電熱箱單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1、<p>　　電熱箱單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　注：1．任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫后交給學(xué)生，要求學(xué)生妥善保存。</p><p>　　2．此任務(wù)書夾于論文扉頁(yè)與論文一并裝訂，作為論文評(píng)分依據(jù)之。</p><p>　學(xué)生姓名所在班級(jí)電氣導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱副教授</p><p>　論文題目電熱箱單片機(jī)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p

2、><p>　題目分類1．應(yīng)用與非應(yīng)用類：〇工程 〇科研 〇教學(xué)建設(shè) 〇理論分析〇模擬2．軟件與軟硬結(jié)合類：〇軟件〇硬件〇軟硬結(jié)合〇非軟硬件（1、2類中必須各選一項(xiàng)適合自己題目的類型在〇內(nèi)打√）</p><p>　主要研究?jī)?nèi)容及指標(biāo)： 電熱箱用電熱絲加熱，溫度探頭感應(yīng)出電熱箱中的溫度，放大器將溫度信號(hào)傳輸給A/ D轉(zhuǎn)換器，A/ D轉(zhuǎn)換器把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)與人為設(shè)定的

3、溫度值進(jìn)行比較后發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)光電隔離器去驅(qū)動(dòng)雙向可控硅以調(diào)節(jié)加在電熱絲上的電壓，從而控制電熱箱的溫度。</p><p>　主要參考文獻(xiàn)：[1]何立民主編.單片機(jī)應(yīng)用與設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000.8[2]何立民主編.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編（1）～（7）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993～1999[3]胡健主編.單片機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)踐教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[4]AT89C51

4、DATA SHEEP Philips Semiconductors 1999.dec [5]肖洪兵.胡輝.郭速學(xué)編著.跟我學(xué)單片機(jī).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.8</p><p>　階段規(guī)劃：1.8－3.1：查閱有關(guān)技術(shù)資料，構(gòu)思設(shè)計(jì)方案。3.3－3.15：開題報(bào)告。3.16－3.20：硬件電路設(shè)計(jì)。3.21－4.20：完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備第一次論文答辯。5.1－6.3： 完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備第二次論文答

5、辯（如第一次答辯未通過(guò)）。</p><p>　開題時(shí)間2008.3.3完成論文時(shí)間2008.6.3</p><p>　專家審定意見(jiàn)：系主任簽字：年 月 日</p><p>　　溫度是生活及生產(chǎn)中最基本的物理量，它表征的是物體的冷熱程度。自然界中任何物理、化學(xué)過(guò)程都緊密地與溫度相聯(lián)系。在很多生產(chǎn)過(guò)程中，溫度的測(cè)量和控制都直接和安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)

6、品質(zhì)量、節(jié)約能源等重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相聯(lián)系。而且在我們的日常生活中也使用微波爐、電烤箱、電熱水器、空調(diào)等家用電器，溫度與我們息息相關(guān)。另外在各高等院校的實(shí)驗(yàn)室中，無(wú)不將溫度作為被控參數(shù)，構(gòu)成微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，供學(xué)生作綜合實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)。可見(jiàn)溫度控制電路廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，所以對(duì)溫度進(jìn)行控制是非常有必要和有意義的。</p><p>　　溫度測(cè)控技術(shù)包括溫度測(cè)量技術(shù)和溫度控制技術(shù)兩個(gè)方面。</p>

7、<p>　　在溫度的測(cè)量技術(shù)中，接觸式測(cè)溫發(fā)展較早，這種測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)是:簡(jiǎn)單、可靠、低廉，測(cè)量精度較高，一般能夠測(cè)得真實(shí)溫度;但由于檢測(cè)元件熱慣性的影響，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)熱容量小的物體難以實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量，并且該方法不適宜于對(duì)腐蝕性介質(zhì)測(cè)溫，不能用于極高溫測(cè)量，難于測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的溫度。非接觸式測(cè)溫是通過(guò)對(duì)輻射能量的檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的方法，其優(yōu)點(diǎn)是不破壞被測(cè)溫場(chǎng)，可以測(cè)量熱容量小的物體，適于測(cè)量運(yùn)動(dòng)溫度，還可以測(cè)量區(qū)域的溫度分

8、布，響應(yīng)速度較快。但也存在測(cè)量誤差較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。因此，在實(shí)際的測(cè)量中，要根據(jù)具體的測(cè)量對(duì)象選擇合適的測(cè)量方法，在滿足測(cè)量精度要求的前提下盡量減少人力和物力的投入。</p><p>　　溫度控制技術(shù)按照控制目標(biāo)的不同可分為兩類:動(dòng)態(tài)溫度跟蹤與恒值溫度控制。動(dòng)態(tài)溫度跟蹤實(shí)現(xiàn)的控制目標(biāo)是使被控對(duì)象的溫度值按預(yù)先設(shè)定好的曲線進(jìn)行變化。在工業(yè)生產(chǎn)中很多場(chǎng)合需要實(shí)現(xiàn)這一控制目標(biāo)，如在發(fā)酵過(guò)程控制，化工生產(chǎn)中

9、的化學(xué)反應(yīng)溫度控制，冶金工廠中燃燒爐中的溫度控制等。恒值溫度控制的目的是使被控對(duì)象的溫度恒定在某一數(shù)值上，且要求其波動(dòng)幅度(即穩(wěn)態(tài)誤差)不能超過(guò)某一給定值。本課題所研制的電熱器單片機(jī)溫控系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)恒值溫度控制的要求，故以下僅對(duì)恒值溫度控制進(jìn)行討論。</p><p>　　本設(shè)計(jì)所研究的主要內(nèi)容以AT89C51為核心組建測(cè)控系統(tǒng)，它必須快速準(zhǔn)確采取各種待測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。由于要求的精度很高，采集系統(tǒng)應(yīng)盡可能的排

10、除諧波干擾，充分利用高精度A/D器件的性能，提高所測(cè)物理量的精度。</p><p>　　該單片機(jī)控制系統(tǒng)功能：溫度探頭（AD590）感應(yīng)出電熱箱中的溫度，放大器將溫度信號(hào)傳輸給A/ D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，這個(gè)數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)與人為設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較后發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)光電隔離器去驅(qū)動(dòng)雙向可控硅以調(diào)節(jié)加在電熱絲上的電壓，從而控制電熱箱的溫度。</p><p>&l

11、t;b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1課題背景 </p><p>　　對(duì)電熱箱的溫度控制以往主要采用常規(guī)儀器儀表加接觸器的斷續(xù)控制方法,裝置多、體積大、溫度控制精度低。采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度控制則可以大大提高溫度控制系統(tǒng)的性能價(jià)格比，且易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　1.2選題意義</b

12、></p><p>　　溫度在工業(yè)控制中是個(gè)很重要的參數(shù),特別在冶金、機(jī)械、食品、化工等工業(yè)中,對(duì)工件的處理溫度都要求嚴(yán)格控制,對(duì)于溫度的精確度和穩(wěn)定性均有較高的要求。</p><p>　　在此項(xiàng)課題中有以下技術(shù)指標(biāo)要求:</p><p>　?、?溫度最高可加熱到100℃，并在此溫度下保持恒定，控制其最大溫差不超過(guò)1℃。</p><p>

13、;　　②.根據(jù)用戶要求，使系統(tǒng)對(duì)該電熱箱控制的恒定溫度在0℃～100℃范圍內(nèi)，做到能夠進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和連續(xù)可調(diào)的功能。并能使各恒溫點(diǎn)的控制精度保持在±1℃。</p><p>　　③.對(duì)電熱箱的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)顯示。</p><p>　　④.裝置整機(jī)體積小、靈敏度高、性能可靠。</p><p>　　這種單片機(jī)控制方案可大大地提高工作效率和控制精度,有助于

14、自動(dòng)化水平的提高,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。</p><p><b>　　2系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)功能及其工作原理</p><p>　　該電熱箱具有以下功能：(1)使用高清晰度數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示電熱箱溫度，范圍0℃～100℃；(2)可用鍵盤方便地設(shè)定所需溫度值，并顯示設(shè)定的溫度； (3)按設(shè)定溫度加熱到相應(yīng)溫度，

15、并具有保溫功能。系統(tǒng)利用集成溫度傳感器AD590完成溫度測(cè)量并轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，經(jīng)由A／D轉(zhuǎn)換器 ADC0804 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到AT89C51單片機(jī)中，單片機(jī)將采集到的溫度值與通過(guò)鍵盤設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，來(lái)控制加熱器的開斷，同時(shí)將溫度值實(shí)時(shí)顯示在 LED 顯示器上。</p><p>　　2.2系統(tǒng)基本組成方框圖</p><p>　　此電熱箱的溫控系統(tǒng)框圖如下圖1。</p>

16、;<p>　　從圖中可以看出，系統(tǒng)主要功能模塊分為3類：</p><p>　?、?數(shù)據(jù)采集：是指在單片機(jī)的控制下，使用功能傳感器完成特定信號(hào)的測(cè)量和數(shù)據(jù)采集的功能。傳感器將采集到的信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中進(jìn)行處理。</p><p>　　②.結(jié)果顯示：是指單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶顯示模塊，并控制液晶顯示模塊按照一定的格式將其顯示的功能。</p><p&

17、gt;　　操作輸入：是指操作者或其他器件向單片機(jī)發(fā)送控制指令，用來(lái)控制儀器的模式，該指令一般通過(guò)鍵盤輸入。單片機(jī)在控制指令的要求下，完成一定功能，如進(jìn)行信號(hào)測(cè)量、數(shù)據(jù)顯示等。</p><p>　　③.控制執(zhí)行：是指單片機(jī)控制執(zhí)行器件的通斷電，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量穩(wěn)定、有序、規(guī)則的控制。</p><p>　　除了上述3個(gè)主要功能模塊外，還有電源模塊，用來(lái)提供+5V和±12V直流電壓。&

18、lt;/p><p><b>　　3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1AT89C51單片機(jī)</p><p>　　ATMEL公司的生產(chǎn)的AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位

19、微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，具有低功耗，速度快，程序擦寫方便等優(yōu)點(diǎn)，完全滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖2所示。</p><p>　　圖2 AT89C51單片機(jī)引腳圖</p><

20、;p>　　主要特性：與MCS-51 兼容 ；4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ；壽命：1000寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年；全靜態(tài)工作：0Hz～24Hz；三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定；128×8位內(nèi)部RAM；32可編程I/O線；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源 ；可編程串行通道；低功耗的閑置和掉電模式；片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。</p><p>　　本系統(tǒng)選擇AT89C51作為主控制器，P0口作為ADC0804

21、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的輸入端。P2.0接ADC0804的INTR端檢測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是否結(jié)束，P2.6、P3.0、P3.1口經(jīng)74LS164串行輸出顯示數(shù)據(jù)到數(shù)碼管，P1口用來(lái)連接獨(dú)立式鍵盤，實(shí)現(xiàn)電熱箱溫度的動(dòng)態(tài)設(shè)定。P2.7用于控制加熱器電路的通斷，P3.6用于控制 ADC 轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)，P3.7用于控制讀取 ADC 的轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p><p>　　3.2AD590溫度采集電路設(shè)計(jì)</p><p>　　

22、AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下：</p><p>　　①.流過(guò)器件的電流（A）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即：</p><p><b>　　Ir/T=1A/K</b></p><p>　　式中：Ir—流過(guò)器件（AD590）的電流，單位為A；</p><p>　

23、　T—熱力學(xué)溫度，單位為K。</p><p>　　②.AD590的測(cè)溫范圍為-55℃～+150℃。</p><p>　　③.AD590的電源電壓范圍為4V～30V。電源電壓可在4V～6V范圍變化，電流變化1A，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。</p><p>　　④.輸出電阻為710M。</p&g

24、t;<p>　?、?精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在-55℃～+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為±0.3℃。</p><p>　　3.2.1AD590基本應(yīng)用電路</p><p>　　圖3（a）是AD590的封裝形式，圖3（b）是AD590用于測(cè)量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^(guò)AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻R1和電位器R

25、2的電阻之和為1k時(shí)，輸出電壓Vo隨溫度的變化為1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法為：把AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器R2，使VO=273.2mV?；蛟谑覝叵?25℃)條件下調(diào)整電位器,使VO=273.2+25=298.2（mV）。但這樣調(diào)整只可保證在0℃或25℃附近有較高精度。</p><p>　　3.2.2AD590測(cè)溫放大電路</p>

26、<p>　　為了提高精度，擴(kuò)大測(cè)量范圍，在A/D轉(zhuǎn)換前還要將信號(hào)加以放大并進(jìn)行零點(diǎn)遷移，因而一個(gè)高穩(wěn)定性的、高精度的放大電路是必須的。當(dāng)溫度變化時(shí)，AD590會(huì)產(chǎn)生電流變化，當(dāng)AD590的電流通過(guò)一個(gè)10k的電阻時(shí)，這個(gè)電阻上的壓降為10mV，即轉(zhuǎn)換成10mV／K，為了使此10k電阻精確，可用一個(gè)9k的電阻與一個(gè)2k的電位器串聯(lián)，然后通過(guò)調(diào)節(jié)電位器來(lái)獲得精確的10k。運(yùn)算放大器AR1被接成電壓跟隨器形式，以增加信號(hào)的輸入阻

27、抗，降低輸出阻抗，由運(yùn)放AR2減去2.732做零位調(diào)整（即把絕對(duì)溫度轉(zhuǎn)成攝氏溫度），最后由運(yùn)放AR3反相并放大５倍輸送給A/D轉(zhuǎn)換器。具體硬件連接圖如圖4所示。</p><p>　　圖4 AD590溫度采集放大電路</p><p>　　AD590溫度測(cè)量變量關(guān)系，如表1所示。</p><p>　　表1 AD590溫度放大測(cè)量變量關(guān)系</p><p

28、>　　該溫度采集電路采用LM741集成運(yùn)算放大器，它是一種高放大倍數(shù)、高輸入阻抗、低輸出阻抗的直接耦合多級(jí)放大電路，具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，可對(duì)直流信號(hào)和交流信號(hào)進(jìn)行放大。外接負(fù)反饋電路后，輸出電壓Vo與輸入電壓Vi的運(yùn)算關(guān)系僅取決于外接反饋網(wǎng)絡(luò)與輸入的外接阻抗，而與運(yùn)算放大器本身無(wú)關(guān)。</p><p>　　如圖5 LM741集成運(yùn)放的外引線圖，各引腳功能如下。</p><p>

29、　　圖5 LM741的外引線圖</p><p>　　3.3ADC0804模數(shù)轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　ADC0804型A/D轉(zhuǎn)換器。它是中速廉價(jià)型產(chǎn)品之一。片內(nèi)有三態(tài)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，與微處理器兼容，輸入方式為單通道。</p><p>　　1.ADC0804模數(shù)轉(zhuǎn)換器功能及引腳說(shuō)明</p><p>　　①．8位COMS逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換

30、器；</p><p><b>　?、冢龖B(tài)鎖定輸出；</b></p><p>　?、郏嫒r(shí)間：135µs；</p><p><b>　　④．分辨率：8位；</b></p><p>　?、荩D(zhuǎn)換時(shí)間：100µs；</p><p>　?、蓿傉`差：±

31、;1LSB；</p><p>　　⑦．工作溫度：ADC0804LCN—0度～+70度；</p><p>　　⑧．電源電壓為單一+5V；</p><p><b>　　引腳說(shuō)明:</b></p><p>　　/CS：芯片選擇信號(hào)； 圖6 ADC0804引腳圖</p>

32、<p>　　/RD：外部讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果的控制腳輸出信號(hào)； </p><p>　　/WR：用來(lái)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換的控制輸入；</p><p>　　CLKIN，CLKR：時(shí)鐘輸入或者震蕩元件（R，C），頻率約限制在100KHZ～1460KHZ，如果使用RC電路則振蕩頻率為1/（1.1RC）；</p><p>　　/INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出，低電平動(dòng)作；</p&

33、gt;<p>　　VIN（+），VIN（-）：差動(dòng)模擬電壓輸入；</p><p>　　AGND，DGND：模擬信號(hào)以及數(shù)字信號(hào)的接地；</p><p>　　Vref/2：輔助參考電壓；</p><p>　　DB0—DB7：8位數(shù)字輸出；</p><p>　　VCC：電源供應(yīng)以及作為電路的參考電壓；</p><

34、p>　　2.ADC0804使用說(shuō)明</p><p>　　ADC0804的被轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)從和輸入，允許此信號(hào)是差動(dòng)的或不共地的電壓信號(hào),模擬地和數(shù)字地分別設(shè)置引入端,使數(shù)字電路的地電流不影響模擬信號(hào)回路，以防止寄生耦合造成的干擾。參考電壓可以由外部電路供給，從“”端直接送入。當(dāng)電源準(zhǔn)確、穩(wěn)定時(shí)，也可作參考基準(zhǔn)。此時(shí)，由ADC0804片內(nèi)部設(shè)置的分壓電路可自行提供參考電壓(2.5V)，“”端不必外接電源，浮空

35、即可。 </p><p>　　ADC0804片內(nèi)有時(shí)鐘電路，只要在外部“CLKR”和“CLK”兩端外接一對(duì)電阻電容即可產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)鐘，其振蕩頻率為≈1/1.1RC。其典型應(yīng)用參數(shù)為：R=10k，C=150pF，≈640kHz，每秒鐘可轉(zhuǎn)換1萬(wàn)次。若采用外部時(shí)鐘，則外部可從CLK端送入，此時(shí)不接R、C。是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端，輸出電平高跳到低表示本次轉(zhuǎn)換已經(jīng)完成

36、，可作為中斷或查詢信號(hào)。如果和端與端相連，則ADC0804就處于自動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)換狀態(tài)。為轉(zhuǎn)換結(jié)果讀出控制端，當(dāng)它與同時(shí)為低電平時(shí)，輸出數(shù)據(jù)鎖存器DB0～DB7端上出現(xiàn)8位并行二進(jìn)制數(shù)碼，以表示A/D結(jié)果。</p><p>　　3.單片機(jī)與ADC0804接口電路</p><p>　　圖7 單片機(jī)與ADC0804接口電路</p><p>　　0804由于具有三態(tài)輸出鎖存器

37、，可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)總線，故與AT89C51接口電路十分簡(jiǎn)單，直接連接成上圖7即可。</p><p>　　當(dāng)與同時(shí)有效時(shí)便啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)產(chǎn)生信號(hào)，可供輸出查詢或中斷信號(hào)。在和共同控制下可以讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。</p><p>　　在A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中，如果再次啟動(dòng)轉(zhuǎn)換器，則終止正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，進(jìn)入新的轉(zhuǎn)換，在新的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，數(shù)據(jù)寄存器中仍保持上一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果。</p>&

38、lt;p>　　0804提供兩個(gè)信號(hào)輸入端和，如果輸入電壓的變化范圍從0V到，則芯片的端接地，輸入電壓加到端。對(duì)于差動(dòng)輸入，輸入電壓可以從非零開始，即到。此時(shí)端應(yīng)接至等于的恒定電壓上，而輸入電壓仍加到端上。</p><p>　　0804轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)無(wú)需調(diào)整，而輸入電壓的范圍可以通過(guò)調(diào)整端處的電壓加以改變。端電壓應(yīng)為輸入電壓的1/2。例如輸入電壓范圍是0V至2V，則在端應(yīng)加1V，但當(dāng)輸入電壓為0～+5V時(shí)，端無(wú)

39、需外加任何電壓，而由內(nèi)部電源分壓得到。</p><p>　　4.ADC0804電壓輸入與數(shù)字輸出關(guān)系</p><p>　　本設(shè)計(jì)參考電壓Vref=5V所以可確定輸入模擬量所對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)量如表2所示。</p><p>　　表2 ADC0804輸入輸出關(guān)系</p><p><b>　　3.4顯示電路設(shè)計(jì)</b></p

40、><p>　　顯示電路采用74LS164連接4個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管，實(shí)現(xiàn)串行口靜態(tài)顯示。如圖8所示。由P2.6.控制串行口TXD的允許端，只有當(dāng)P2.6=1時(shí)，才打開與門，放開顯示傳送。AT89C51的串行口RXD和TXD為一個(gè)全雙工串行通信口，但在工作方式0下可以作同步移位寄存器用，其數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）串行輸出或輸入；而同步移位時(shí)鐘由TXD（P3.1）端串行輸出，在同步時(shí)鐘作用下，實(shí)現(xiàn)由串行到并行的數(shù)據(jù)通信。利用串

41、行口加外圍芯片74LS164就構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)并行輸出，用于串-并行轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)顯示LED。</p><p>　　圖8 串行靜態(tài)顯示電路</p><p>　　這種顯示電路屬于靜態(tài)顯示，比動(dòng)態(tài)顯示亮度更高一些。由于74LS164允許通過(guò)電流達(dá)8mA，所以添加100驅(qū)動(dòng)電路，亮度比較理想。與動(dòng)態(tài)顯示相比，無(wú)需CPU不停的掃描，頻繁的為顯示服務(wù)，節(jié)省了CPU時(shí)間，提高了工作效率。</p>

42、<p>　　74LS164移位寄存器底層驅(qū)動(dòng):74LS164是一款8位移位寄存器,串行輸入并行輸出,常用于端口擴(kuò)展,引腳排列如圖9所示。</p><p>　　圖9 74LS164引腳圖</p><p><b>　　引腳說(shuō)明：</b></p><p>　　CLK：時(shí)鐘輸入斷；</p><p><b>

43、;　　CLR：清除端；</b></p><p>　　A,B：為數(shù)據(jù)輸入端；</p><p>　　當(dāng)CLR為低電平時(shí)QA～QH輸出均為低電平,當(dāng)數(shù)據(jù)輸入端任意引腳為低電平時(shí),禁止數(shù)據(jù)輸入。并在CP上升沿作用下決定QA的狀態(tài)，當(dāng)任意一引腳為高電平的時(shí)候，允許另一引腳輸入數(shù)據(jù)并且在CP上升沿的作用下決定QA的狀態(tài)。在使用的時(shí)候經(jīng)常把DSA、DSB其中的一個(gè)設(shè)置永久高電平,或者兩只腳同

44、時(shí)接信號(hào)端。</p><p><b>　　3.5時(shí)鐘電路</b></p><p><b>　　圖10 時(shí)鐘電路</b></p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　

45、XATL1和XATL2兩端接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激震蕩。電容器C1和C2通常去32pF左右，可穩(wěn)定頻率并對(duì)震蕩頻率有微調(diào)作用。震蕩脈沖范圍為。如圖10所示。</p><p>　　振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)

46、外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　3.6復(fù)位及鍵盤溫度設(shè)定電路</p><p>　　1.RESET：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RESET腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。如圖11所示，在按鍵瞬間，電容C1通過(guò)R1充電，RESET端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。關(guān)于參數(shù)的選定，在震蕩穩(wěn)定后應(yīng)保證復(fù)位高電平持續(xù)時(shí)間（即正脈沖寬度）大于兩個(gè)機(jī)器周

47、期。當(dāng)采用6MHz時(shí)，可取C3=22µF，R4=1K；當(dāng)采用12MHz時(shí)，可取C3=10µF,R4=8.2K。</p><p><b>　　圖11復(fù)位電路</b></p><p>　　2.鍵盤部分在程序運(yùn)行過(guò)程中設(shè)置為外部中斷1方式，S1～S4實(shí)現(xiàn)各功能通道鍵。S1鍵為中斷輸入鍵，只有按下S1鍵，其他鍵才有效。中斷按鍵的功能就是設(shè)定恒溫值，以便對(duì)測(cè)

48、得溫度對(duì)比判斷，鍵盤電路如圖12所示。</p><p>　　圖12 設(shè)定溫度鍵盤</p><p><b>　　3.7控制加熱電路</b></p><p>　　該部分采用了Motorola公司推出的單片集成可控硅驅(qū)動(dòng)器件 MOC3041，作為對(duì)加熱器的驅(qū)動(dòng)和控制。MOC3041芯片是一種集成的帶有光耦合的雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路，其內(nèi)部集成了發(fā)光二極管

49、、雙向可控硅和過(guò)零觸發(fā)電路等器件。他由輸入和輸出兩部分組成。輸入部分是一個(gè)砷化鎵發(fā)光二極管，在5～15mA正向電流的作用下發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光去觸發(fā)輸出部分。輸出部分包括一個(gè)硅光敏雙向可控硅和過(guò)零觸發(fā)器。在紅外線的作用下，雙向可控硅可雙向?qū)?，與過(guò)零觸發(fā)器一起輸出同步觸發(fā)脈沖，去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)—外部的雙向可控硅。其工作過(guò)程是：當(dāng)單片機(jī)的P2.7口輸出高電平時(shí)， MOC3041 輸入部分的發(fā)光二極管導(dǎo)通。發(fā)出足夠強(qiáng)度的紅外光去觸發(fā)輸出部分，

50、即控制可控硅的導(dǎo)通，從而打開加熱器；同理，當(dāng)P2.7口輸出為低電平時(shí)，MOC3041輸入部分的發(fā)光二極管截止，可控硅斷開，關(guān)閉加熱器。該系統(tǒng)具體電路圖如圖13所示。</p><p>　　圖13 雙向可控硅控制電路</p><p>　　3.8輔助直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)</p><p>　　方案1：采用單一電源供電。這種方法明顯不行。因?yàn)殡娐分杏心M電路、數(shù)字電路等弱電部分

51、電路，還有感應(yīng)加熱負(fù)載的強(qiáng)電流電路。如果采用單一電源，各個(gè)部分很可能造成干擾，系統(tǒng)無(wú)法正確工作，還可能因?yàn)樨?fù)載過(guò)大，電源無(wú)法提供足夠的工作電流。特別是壓機(jī)啟動(dòng)瞬間電流很大，而且逆變電路負(fù)載電流波動(dòng)較大會(huì)造成電壓不穩(wěn)，有毛刺等干擾，嚴(yán)重時(shí)可能造成弱電部分電路掉電。</p><p>　　方案2：采用雙電源，即電源負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路等強(qiáng)電部分用一個(gè)電源，模擬電路、數(shù)字電路等弱電部分用一個(gè)電源。這種方法明顯比前一種方案可靠性要

52、高，但是電路間還是可能會(huì)產(chǎn)生干擾，造成系統(tǒng)不正常，而且還可能會(huì)對(duì)單片機(jī)的工作產(chǎn)生干擾，影響單片機(jī)的正常工作。</p><p>　　方案3：采用多電源供電方式，即對(duì)數(shù)字電路、模擬電路、驅(qū)動(dòng)電路分別供電，這種方案即降低了系統(tǒng)各個(gè)模塊間的干擾，還保證了電源能為各部分提供足夠的工作電流，提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　根據(jù)上述分析，決定采用方案3。</p><p>

53、　　3.8.1三端固定穩(wěn)壓器</p><p>　　CW78××為固定式三端穩(wěn)壓器，它只能輸出一個(gè)穩(wěn)定電壓。固定式三端穩(wěn)壓器的常見(jiàn)產(chǎn)品如圖14所示。</p><p>　　圖14 CW78××、CW79××系列穩(wěn)壓器</p><p>　　CW78××系列穩(wěn)壓器輸出固定的正電壓，如7805

54、輸出為＋5V；CW79××系列穩(wěn)壓器輸出固定的負(fù)電壓，如7905輸出為－5V。</p><p>　　其典型應(yīng)用電路如圖15所示。</p><p>　　圖15 CW78××典型應(yīng)用電路</p><p>　　輸入端接電容可以進(jìn)一步濾除紋波，輸出端接電容能改善負(fù)載的瞬態(tài)影響，使電路穩(wěn)定工作。、最好采用漏電流小的鉭電容，一般不得小

55、于0.1µF ，如采用電解電容，則電容量要比圖中數(shù)值增加10倍。</p><p>　　3.8.2本次設(shè)計(jì)用的電源</p><p>　　圖16所示電路為±12伏輸出的直流穩(wěn)壓電源，從圖可見(jiàn)，該直流穩(wěn)壓電是由變壓器、二極管整流橋、濾波器和集成穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)組成。如果把圖16中的集成穩(wěn)壓器7812換成7805 (注意7912管腳的輸入、輸出和接地都與7812不同的)。則穩(wěn)壓電源變

56、為輸出+5伏的單路直流穩(wěn)壓電源，供給AT89C51等芯片工作。 </p><p>　　圖16 +5V和±12伏雙路穩(wěn)壓電源</p><p>　?。?）使用中應(yīng)注意：</p><p>　?、僬鳂蜉敵龅囟藨?yīng)接在大電解電容上，以利于降噪。電解電容應(yīng)大于1000μF，以為7812三端穩(wěn)壓模塊提供較穩(wěn)定的直流輸入。</p><p>　

57、?、跒橄朔€(wěn)壓模塊內(nèi)部產(chǎn)生的高次諧波，抑制穩(wěn)壓電路的自激震蕩，實(shí)現(xiàn)頻率補(bǔ)償，應(yīng)在模塊兩端分別并聯(lián)一小電容。</p><p>　　3.8.3元器件選擇及參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　?。?）三端穩(wěn)壓器</b></p><p>　　根據(jù)電路中所需要的電源，選擇7805、7812、7912分別輸出+5V、+12V和-12V，其輸出電壓和輸出

58、電流均滿足指標(biāo)要求。</p><p><b>　　（2）輸入輸出電容</b></p><p>　　輸入輸出電容的取值如上圖所示(主要根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)而得到)，一般為瓷片電容。</p><p>　?。?）變壓器二次側(cè)電壓有效值和輸入電壓</p><p>　　這兩個(gè)值的取定決定了相關(guān)元器件及參數(shù)的選擇。一般情況下，輸入電壓應(yīng)比輸

59、出電壓高3V左右(太小影響穩(wěn)壓；太大穩(wěn)壓器功耗大，易受熱損壞)。假設(shè)+5V的輸入為V11，輸出為Vo1；+12V的輸入為V12,輸出為Vo2；-12V的輸入為V13， 輸出為Vo3，而它們所對(duì)應(yīng)的變壓器二次側(cè)電壓有效值分別為V21、V22、V23則有，V11=8V，V12=15V，考慮電網(wǎng)電壓10%的波動(dòng)，最終可取V11=9V，V12=16.5V。</p><p>　　由式V1≈(1.1～1.2)V2可取變壓器二

60、次側(cè)電壓有效值V21=V11/1.1=8.18V， V22=V12/1.1=15V鑒于變壓器規(guī)格的限制，實(shí)際應(yīng)選V21=10V，V22=15V。</p><p><b>　?。?）濾波電容</b></p><p>　　由式Ro CL≥(3～5)T/2可暫定Ro CL=5T/2,則CL=5T/2Ro,式中，Ro為CL右邊的等效電阻，應(yīng)取最小值，T為市電交流電源的周期，T

61、=20ms，取 =1A，因此幾個(gè)電源的Ro分別為：</p><p>　　Ro1min=V11/Iomax=1.1×10V/1A=11，所以取C1=5T/2Ro1min=5×20×1000/(2×11)≈4545μF,同理有， Ro2min=1.1×15V/1A=16，C2=5×20×1000/(2×16)≈3125μF。</p&

62、gt;<p>　　可見(jiàn)，濾波電容容量較大，應(yīng)選電解電容。受規(guī)格的限制，實(shí)際容量應(yīng)選為C1=4700μF/25V，C10=4700μF/30V，其耐壓值要大于相應(yīng)的輸入電壓的1.5倍。</p><p><b>　?。?）整流二極管</b></p><p>　　整流二極管的參數(shù)應(yīng)滿足最大整流電流IF>Iomax(暫定)；最大反向電壓VR>V2，其

63、中V2為變壓器二次側(cè)電壓有效值。以上兩個(gè)橋式的所有整流二極管可選IN4001小功率二極管。</p><p><b>　　3.9本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)系統(tǒng)的硬件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，其核心器件為單片機(jī)，主要功能模塊為ADC0804和AD590傳感器組成的數(shù)據(jù)采集電路以及LED顯示電路；其次就是按鍵、執(zhí)行、時(shí)鐘、復(fù)位幾個(gè)功能電路；硬件系統(tǒng)的檢測(cè)電路的選擇直

64、接決定單片機(jī)數(shù)據(jù)處理程序的編寫，這顯得尤其重要。在本章中對(duì)各部分電路設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較詳細(xì)的敘述。</p><p><b>　　4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該系統(tǒng)軟件部分用MCS-51匯編語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，采用模塊化程序設(shè)計(jì)思想，將軟件劃分成若干單元，主要包括主程序模塊、十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及調(diào)整子程序模塊、LED數(shù)碼顯示子程序和延時(shí)子程序等模塊。</p>

65、;<p><b>　　4.1系統(tǒng)主流程圖</b></p><p>　　在主程序中，系統(tǒng)上電自動(dòng)復(fù)位以后首先設(shè)置堆棧，然后啟動(dòng)ADC0804，開始轉(zhuǎn)換AD590測(cè)溫電路輸入的電信號(hào)，待數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后讀入到累加器A，然后進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換調(diào)整，輸出給顯示電路，同時(shí)當(dāng)測(cè)得溫度大于等于設(shè)定值加1則停止加熱，進(jìn)行保溫。當(dāng)小于等于設(shè)定值減1則驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器件進(jìn)行加熱。主程序流程圖如圖17所示。

66、</p><p><b>　　主程序：</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　SJMP MAIN</p><p>　　ORG 0013H</p><p>　　SJMP INT1</p><p><b>　　CLR

67、 C</b></p><p>　　MOV IE,#85H</p><p>　　MAIN: MOVX @DPTR,A</p><p>　　WAIT: JB P2.0,ADC</p><p>　　AJMP WAIT</p><p>　　ADC:

68、 MOV A,@DPTR</p><p><b>　　PUSH A</b></p><p><b>　　ACALL L1</b></p><p>　　ACALL DISP</p><p>　　MOV A,60H</p><p>　　MOV 1

69、00H,A</p><p>　　DEC 100H</p><p><b>　　POP A</b></p><p>　　CJNE A,100H,rel1</p><p>　　XL1: SETB P2.7</p><p>　　CLR P2.5</p&g

70、t;<p>　　SJMP ADC</p><p>　　rel1: JNC C,XL1</p><p>　　INC 100H</p><p>　　INC 100H</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　CJNE

71、 A,100H,rel2</p><p>　　XL2: CLR P2.7</p><p>　　SETB P2.5</p><p>　　rel2: JC C,XL2</p><p>　　SET P2.5</p><p>　　AJMP ADC</p>

72、;<p>　　4.2十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換調(diào)整子程序</p><p>　　由于ADC0804轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而七段碼LED顯示器所要顯示的數(shù)據(jù)是十進(jìn)制數(shù)據(jù)，因此需要進(jìn)行二、十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。ADC0804輸出的最大轉(zhuǎn)換值為FFH(255)，由于運(yùn)放AR3放大５倍，因此本數(shù)字溫度計(jì)的最大測(cè)量溫度為5.1V/5＝1.02Ｖ，即102℃。由255×Ｘ=102，得知Ｘ＝0.4，即先乘４再除10。2

73、55×4=1020，其中高位10送高位顯示緩沖區(qū)R4，低位20送低位顯示緩沖區(qū)R5，將小數(shù)點(diǎn)設(shè)在D2位上，并將其分別顯示為1(D4) 0(D3) 2(D2) . 0(D1) ℃。所以，十進(jìn)制轉(zhuǎn)換調(diào)整流程為A/D（二進(jìn)制）→十進(jìn)制→乘４→顯示。程序流程圖如圖18所示。</p><p>　　圖18 十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換調(diào)整子程序流程圖</p><p>　　十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序：</

74、p><p>　　L1: CLR C</p><p>　　MOV R5,#00H</p><p>　　MOV R4,#00H</p><p>　　MOV R3,#08H</p><p>　　NEXT: RLC A</p><p>　　MOV R2,A&l

75、t;/p><p>　　MOV A,R5</p><p>　　ADDC A,R5</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV R5, A</p><p>　　MOV A, R4</p><p>　　ADDC A, R

76、4</p><p>　　MOV R4, A</p><p>　　MOV A, R2</p><p>　　DJNZ R3, NEXT</p><p>　　MOV R7, #02</p><p>　　L2: MOV A, R5</p><p>　　ADD A

77、, R5</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV R5, A</p><p>　　MOV A, R4</p><p>　　ADDC A, R4</p><p><b>　　DA A</b></p>

78、<p>　　MOV R4, A</p><p>　　DJNZ R7, L2</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　4.3顯示子程序</b></p><p>　　顯示采用共陰極LED串行口靜態(tài)顯示，這樣不僅大大減少了單片機(jī)的時(shí)間，不必為顯示頻繁的

79、掃描，還可以使顯示亮度更為優(yōu)越。由P2.6控制串行口TXD的允許端，只有當(dāng)P2.6=1時(shí)，才打開與門，開放顯示傳送。89C51的串行口RXD和TXD為一個(gè)全雙工串行通信口，但在工作方式0下可以作同步移位寄存器用，其數(shù)據(jù)由RXD（P3.0）串行輸出或輸入；而同步移位時(shí)鐘由TXD（P3.1）端串行輸出，每當(dāng)發(fā)送完一個(gè)字節(jié)T1就會(huì)自動(dòng)置1.用軟件查詢方式來(lái)檢測(cè)每一字節(jié)的發(fā)送。</p><p><b>　　程序

80、如下：</b></p><p>　　DISP: MOV R4，#04H；存顯示位數(shù)</p><p>　　MOVSCON，00H；置串行方式0</p><p>　　CLRES；串口禁中斷</p><p>　　SETBP2.6；允許TXD發(fā)送脈沖</p>

81、<p>　　DIR1： MOVSUBF，@R3；串行輸出一位顯示字段碼</p><p>　　JNBTI,$；等待串行發(fā)送完畢</p><p>　　CLRTI；清串行標(biāo)志</p><p>　　DECR0；更新顯示位數(shù)</p><p>　　DJNZR4，DIR1

82、；是否顯示完畢</p><p>　　CLRP2.6；關(guān)閉TXD發(fā)送脈沖</p><p>　　RET；返回</p><p>　　4.4鍵盤處理子程序</p><p>　　本系統(tǒng)采用的是鍵盤中斷法：S1鍵接至P3.3口，作為設(shè)置鍵，當(dāng)S1鍵沒(méi)按下時(shí)，其他鍵有動(dòng)作，系統(tǒng)都不作反應(yīng)，只有S1鍵按下，S2～S

83、4才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。</p><p>　　S3鍵：加1；S4鍵：減1；S2鍵：確定；</p><p><b>　　鍵盤中斷子程序：</b></p><p>　　INT1: CLR EX1 ；關(guān)中斷</p><p>　　CLR IT1</p><

84、p>　　CLR EA</p><p>　　PUSH A ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　PUSH B</p><p>　　PUSH R0</p><p>　　PUSH R1</p><p>　　PUSH R3</p&

85、gt;<p>　　PUSH R4</p><p>　　PUSH R5</p><p>　　MOV R3,#60H；進(jìn)入設(shè)置顯示狀態(tài)</p><p>　　LCALL CHABIAO </p><p>　　LCALL DISP</p><p>　　KEY

86、: MOV P1，#FFH；送P1全零</p><p>　　JB P1.3，UPLINE；P1.3=0轉(zhuǎn)到恒溫加1處理</p><p>　　JB P1.5，DONWLINE；P1.5=0轉(zhuǎn)到恒溫減1處理</p><p>　　JB P1.7，END；確定返回</p><

87、;p>　　SJMP KEY；重新掃描</p><p>　　UPLINE: LCALL DS10MS；消抖延時(shí)</p><p>　　JB P1.3，KEY；無(wú)按鍵返回掃描</p><p>　　MOV R3,#60H；顯示恒溫溫度</p><p>　　LCALL

88、 DISP</p><p>　　JIAYI: LCALL DS10MS；溫度加1處理子程序</p><p>　　JB P1.3，UPLINE</p><p>　　INC @R5；加1溫度</p><p>　　MOV @R3，#11H；十進(jìn)制轉(zhuǎn)換</p><p

89、><b>　　EDC R3</b></p><p>　　MOV A，@R4</p><p>　　MOV B，#100</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV @R3，A</p><p><b>　　ED

90、C R3</b></p><p><b>　　MOV A，B</b></p><p>　　MOV B，#10</p><p>　　DIV ABMOV@R3，A</p><p><b>　　EDC R3</b></p><p>　　MOV

91、 A，B</p><p>　　MOV @R3，A</p><p>　　LCALL CHABIAO ；調(diào)用查表</p><p>　　LCALL DISP</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DONWLINE: LCALL D

92、S10MS </p><p>　　JB P1.5，KEY</p><p>　　MOV R3,#60H</p><p>　　LCALL DISP</p><p>　　JIANYI: LCALL DS10MS ；溫度減一處理子程序</p><p>　　JB

93、 P1.5，DONWLINE</p><p>　　DEC @R5</p><p>　　MOV @R3，#12H ；十進(jìn)制轉(zhuǎn)換</p><p>　　EDC R3</p><p>　　MOV A，@R4</p><p>　　MOV B，#100<

94、/p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV @R3，A</p><p><b>　　EDC R3</b></p><p><b>　　MOV A，B</b></p><p>　　MOV B，#10</

95、p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV @R3，A</p><p><b>　　EDC R3</b></p><p>　　MOV A，B</p><p>　　MOV @R3，A</p><p>

96、;　　LCALL CHABIAO</p><p>　　LCALL DISP</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　CHABIAO: MOV R2,#4；查表子程序</p><p>　　MOV DPTR,#TAB</p><p>

97、;　　CHABIAO1: MOV A,@R3</p><p>　　MOV A,@A+DPTR</p><p>　　MOV @R3,A</p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　DJNZ R2，CHABIAO1</p><p><b>　　

98、RET</b></p><p>　　DS10MS: MOV R7,#10H；10MS延時(shí)子程序</p><p>　　DS1: MOV R6,0FFH</p><p>　　DS2: DJNZ R6,DS2</p><p>　　DJNZ R7,DS1</p

99、><p><b>　　RET</b></p><p>　　END: POP R5 ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)</p><p>　　POP R4</p><p>　　POP R3</p><p>　　POP R1</p

100、><p>　　POP R0</p><p>　　POP B</p><p>　　POP A</p><p>　　SETB EX1；開中斷</p><p>　　SETB IT1</p><p>　　SETB EA<

101、/p><p>　　RETI ；中斷返回</p><p>　　TAB:DB 040H,079H,024H,030H,19H, 12H, 02H, 058H，00H, 10H;</p><p>　　DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H, 92H, 82H, 0D8H，80H, 90H;</p><p><b

102、>　　4.5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章介紹了系統(tǒng)主要的流程圖以及程序清單。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)敘述了電熱箱溫控設(shè)計(jì)，包括硬件組成和軟件的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)上主要是通過(guò)溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行采集，把溫度轉(zhuǎn)換成變化的電壓，然后由放大器將信號(hào)放大，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換

103、器，ADC0809將模擬溫度電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字溫度信號(hào)電壓。其硬件設(shè)計(jì)中最核心的器件是單片機(jī)AT89C51，它一方面控制A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，另一方面，將采集到的數(shù)字溫度電壓信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到相應(yīng)的溫度值，送到LED顯示器，以數(shù)字形式顯示測(cè)量的溫度。</p><p>　　該系統(tǒng)利用MCS51匯編語(yǔ)言編制,運(yùn)行程序的主要特點(diǎn)是:</p><p>　　1)適用性強(qiáng)，用

104、戶只需對(duì)界面參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并啟動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行便可滿足不同用戶水溫的要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的實(shí)時(shí)監(jiān)控。避免了電力力資源的浪費(fèi)，節(jié)省了能源。</p><p>　　2)將單片機(jī)以及溫度傳感器引入對(duì)水溫的分析和處理中，單片機(jī)控制決策無(wú)需建立被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)，適合對(duì)非線性、時(shí)變、滯后系統(tǒng)的控制，對(duì)水溫控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制非常適合。</p><p>　　3)系統(tǒng)成本低廉，結(jié)構(gòu)緊湊，操作非常

105、簡(jiǎn)便，可擴(kuò)展性強(qiáng)，只要稍加改變，即可增加其他使用功能。較好的滿足了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研的需要。</p><p>　　該系統(tǒng)也存在一些問(wèn)題：系統(tǒng)在控制溫度精度上不理想，控制容易產(chǎn)生震蕩，不穩(wěn)定。這可采用PID算法來(lái)控制PWM波的產(chǎn)生，進(jìn)而控制電熱絲的加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制。數(shù)字PID控制則能夠較好地解決控制精度的問(wèn)題,并且計(jì)算機(jī)能夠用程序既簡(jiǎn)單又方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)字PID控制規(guī)律,對(duì)精度調(diào)整起來(lái)也很方便。具體控制方案可采用了數(shù)

106、字PID算法結(jié)合積分分離方法對(duì)電熱箱溫度進(jìn)行控制,具有精度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)，參考了大量的資料，讓我認(rèn)識(shí)到了單片機(jī)功能的強(qiáng)大，讓我學(xué)到了很多，受益匪淺！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]何立民主編.單片機(jī)應(yīng)用與設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000.8</p

107、><p>　　[2]何立民主編.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編（1）～（7）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993～1999</p><p>　　[3]胡健主編.單片機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)踐教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[4]電力電子變流技術(shù)</p><p>　　[5]楊寧主編.單片機(jī)與控制技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200

108、5.3</p><p>　　[6]肖洪兵.胡輝.郭速學(xué)編著.跟我學(xué)單片機(jī).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.8</p><p>　　[7]朱定華.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社，2001,4</p><p>　　[8]劉瑞新.單片機(jī)原理及應(yīng)用教程.機(jī)械工業(yè)出版社，2003,7</p><p>　　[9]趙麗芬.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典

109、型實(shí)例.中國(guó)鋼鐵工業(yè)出版,2004</p><p>　　[10]余家春.Prote199SE電路設(shè)計(jì)實(shí)用教程.北京:中國(guó)鐵道出版社，2003</p><p>　　[11]Li S. Matching: invariants to translations, rotations and scale changes [J]. Pattern Recognition, 1992,26(6): 5

110、83-594.</p><p>　　[12]M. Pilu, A direct method for stereo correspondence based on singular value decomposition[C].IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, 1997, 261-266.</p><p

111、>　　[13]Yang.Y.Yi. J., Woo, Y.Y., and Kim. B.: ‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique’, Microw. J., 2001, 44, (12), pp. 20–36</p><p>　

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113、 </p><p>　　[16]王俊峰等.現(xiàn)代傳感器應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.8</p><p>　　[17]何希才等.傳感器極其應(yīng)用實(shí)例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1</p><p>　　[18]魏澤鼎等.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)例.北京：電子工業(yè)出版社，2005.1</p><p>　　[19]吳金戌等.8051單片機(jī)實(shí)踐與

114、應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[20]公茂法等.單片機(jī)人機(jī)接口實(shí)例集.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997.6</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本文是在導(dǎo)師朱學(xué)東副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、誨人不倦的指導(dǎo)風(fēng)格以及忘我的工作精神使我受益匪淺，是我今后工

115、作學(xué)習(xí)的楷模，將永遠(yuǎn)激勵(lì)我前進(jìn)。導(dǎo)師不僅在生活和學(xué)習(xí)中給我關(guān)心和指導(dǎo)，而且也在思想上給予我深刻的影響和教誨，在此對(duì)導(dǎo)師表示深深的謝意！</p><p>　　在課題研究及論文完成過(guò)程中，始終受到陪我度過(guò)四年大學(xué)生活的舍友:朱志遠(yuǎn)、劉海軍的精心指導(dǎo)，沒(méi)有他們的幫助，許多工作難以開展，在此向他們表示衷心的感謝！在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中，電氣一班許多同學(xué)給予了無(wú)私的關(guān)心和幫助，他們與我在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的討論和合作，

116、提出了許多寶貴的意見(jiàn)和建議。感謝其他老師和同學(xué)對(duì)我的關(guān)心、支持和熱情的幫助。</p><p>　　感謝曾經(jīng)幫助、培養(yǎng)過(guò)我的所有的老師。感謝百忙之中抽出寶貴時(shí)間評(píng)閱我論文的論文審閱人、評(píng)議人和答辯委員會(huì)各位專家學(xué)者，感謝你們?cè)u(píng)閱本文所付出的辛勤勞動(dòng)。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)單</p