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畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于at89c51單片機(jī)的電烤箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-閱讀頁(yè)

2025-01-31 23:39本頁(yè)面
  

【正文】 理(濾波、調(diào)制)以及波形的產(chǎn)生和變換的單元中,運(yùn)算放大器是它們的核心部分, 由多級(jí)直接耦合放大電路組成 ,主要有,總體,偏置電路、單位增益轉(zhuǎn)換、電平轉(zhuǎn)移、恒流反饋、消振補(bǔ)償?shù)冉M成,主要參數(shù)有:差模開(kāi)環(huán)增益(或差模開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)) AUD、共模開(kāi)環(huán)增益 AUC、共模抑制比 KCMR、輸入失調(diào)電壓 Vi0失調(diào)電壓溫度系數(shù)aUi0=dUi0/dT\輸入失調(diào)電流 Ii0=I1I,失調(diào)電流溫度系數(shù) aI10=dI10/dT,單位增益寬帶 fBWG、轉(zhuǎn)換速率 Sr以及其他參數(shù)。接線圖見(jiàn)附圖 。 鍵的抖動(dòng)處理 : 當(dāng)按鍵被迫按下或釋放時(shí),通常伴隨有一定的時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng),然后其獨(dú)占才穩(wěn)定下來(lái),抖動(dòng)時(shí)間一般為 5~10ms,在使用過(guò)程,必須去抖措施。 B. 獨(dú)立工按鍵 : XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 獨(dú)立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路,其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú) 占用一根 I/O 口線,每個(gè)按鍵的工作不會(huì)其他 I/O 口線的狀態(tài) C. 矩陣式按鍵 : 單片機(jī)系統(tǒng)中,若使用按鍵分明,通常采用矩陣式(也稱行列式)鍵盤(pán),如圖 所示: 一個(gè) 4*4 的行列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有 16 個(gè)按鍵的鍵盤(pán)。其中,矩陣式鍵盤(pán)有以下幾種工作方式: : 編程掃描是 CPU 完成其他工作的空余時(shí)間,調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序來(lái)響應(yīng)鍵盤(pán)輸入的要求,在執(zhí)行鍵功能程序時(shí), CPU 不再響應(yīng)鍵輸入要求,直到 CPU 重新掃描鍵盤(pán)為止。 : 定時(shí)掃描方式就是每隔一段時(shí)間對(duì)鍵盤(pán)掃描一次,它利用單片機(jī)內(nèi) 部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間 定時(shí),當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)溢出中斷, CPU 響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 描 。 LED顯示器接口電路 常用 LED 顯示器有 LED 狀態(tài)顯示器(俗稱發(fā)光二極管) LED 七段顯示器(俗稱數(shù)碼管和 LED十六段顯示器,發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài),用于系統(tǒng) 的 顯示;數(shù)碼管用于數(shù)字 的 顯示; LED 十六段 的 顯示器,用于字符顯示) A.?dāng)?shù)碼管結(jié)構(gòu) : 數(shù)碼管由 8 個(gè)發(fā)光二極管(以下簡(jiǎn)稱字段)構(gòu)成,通過(guò)不同組合可用來(lái)顯示數(shù)字 AF 及小數(shù)點(diǎn)“ .”。 B. 數(shù)碼管工作原理 : 共陽(yáng)極數(shù)碼管 8 個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陽(yáng)極(二極管正端)連接在一起。共陰極數(shù)碼管 8 個(gè)發(fā)光二極管的陰極(二極管負(fù) 端)連接在一起。 C. 靜態(tài)顯示接口 : 靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯 示某一字符時(shí),相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。較小的電流即可獲得較大 亮度。 D. 動(dòng)態(tài)顯示接口 : 動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。通常各位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起由 8 位 I/O 口控制。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí),各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通,要使穩(wěn)定顯示,必須采用掃描方式,即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管。依此規(guī)律循環(huán),即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示字符。 圖 數(shù)碼管與單片機(jī)接口 抗干擾電路設(shè)計(jì) 隨著強(qiáng) 電弱電設(shè)備在通信計(jì)算機(jī)自動(dòng)化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。一方面,這是由于當(dāng)前電子技術(shù)正朝著高速、高靈敏度、高集程度方面 的 發(fā)展,增加了現(xiàn)代電子設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾的可能性;另一方面,使用隨著自動(dòng)化技術(shù)裝備的廣泛使用,形成了電子設(shè)備和大功率強(qiáng)電設(shè)備在同一場(chǎng)合共存和使用 的局面,惡化了電子電路工作的外部電磁 環(huán)境。 電磁干擾的形成因素 電池干擾由電磁干擾源發(fā)射經(jīng)過(guò)耦合途徑傳輸?shù)奖桓蓴_設(shè)備(敏感設(shè)備)因此形成電磁干擾的要素有:電磁干擾源、傳輸通到、敏感設(shè)備。 。 單片機(jī)應(yīng) 用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 干擾源分為內(nèi)部干擾源和外部干擾源。 單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)主要包括以下四個(gè)方面的內(nèi)容 : : 元 器件是構(gòu)成部件或系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 : 元器件的精密度是保證系統(tǒng)完成設(shè)定功能 重要保證。如 A/D 芯片的調(diào)零及滿量程調(diào)整 。硬件抗干擾措施就能抑制系統(tǒng)的絕大部分干擾。 : 軟件抗干擾方法具有簡(jiǎn)單、靈活方便、耗費(fèi)硬件資源少的特點(diǎn)。常用的軟件抗干擾技術(shù)有:數(shù)字濾波、 信息傳輸過(guò)程的自動(dòng)檢驗(yàn),系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視與發(fā)生故障時(shí)的自動(dòng)恢復(fù) 。 通過(guò)合理的硬件抗干擾措施,可以消 除絕大部分電磁干擾。下面做詳細(xì)介紹。 屏蔽接地其原理可分為電場(chǎng)屏蔽、 磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。另一種是應(yīng)用場(chǎng)理論 . : 實(shí)踐證明:良好的接地可以在很大程度上抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪聲耦合。反之若接地處理得不好,會(huì)導(dǎo)致噪聲耦合,形成嚴(yán)XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 重干擾。所謂“大地”這里是指電氣設(shè)備的金屬外殼,線路等通過(guò)通過(guò)接地線、接地極與地球大地 的 相連接。通路降低電磁感應(yīng)噪聲。 稱“系統(tǒng)地“這是的所謂接地是指將各單元,裝置內(nèi)部各部分電路信號(hào)返回線與基準(zhǔn)導(dǎo)體之間的連接。對(duì)這種接地的要求 時(shí)盡量減小接地回路中的公共阻抗壓降,以減少系統(tǒng)中干擾信號(hào)公共阻抗 的 耦合。 根據(jù)電氣設(shè)備回路性質(zhì)和接地目的,可將接地方式分為三類:安全接地、工作接地和屏蔽接地。漏電干擾防止措施 。溫度檢測(cè)系統(tǒng)不斷定時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫度,并送往顯示器顯示,達(dá)到預(yù)定值后停止加熱并顯示當(dāng)前溫度;當(dāng)溫度下降到下限(比預(yù)定值低 2℃)時(shí)再啟動(dòng)加熱。啟動(dòng)后不能再修改預(yù)置溫度,必須按復(fù)位 /停止鍵回到停止加熱狀態(tài)再重新設(shè)定 的 預(yù)置溫度。 資源分配 為了便于閱讀程序,首先給出單片機(jī)資源分配情況。 程序存儲(chǔ)器: EPROM2764 的地址范圍為 0000H~1FFFH。 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809:通道 0~ 7 的地址為 7FF8H~7FFFH,使用通道 0。程序設(shè)有預(yù)置溫度合法檢測(cè)報(bào)警,當(dāng)預(yù)置溫度超過(guò) 500℃時(shí)會(huì)報(bào)警并將溫度設(shè)定在 500℃。 鍵盤(pán)管理子程序 KIN: KIN: ACAL CHK ;預(yù)置溫度合法性檢測(cè) MOV BT1, ST1 MOV BT0, ST0 ;預(yù)置溫度送顯示緩沖區(qū) ACALL DISP ;二次調(diào)用顯示子程序延時(shí)去抖 ACALL KEY ;再檢測(cè)有無(wú)鍵按下 表 溫度控制軟件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分配表 地址 功能 名稱 初始發(fā)值 50H51H 當(dāng)前檢測(cè)溫度,高位在前 TEMP1TEMP0 00H 52H53H 預(yù)置溫度,高位在前 ST1ST0 00H 54H56H BCD 碼顯示緩沖區(qū),百位、十位、個(gè)位 T100T10T 00H 57H58H 二進(jìn)制顯示緩沖 BT1BT0 00H XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 區(qū) ,高位在前 59H7FH 堆棧區(qū) 報(bào)警允許標(biāo)志F0=0 時(shí)禁止報(bào)警 。顯示子程序 DISP: DISP: ACALL HTB ;將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 BCD 碼 MOV SCON, 00H ;置串行口為方式 0 MOV R2, 03H ;顯示位數(shù)送 R2 MOV R0, T100 ;顯示緩沖區(qū)首地址送 R0 LD: MOV DPTR, TAB ;指向字型碼表首地址 MOV A, R0 ;取顯示數(shù)據(jù) MOVC A, A+DPTR ;查表 MOV SBUF, A ;字型碼送串行口 WAIT: JBC TI, NEXT ;發(fā)送結(jié)束轉(zhuǎn)下一個(gè)數(shù)據(jù)并清中斷標(biāo)志 SJMP WAIT ;發(fā)送未完等待 NEXT: INC R0 ;修改顯示緩沖區(qū)指針 DJNZ R2, LD ;判 3 位顯示完否,未完繼續(xù) RET XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 TAB: ? ;字型碼表(略) BCD 碼轉(zhuǎn)換子程序 HTB: HTB: MOV A, BT0 ;取二進(jìn)制顯示數(shù)據(jù)低 8 位 MOV B, 100 ;除 100,確定百位數(shù) DIV AB MOV T100, A ;百位數(shù)送 54H 單元 MOV A, 10 ;除 10,確定十位 XCH A, B DIV A, B MOV T10, A ;十位數(shù)送 55H單元 MOV T, B ;個(gè)位數(shù)送 56H 單元 MOV A, BT1 ;取二進(jìn)制顯示數(shù)據(jù)高 8位 JNZ LH1 ;高位不為 0 轉(zhuǎn) LH1 繼續(xù)高 8 位轉(zhuǎn)換 RET ;高位為 0 結(jié)束,返回 LH1: MOV A, 06H ;高位不為 0,低位轉(zhuǎn)換結(jié)果加 256(因?yàn)闇囟葦?shù)據(jù)不會(huì)大于 500,所以高 8 位最多為 01H,即 256) ADD A, T DA A ;個(gè)位加 6(十進(jìn)制加) MOV T, A ;結(jié)果送回個(gè)位 MOV A, 05H ADDC A, T10 DAA ;十位加 5(十進(jìn)制加) MOV T10, A ;結(jié)果送回十位 MOV A, 02H ADDC A, T100 DA A ;百位加 2(十進(jìn)制加) MOV T100, A ;結(jié)果送回百位 RET 溫度檢測(cè)模塊 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 A/D 轉(zhuǎn)換采用查詢 的方式。數(shù)字濾波的算法很多,這里采用 4 次采樣取平均值的方法。檢測(cè)結(jié)果高位存入 50H,低位存入 51H。由于電爐開(kāi)始加熱時(shí),當(dāng)前溫度可能低于報(bào)警下限,為了防止誤報(bào),在未達(dá)到預(yù)置溫度時(shí),不允許報(bào)警,為此設(shè)置了報(bào)警允許標(biāo)志 F0。 MOV A, B;若達(dá)到過(guò)預(yù)置溫度,判二者差值是否大于 2 CLR C SUBB A, 02H JNC , LOFF ;差值不大于 2,轉(zhuǎn) LOFF LON: CLR ;開(kāi)電爐 SJMP EXIT ;返回 LOFF: SETB F0 ;設(shè)置允許報(bào)警標(biāo)志 SETB ;關(guān)電爐 EXIT: RET 在此,也可加入 PID算法程序來(lái)實(shí)現(xiàn) PID 的 控制。報(bào)警的同時(shí)也關(guān)閉電爐。 XXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 報(bào)警子程序 ALARM ALARM: MOV A, TEMP0 ;當(dāng)前溫度低字節(jié)→ A CLR C SUBB A, ST0 ;(當(dāng)前溫度低字節(jié) 預(yù)置溫度低字節(jié))→ A
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