guān)系。由于大規(guī)模集成的電路技術(shù)發(fā)展，各種高精度的、低功耗的、可編程的、低成本的A/D轉(zhuǎn)換器不停推出，這促使微機(jī)控制的系統(tǒng)電路更加的簡潔，更高可靠性。 TLC2543與單片機(jī)接口電路TLC2543與單片機(jī)接口電路如圖35所示。當(dāng)P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在EPROM編程時，P0口接收指令字節(jié)，同時輸出指令字節(jié)在程序校驗(yàn)時需要外接上拉電阻。P1口：內(nèi)部帶有上拉電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，可驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。當(dāng)作為輸入端使用時，P1口因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。P2口：內(nèi)部帶有上拉電阻的8位雙準(zhǔn)向I/O口，與地址總線（高8位）復(fù)用，能驅(qū)動4個LS型TTL負(fù)載。在這種情況下，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電阻功能。當(dāng)向P3口寫1時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。?RST：復(fù)位輸入，在此引腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平（由低到高跳變），將使單片機(jī)復(fù)位。? ：程序存儲允許時外部程序存儲器的讀選通信號。?/VPP：功能為內(nèi)外程序存儲器選擇控制端，當(dāng)=0時，則只使用片外ROM；當(dāng)=1時，則允許使用片內(nèi)ROM。 硬件接口電路的設(shè)計復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其作用是使CPU和系統(tǒng)中其他部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。但由于本身是不能自動進(jìn)行復(fù)位的必須配合相應(yīng)的外部復(fù)位電路才能實(shí)現(xiàn)。TM240128A主要技術(shù)和性能如下：電源：VDD：＋5V177。TM240128A與單片機(jī)接口電路如圖36所示。圖37 TM240128A字模其取模的方式為：左上－左下－右上－右下。還因?yàn)閱纹瑱C(jī)的處理速度不是很高，所以漢字要盡量使用靜態(tài)顯示，在程序運(yùn)行時只對動態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行刷新。矩陣鍵盤由一組排列成矩陣形式的按鍵開關(guān)組成，通常有編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。（1）編碼鍵盤編碼鍵盤中某個鍵按下后，能夠提供與該鍵相對應(yīng)的編碼信息。（2）非編碼鍵盤它是用較為簡單的硬件和一套專用程序來識別按下鍵的位置，并提供與按下鍵相對應(yīng)的中間代碼，然后再把中間代碼轉(zhuǎn)換成要對應(yīng)的編碼。常用的方法有：(1)行反轉(zhuǎn)法(2)行掃描法(3)行列掃描法本文所設(shè)計的智能控制系統(tǒng)還要有數(shù)據(jù)的選擇，設(shè)定值的增加、減少，本系統(tǒng)信息輸入量小，所以采用三鍵式的輸入，其電路圖如圖38 按鍵電路圖所示。其中，“SEL”鍵為系統(tǒng)的選擇按鈕，“ADD”為設(shè)定值加鍵，“DEC”為設(shè)定值減鍵。當(dāng)按下“ADD” 鍵時，系統(tǒng)設(shè)定值加一，當(dāng)按下“DEC”鍵時，系統(tǒng)設(shè)定值減一。同時，液晶顯示出此時的實(shí)時溫度。圖39 系統(tǒng)報警電路 強(qiáng)電控制及過零檢測電路 電熱絲的控制電路在本系統(tǒng)中，因?yàn)楸豢刂齐娐窞槭须?20V強(qiáng)電，所以在微電控制強(qiáng)電的電路中，要用到隔離電路對開關(guān)信號進(jìn)行隔離，較為常用的是光電耦合器。光電耦合器的測試可用萬用表判斷好壞，斷開輸入端電源，用R1k檔測2腳電阻，正向電阻為幾百歐，反向電阻幾十千歐，4腳間電阻應(yīng)為無限大。調(diào)節(jié)RP，4間腳電阻發(fā)生變化，說明該器件是好的。在本系統(tǒng)中用到的是TLP5211光耦，其控制電路如圖310所示。 過零檢測電路工頻電壓是一個交流電壓，而我們要控制晶閘管的方法也就是以此處為切入點(diǎn)，來控制晶閘管的導(dǎo)通角，達(dá)到控制加在電熱絲兩端的電壓的有效值的目的。圖311 過零檢測電路我們先假設(shè)，當(dāng)變壓器T1加正半周電壓時，D2的正端加高電壓，使Q3導(dǎo)通，這時INT輸出低電平；同樣，當(dāng)T1加負(fù)半周電壓時，D1的正端輸入高電壓，使得三極管Q3導(dǎo)通，INT端同樣出現(xiàn)的是低電平；，兩個二極管的正端都沒有電壓，這樣三極管的基極電壓為0，使得三極管截止，這時INT出現(xiàn)高電平，將此信號接入單片機(jī)的中斷引腳，當(dāng)INT端有一個高電平到低電平的跳變時，開始計時，就可以控制晶閘管什么時候?qū)ㄟ@樣我們就完成了一個晶閘管的導(dǎo)通角的控制過程。系統(tǒng)原理圖：4 軟件的仿真與調(diào)試 軟件控制方案本文主要分析單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)出錯以及不可靠不穩(wěn)定的原因，并結(jié)合他人的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，探討一些解決的辦法。 系統(tǒng)的干擾及軟件處理措施 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)出錯的外部原因從設(shè)計和制造的角度來看，造成應(yīng)用系統(tǒng)容易受干擾的主要原因是：(1)系統(tǒng)提供的電源抗干擾不好或者功率不足；(2)控制程序沒有抗干擾措施或措施不足；(3)器件間的驅(qū)動功率不足，處在比較臨界的狀態(tài)；(4)長遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)的電源、電壓較低；(5)沒有使用屏蔽保護(hù)措施；(6)元件質(zhì)量差。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟