電烤箱加熱控制器設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-17 15:48本頁面
【正文】 機(jī)，40 個(gè)引腳，32 個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口，2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2 個(gè)全雙工串行通信口。器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89C51 提供了高性價(jià)比的解決方案。AT89C51 的主要特性如下： 壽命達(dá) 1000 寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年 全靜態(tài)工作：0Hz－24MHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 128B 內(nèi)部 RAM 4KB 內(nèi)部 ROM 4 個(gè)并行 I/O 口，共 32 條可單獨(dú)編程的 I/O 線 2 個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 5 個(gè)中斷源，2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí) 可編程串行通道 低功耗閑置和掉電模式 1片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路89C51 單片機(jī)的接法及引腳功能為:VCC（40）：接＋5V 電源 GND（20）：接地P0 口（39－32）：P0 口為 8 位漏極開路雙向 I/O 口，每個(gè)引腳可吸收 8 個(gè)TTL 門電流。 P2 口（21－28）：P2 口為內(nèi)部上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收和輸出 4 個(gè) TTL 門電流。 RST（9）：復(fù)位輸入。 ALE/PROG（30）：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)，在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 PSEN（29）：外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。 EA/VPP（31）：當(dāng) EA 保持低電平時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器地址為（0000H－FFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1（19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。圖 89C51 引腳圖 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展由于本次設(shè)計(jì)中選用的 CPU，89C51 單片機(jī)的內(nèi)部?jī)H有 128 個(gè)字節(jié)的 36 39 34 32ALE 30EA31 3589c51 OE1 Q02D03 D14 Q1 5Q26D27 D38 Q3 9LE11Q4 12D413 D514 Q5 15Q6 16D617 D718 Q7 1974LS373+5A010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A1123A122OE22 WE27CE120D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 196264.. ..RAM，在實(shí)時(shí)采集電壓、電流和隔離開關(guān)、斷路器的閉、合，以及對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理等，僅靠片內(nèi)提供的 RAM 容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這就需要擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。具體擴(kuò)展如下所示：6264 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量為 8K。其中，低八位地址線通過鎖存器與 89C51 的 P0 口相連，高 5 位與 89C51 的 相連。6264 的 OE 端與 89C51 的 RD 相連。 6264 的片選線 CE 直接連 89C51 的 。A. 上電復(fù)位：在加電之后通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。RST上的電壓必須保證在斯密特觸發(fā)器的閥值電壓以上足夠長(zhǎng)時(shí)間，滿足復(fù)位操作的要求。RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效。電平復(fù)位將復(fù)位端通過電阻與Vcc相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用RC 分電路產(chǎn)生正脈沖來達(dá)到復(fù)位的。而在芯片外部 和 之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。震蕩電路產(chǎn)生的震蕩脈沖并不直接是使用，而是經(jīng)分頻后再為系統(tǒng)所用，震蕩脈沖經(jīng)過二分頻后才作為系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)。需要注意的是：電路板時(shí)，振蕩器和電容應(yīng)盡量安裝得與單片機(jī)靠近，以減小寄生電容的存在更好的保障振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作電路圖如圖所示。其主要原理是把單相交流電經(jīng) 過電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流。降壓后還是交流電壓，所以需要整流電路把交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。需通過低通濾波電路濾波，使輸出電壓平滑。電路使用集成穩(wěn)壓芯片LM7805解決了電源穩(wěn)壓?jiǎn)栴}。單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路原理圖如圖32所示，18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路，XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。D1 D2D3 D4T1C1220uF C4220uFVin1GND2+5 37805220AC.... RST9RXD/ 10TXD/11INTR0/ 12INTR1/ 13TIMER 0/14TIMER 1/ 15WR/ 16RD/17XTAL2 18XTAL119EA31 ALE30PSEN (AD0)39(AD1)38 (AD2)37(AD3)36 (AD4)35(AD5)34 (AD6)33(AD7)32(A8) (A9)(A10) 23(A11) (A12)(A13) 26(A14) (A15)2889c51C10R2VCCS2C712MHzC530pF C630pFVCC.. ..圖 最小系統(tǒng)圖第 3 章 89C51 輸入輸出接口電路設(shè)計(jì) 溫度傳感器的選擇本課設(shè)要求測(cè)量的溫度范圍是 0~300℃，PT100 熱電阻的測(cè)溫范圍是200~800℃，滿足設(shè)計(jì)要求。PT100 溫度傳感器為正溫度系數(shù)熱電阻傳感器，主要技術(shù)參數(shù)如下：① 測(cè)量范圍：200℃～+850℃；② 允許偏差值 ℃： A 級(jí) ， B 級(jí) ；?????????③ 響應(yīng)時(shí)間＜30s；④ 最小置入深度：熱電阻的最小置入深度≥200mm；⑤ 允通電流≤5mA。鉑熱電阻的線性較好，在 0～100 攝氏度之間變化時(shí)，最大非線性偏差小于 攝氏度。可見PT100 在常溫 0～100 攝氏度之間變化時(shí)線性度非常好，其阻值表達(dá)式可近似簡(jiǎn)化為： ，當(dāng)溫度變化 1℃，PT100 阻值近似變化 。12 位分辨率的 A/D 轉(zhuǎn)換器中最常使用的就是由美國(guó)美信公司生產(chǎn)的 MAX197. 它是可程控多量程8通道12位多路復(fù)用 A/ D 轉(zhuǎn)換集成電路,具有5MHz 的跟蹤/保持帶寬、 100kS/ s 的采樣速率、可編程控制的內(nèi)/外部時(shí)鐘與采樣模式、 8 + 4位并行接口、三種電源關(guān)閉模式( 包括一種硬觸發(fā)關(guān)閉和兩種可編程式軟關(guān)閉)。 圖 MAX197 引腳圖MAX197 的引腳功能：1 CLK 時(shí)鐘輸入。當(dāng) HBEN 為低電平時(shí)可讀取結(jié)果的高 4 位,當(dāng)為高電平時(shí),可讀取結(jié)果的低8位6 SHDN 設(shè)置電源關(guān)閉模式7 14 D0 D11 三態(tài)數(shù)字 I/ O 端口15 AGND 模擬信號(hào)地16 23 CH0 CH7 模擬信號(hào)輸入通道24 INT 當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束且數(shù)據(jù)可被訪問時(shí)為低電平25 REFADJ帶寬基準(zhǔn)電壓調(diào)整引腳。在用內(nèi)部基準(zhǔn)電壓時(shí),基準(zhǔn)緩存輸出一4. 096V 的名義電壓,并可通過 REFADJ 引腳調(diào)整。通常將其放在電橋的橋臂上，溫度變化時(shí)，熱電阻兩端的電壓信號(hào)被送到儀器放大器 LM741 的輸入端，經(jīng)過儀器放大器放大后的電壓輸出送給MAX197A/D 轉(zhuǎn)換芯片，從而把熱電阻的阻值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。R12K R22KR11120KR310K R410KR5RP210KRP110KRT1PT10032 184LM741VCC+5GNDGND5D0/D8 14CLK1
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