畢業(yè)設計--基于mcs-51的多路溫度采集控制系統(tǒng)的設計

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題 目：基于MCS-51的多路溫度采集</p><p><b>　　控制系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　學 院： 電氣與電子工程學院</p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p

2、><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文設計是以MCS-51單片機系統(tǒng)為基礎的，通過熱電阻變送器對熱電阻隨溫度的變化而得到的模擬信號進行采集，連接多路模擬開關實現(xiàn)多路模擬信號的采集，并通過A/

3、D轉(zhuǎn)換器對模擬信號進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，把轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號按照順序分別送入單片機或把指定的那路信號送入單片機，通過單片機進行控制操作，通過對單片機的數(shù)據(jù)存儲器的擴展和程序存儲器的擴展來提高片內(nèi)存儲器、數(shù)據(jù)存儲器的容量，以便于在單片機的應用中滿足單片機在定時器、中斷、串行口等方面的要求；本設計是通過LED來實現(xiàn)單片機的現(xiàn)實系統(tǒng)的，通過單片機對多路模擬開關的控制進行多選一，把其中一路的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換，在通過單片機把采集到的信號送到LE

4、D電路當中進行顯示，此設計中LED顯示使用的串行接口來顯示的，它是通過人的視覺暫留特性，只觀賞感覺是連續(xù)點亮的；本文通過單片機報警系統(tǒng)來實現(xiàn)熱電阻傳感器隨測量的溫度范圍200~700攝氏度，若超出這個溫度范圍則報警。以單片機為核心完成溫度巡測、數(shù)據(jù)處理.顯示及上下限報警功能。</p><p>　　關鍵字：A/D轉(zhuǎn)換器；DBW熱電阻變送器；單片機</p><p><b>　　Abs

5、tract</b></p><p>　　It is based on MCS-51 one-chip computer system for this text not to design, is it gather to go on through thermal resistance changer to analog signal that thermal resistance receive

6、with change of temperature, join many way analog switch realize many way collection of analog signal , is it count through A/D converter to analog signal mould change to go on, Send digital signal received to change acco

7、rding to order into one-chip computer or designated those distance signal send into the one-chip c</p><p>　　Key words： A/D converter；DBW thermal resistance changer;；an one-chip computer</p><p>

8、<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p><b>　　第一章 緒 論1</b></p><

9、;p>　　1.1 課題背景及意義1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 課題內(nèi)容和主要工作2</p><p>　　第二章 多路溫度采集控制系統(tǒng)總體設計3</p><p>　　2.1 總體設計指標3</p><p>　　2.2 系統(tǒng)框圖及工作原理3</p&g

10、t;<p>　　第三章 系統(tǒng)硬件電路的設計5</p><p>　　3.1 信號輸入通道與信號采樣模塊5</p><p>　　3.1.1 信號采樣模塊的電路設計5</p><p>　　3.1.2 測量電路6</p><p>　　3.1.3 A/D芯片8</p><p>　　3.2 8051單片機

11、11</p><p>　　3.3顯示系統(tǒng)、報警系統(tǒng)13</p><p>　　3.3.1 顯示系統(tǒng)的設計13</p><p>　　3.3.2 報警系統(tǒng)的設計17</p><p>　　3.4 控制系統(tǒng)設計17</p><p>　　3.4.1 PID算法控制17</p><p>　　3.4.

12、2 繼電器控制電路18</p><p>　　3.5 8051單片機的擴展及系統(tǒng)電路20</p><p>　　3.6 鍵盤控制的設計24</p><p>　　3.7系統(tǒng)的電源設計26</p><p>　　3.7.1 電源系統(tǒng)的組成26</p><p>　　3.7.2 電源設計原理26</p>&

13、lt;p>　　3.7.3 電路27</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件的設計28</p><p>　　4.1主控模塊的程序設計28</p><p>　　4.2 LED顯示程序設計31</p><p>　　4.3 報警系統(tǒng)的程序設計32</p><p><b>　　結(jié) 論34</b&

14、gt;</p><p><b>　　參考文獻35</b></p><p><b>　　附 錄36</b></p><p><b>　　致 謝43</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　

15、1.1 課題背景及意義</p><p>　　溫度是現(xiàn)代檢測的重要組成部分，人民的日常生活與環(huán)境的溫度息息相關，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中常需對溫度進行檢測和監(jiān)控。采用微型機對溫度進行檢測、顯示、信息存儲及實時控制對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用。</p><p>　　溫度是一個非常重要的物理量，因為它直接影響燃燒、化學反應、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形、結(jié)晶以及空

16、氣流動等物理和化學過程。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題。因此對溫度的檢測的意義就越來越大。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學研究和人們的生活領域中，得到了廣泛應用。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時候都需要對溫度進行嚴格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。使用自動溫度控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進行自動控制，保證生產(chǎn)的自動化、智能化能夠順利、安全進行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。</p

17、><p>　　1.2 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀</p><p>　　21世紀，科學技術(shù)的發(fā)展日新月異，科技的進步帶動了測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設備的性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進入了高速發(fā)展的信息時代，測量技術(shù)也成為當今科技的一個主流，廣泛地深入到研究和應用工程的各個領域。</p><p>　　溫度是一個和人們生活環(huán)境有著密切關系的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活

18、中需要測量和控制的重要物理量，是國際單位制七個基本量之一。溫度的變化會給我們的生活、工作、生產(chǎn)等帶來重大影響，因此對溫度的測量至關重要。其測量控制一般使用各式各樣形態(tài)的溫度傳感器。隨著現(xiàn)代計算機和自動化技術(shù)的發(fā)展，作為各種信息的感知、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸相處理的功能器件，溫度傳感器的作用日顯突出，已成為自動檢測、自動控制系統(tǒng)和計量測試中不可缺少的重要技術(shù)工具，其應用已遍及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個領域。</p><p&g

19、t;　　國內(nèi)外一直在對溫度采集控制系統(tǒng)進行研究，目前各種溫度采集控制系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)很成熟，在實際應用中也非常普遍?；趹媚康牡牟煌懈鞣N類型的溫控系統(tǒng)，如：有基于微機的溫控系統(tǒng)、有基于DSP芯片的溫控系統(tǒng)、有基于單片機的溫度控制系統(tǒng)。相應的也研發(fā)了出了各種類型的溫度采集控制芯片，同時也有了很多實際的產(chǎn)品投入生產(chǎn)應用。雖然這些系統(tǒng)不盡相同，但它們的基本原理和完成的功能都大致一樣，主要由溫度傳感器負責采集溫度，經(jīng)過信號放大、濾波等處理后

20、進行A/D轉(zhuǎn)換，把溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；數(shù)字信號最后送入控制系統(tǒng)進行相應的處理和顯示，系統(tǒng)根據(jù)處理結(jié)果發(fā)出相應的控制信號。近些年來，單片機技術(shù)的迅速興起并蓬勃發(fā)展，單片機具有快速、精確、抗干擾能力強等特點，所以在實際應用中，更多的是采用基于單片機的溫度控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.3 課題內(nèi)容和主要工作</p><p>　　本課題是基于單片機的多路溫度采集控制系統(tǒng)設計，其利用單片機

21、作為系統(tǒng)的主要控制器，通過溫度傳感器檢測鍋爐溫度信號，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號，送入到單片機中進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過一定的控制算法后，通過單片機的輸出I/O口，來控制繼電器的閉合，達到弱電控制強電的目的，從而實現(xiàn)對了對鍋爐溫度的調(diào)節(jié)。 本人的主要工作是運用單片機作為主控制單元及數(shù)據(jù)處理單元，控制溫度傳感器檢測環(huán)境溫度信號及A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，發(fā)出控制信號對加熱爐和風扇進行自動化控制，達到自動調(diào)節(jié)控制環(huán)境溫度的目的，同時實現(xiàn)超高溫報警和

22、超低溫報警功能，顯示報警溫度值和當前溫度值。</p><p>　　第二章 多路溫度采集控制系統(tǒng)總體設計</p><p>　　2.1 總體設計指標</p><p>　　本設計要求利用單片機對8路熱電阻溫度信號進行采集和顯示。熟悉單片機在溫度巡回檢測儀表中的應用。掌握單片機系統(tǒng)的設計方法。</p><p>　　本設計要求采用逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器

23、來進行對信號的采集轉(zhuǎn)換，并通過LED來實現(xiàn)溫度采集的顯示，設計是通過8個熱電阻來進行溫度采集的，要求溫度范圍在200~700攝氏度。要求能夠?qū)崿F(xiàn)巡回顯示和指定顯示，通過完成本次設計來加深對單片機系統(tǒng)的掌握和了解。</p><p><b>　　一．基本功能</b></p><p><b>　　檢測溫度</b></p><p>

24、;<b>　　顯示溫度</b></p><p><b>　　過限報警</b></p><p><b>　　控制溫度</b></p><p><b>　　二．主要技術(shù)參數(shù) </b></p><p>　　溫度檢測范圍 ： 200~700℃</p>

25、<p>　　測量精度 ： 0.5℃</p><p>　　顯示方式 ： 四位LED顯示</p><p>　　報警方式 ： 三極管驅(qū)動的蜂鳴音報警</p><p>　　2.2 系統(tǒng)框圖及工作原理</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖如下</b></p><p><b&g

26、t;　　系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　溫度采集元件采集到溫度數(shù)據(jù),由A/D轉(zhuǎn)換器將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再將數(shù)字信號送入到51單片機中進行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過一定的控制算法后，通過單片機的輸出I/O口，來控制繼電器的閉合，達到弱電控制強電的目的，從而實現(xiàn)了對溫度的調(diào)節(jié)。同時將溫度在LED顯示系統(tǒng)中顯

27、示出來。如里溫度超過上限或下限溫度，報警系統(tǒng)會發(fā)出警報。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)硬件電路的設計</p><p>　　3.1 信號輸入通道與信號采樣模塊</p><p>　　3.1.1 信號采樣模塊的電路設計</p><p>　　熱電式傳感器是溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置，它利用敏感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化而變化的特性來達到測量目的。

28、本設計是用熱電阻傳感器來進行測量的，熱電阻的特點是精度高，適用于測低溫。</p><p>　　雖然大多數(shù)金屬的電阻值隨溫度變化而變化，然而并不是所有的金屬都能作為測量溫度的熱電阻。作為測量溫度熱電阻的金屬材料應具有如下特性：電阻溫度系數(shù)大，電阻率要大，熱容量??；在整個測量范圍內(nèi)應具有穩(wěn)定的物理和化學性質(zhì)；電阻與溫度的關系最好近似于線性，或為平滑的曲線；并要求容易加工，復制性好，價格便宜。</p>&

29、lt;p>　　目前應用最廣發(fā)的熱電阻材料試鉑和銅并且已做成標準測溫熱電阻，本設計選用的是鉑電阻。</p><p>　　鉑電阻的特點是精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠。鉑在氧化性氣氛中，甚至在高溫下的物理、化學性質(zhì)非常穩(wěn)定。因此鉑被公認為是目前制造熱電阻的最好材料。鉑電阻作為標準電阻溫度計使用，也常被用在工業(yè)測量中。此外，還被廣乏地應用于溫度的基準、標準的傳遞。</p><p>　　鉑電阻的

30、阻值溫度之間的關系，在0~850攝氏度范圍內(nèi)可用下式表示，</p><p>　　Rt=Ro(1+At+Bt2) (3-1)</p><p>　　在-200~0范圍內(nèi)用下式表示，</p><p>　　Rt=Ro[1+At+Bt2+C(t-100)3]

31、 (3-2)

32、 </p><p>　　式中 Rt------溫度為t攝氏度時的鉑電阻的阻值；</p><p>　　Ro

33、-----溫度為0時的鉑電阻值；</p><p>　　A、B、C-----常數(shù)，A=3.940*10-3/攝氏度</p><p>　　B=-5.802*10-7/攝氏度</p><p>　　C=-4.274*10-12/攝氏度</p><p>　　對滿足上訴關系的熱電阻，其溫度系數(shù)約為3.9*10-3/攝氏度。</p><

34、p>　　由式（3-1）、式（3-2）可見，電阻值與t及Ro有關，當Ro值不同時，即使在同樣的溫度下其Rt的值也不同。因此作為測量用熱電阻必須規(guī)定Ro值。根據(jù)國家從1988年開始采用的IEC標準，工業(yè)用鉑電阻Ro有100和50歐姆兩種，并將電阻值Rt與溫度t的對應關系列成表格，成為鉑電阻分度表，分度號分別為Pt100和Pt50。</p><p>　　鉑電阻材料的純度通常用百度電阻比W(100)來表示，即<

35、;/p><p>　　W(100)=R100/Ro （3-3）</p><p>　　式中 R100-----水費點時的鉑電阻的電阻值；</p><p>　　Ro-----水冰點時的鉑電阻的電阻值。</p><p>　　目前技術(shù)水平已達到W(100)=1.3930

36、，與之相應的鉑純度為99.9995%，工業(yè)用鉑電阻純度W(100)=1.387~1.390.</p><p>　　3.1.2 測量電路</p><p>　　測量電路是通過DBW系列的熱電阻變送器來實現(xiàn)的。</p><p>　　DBW型熱電阻溫度變送器它的作用是把測溫元件（熱電阻）所測得的溫度信號轉(zhuǎn)換成4～20mA（或1～5V）直流電流信號，供給記錄儀、溫度指示儀或調(diào)

37、節(jié)器以組成檢測系統(tǒng)或調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測或自動控制。</p><p>　　DBWM型熱電阻溫度變送器與各種不同型號的熱電阻配套使用，將被測溫度線性地轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號1～5V DC（或4～20mA DC），輸出供給指示，記錄儀，摸擬電動調(diào)節(jié)器，可編程數(shù)字調(diào)節(jié)器，分數(shù)控制系統(tǒng)及工業(yè)過程控制機使用。</p><p>　　本儀表采可用三、四線制連接方式，由于在電路設

38、計上采用了高性能的功能模塊結(jié)構(gòu)方式，使整機結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，安裝調(diào)校簡單，維護工作量小。本設計采用三線制連接方式。</p><p><b>　　接線端子：</b></p><p>　　圖3-1 熱電阻變送器接線端子圖</p><p>　　由于熱電阻變送器提供的是1~5V電壓，而ADC0809所需要的是0~5V電壓，所以還需要加個減法電路

39、即差值運算放大器來實現(xiàn)1~5V到0~5V的電壓轉(zhuǎn)換。</p><p>　　圖3-2是一個集成放大器組成的基本差值運算電路，它的同向輸入端和反向輸入端都接有輸入信號，理想情況下，Ii=0,U-=U+,于是可以列出</p><p><b>　　I1=I2</b></p><p>　?。║I1-U-）/R1=(U—Uo)/R2</p>

40、<p>　　U+=UI2*R4/(R3+R4)</p><p><b>　　解得</b></p><p>　　Uo=UI2*R4/(R3+R4)*（R1+R2）/R1-UI1*R2/R1 (3-4)</p><p>　　當外電路電阻滿足平衡對稱條件時R1=R3,R2=R4時，式（3-4）可寫成</p>

41、<p>　　Uo=-R2/R1*(UI1-UI2) (3-5)</p><p>　　圖3-2差值運算放大器</p><p>　　式3-5表明輸出電壓與兩個輸入電壓的差值UId=UI1-UI2成正比，電路實現(xiàn)了差值運算。差值運算放大器也成為差動運算放大器。UId稱為差模信號，At=Uo/UId=-R2/R1稱為

42、電路的差模放大倍數(shù)。當輸入電壓UI1=UI2時，輸出電壓Uo=0，把UIc=（UI1+UI2）/2稱為共模信號，可見電路對功模信號無放大作用，共模放大倍數(shù)為零。</p><p>　　熱電阻變送器與差值運算放大器的連接時，6號引腳接地，5號引腳接UI2,</p><p>　　UI1接+1V電壓。</p><p>　　3.1.3 A/D芯片</p><

43、;p>　　A/D轉(zhuǎn)換器從原理上通常分為四類：計數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單，但轉(zhuǎn)換速度很慢，所以很少采用。雙積分A/D轉(zhuǎn)換器抗干擾能力強，轉(zhuǎn)換精度也很高，但速度不夠理想。逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)</p><p>　　換器的結(jié)構(gòu)不太復雜，轉(zhuǎn)換速度也很高。并行A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度最快，但結(jié)

44、構(gòu)復雜而且造價高。因此，選用逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。</p><p>　　ADC0809是典型的轉(zhuǎn)換芯片，ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和微機直接接口。芯片是ADC0808，可以互相替換。</p><p>　　ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。</p><p>　

45、　圖3-3 ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)</p><p>　　由圖3-3可以看出，ADC0809有一個8路模擬開關、一個地址鎖存與譯碼器、一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關可選通8個模擬通道，允許8路模擬量分時輸入，共用一個A/D轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當OE端為高電平時，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 </p><p>　　A

46、DC0809采用雙列直插式封裝，共有28條引腳。其引腳結(jié)構(gòu)圖如圖3-4所示。</p><p>　　圖 3-1 ADC0809內(nèi)部邏輯</p><p>　　圖3-4ADC0809引腳圖</p><p>　?。?）IN0~IN7：8條模擬量通道 </p><p>　　ADC 0809對輸入模擬量要求：信號單極性，電壓范圍是0~5v，若信號太小，必

47、須進行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。</p><p>　?。?）地址輸入和控制線：4條</p><p>　　ALE 為地址鎖存允許輸入線,高電平有效。當ALE現(xiàn)為高電平時，地止鎖存與譯碼器將ADDA、ADDB和ADDC三條地址輸入線，用于選通IN0~IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇如表3-1所示。</p>&l

48、t;p>　　表3-1被選通道和地址的關系</p><p>　?。?）數(shù)字量輸出及控制線：11條</p><p>　　START 為轉(zhuǎn)換啟動信號。當START上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，START應保持低電平。EOC位轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片

49、機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7~D0為數(shù)字輸出線。</p><p>　?。?）電源線及其他：5條</p><p>　　CLOCK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須有外界提供，通常使用頻率為500KHz的時鐘信號。Vcc為+5V電源線。GND為地線。Vref(+)和Vref(-)為參考電壓輸入，參考

50、電壓用來與輸入的模擬信號進行比較，作為逐次逼近的基準。其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref(-)=0v.</p><p>　　3.2 8051單片機</p><p><b>　　1．電源：</b></p><p>　　VCC - 芯片電源，接+5V；</p><p>　　VSS - 接地端；</p>

51、<p>　　2．時鐘：XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。</p><p>　　3． 控制線：控制線共有4根，</p><p>　　ALE/PROG：地址鎖存允許/片內(nèi)EPROM編程脈沖</p><p>　　ALE功能：用來鎖存P0口送出的低8位地址PROG功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，此引腳輸入編程脈沖。

52、</p><p>　　PSEN：外ROM讀選通信號。</p><p>　　RST/VPD：復位/備用電源。</p><p>　　RST（Reset）功能：復位信號輸入端。</p><p>　　VPD功能：在Vcc掉電情況下，接備用電源。</p><p>　　EA/Vpp：內(nèi)外ROM選擇/片內(nèi)EPROM編程電源。<

53、/p><p>　　EA功能：內(nèi)外ROM選擇端。</p><p>　　Vpp功能：片內(nèi)有EPROM的芯片，在EPROM編程期間，施加編程電源Vpp。</p><p>　　圖3-5 8051單片機引腳圖</p><p><b>　　4． I/O線</b></p><p>　　80C51共有4個8位并行I/

54、O端口：</p><p>　　P0、P1、P2、P3口，共32個引腳。</p><p>　　P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入輸出和控制信號（屬控制總線）。</p><p>　　表3-2 P3口的功能</p><p>　　3.3顯示系統(tǒng)、報警系統(tǒng)</p><p>　　3.3.1 顯示系統(tǒng)的設計</p>

55、<p>　　顯示系統(tǒng)是單片機控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于顯示各種參數(shù)的值，以便使現(xiàn)場工作人員能夠及時掌握生產(chǎn)過程。</p><p>　　工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的顯示器件有CRT、LED、LCD等。CRT不僅可以進行字符顯示，而且可以進行畫面顯示，和計算機配合使用，可十分方便地實現(xiàn)生產(chǎn)過程的管理和監(jiān)視。但由于CRT體積大，價格昂貴，所以只適用于大型微機控制系統(tǒng)。在中小型的控制過程中，為了使工作人員能夠在

56、現(xiàn)場直接看到生產(chǎn)情況和報警信號，經(jīng)常選用LED和LCD作為顯示器件。LED和LCD都具有體積小，功耗低，響應速度快，易于匹配，可靠性高和壽命高等優(yōu)點。LCD是一種功耗極低的顯示元件，在儀表和低功耗應用系統(tǒng)中的使用較多，而LED成本低廉，培植靈活，多用于單片機控制系統(tǒng)中，所以選用LED顯示。</p><p>　　LED是一種電流發(fā)光器件．它既可以工作在恒定電流狀態(tài)，又可以工作在脈沖電流狀態(tài)。在平均電流相同的情況下，

57、脈沖工作狀態(tài)可產(chǎn)生比直流工作狀態(tài)較強的亮度，一般每秒鐘可導通100—500次，每次為幾個毫秒：LED有單個發(fā)光二極管、七段(或八段)LED顯示器和LED點陣顯示器等類型。發(fā)光顏色有紅、綠、黃等。LED顯示器每段正常發(fā)光需直流電流10~20mA，發(fā)光二極管發(fā)光時．其正向?qū)▔航禐?.7v左右。</p><p>　　七段LED顯示器是由7個LED按—定的圖形排列組成，如圖3-6(a)所示，七段LED顯示器的各個二極管

58、分別稱為a、b、c、d、e、f、g段，有些七段顯示器增加一個dp段表示小數(shù)點，也稱為八段LED顯示器。</p><p>　　七段LED顯示器有兩種結(jié)構(gòu)：共陰極七段LED顯示器和共陽極七段LED顯示器，如圖3-6(b)、(c)所示。所有二極管的陰極接在一起的稱為共陰極七段LED顯示器；所有二極管的陽極接在一起的稱為共陽極七段LLD顯示器。共陽極七段LED顯示器工作時，二極管的公共陽極接向電平“1”．各段的陰極接與共

59、陽七段碼相對應的電平。共陰極七段LED顯示器工作時，其公共極接到低電平，各段的陽級接與共陰七段碼相對應的電平。在實際應用中，除公共極外，其他各極應串接一個電阻后再接到相應電平。電阻的作用是限制流過LED中的電流以保證在發(fā)光時二極管不因電流過大而被燒壞。</p><p>　?。╝）典型的七段LED器件 （b）共陽極LED顯示器 （c）共陰極LED顯示器</p><p>　　圖3-6七段

60、LED顯示器的結(jié)構(gòu)原理</p><p>　　將數(shù)碼管的引腳和單片機的數(shù)據(jù)輸出口相連，控制輸出的數(shù)據(jù)可以使數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字和字符，通常稱控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)為段選碼。7段LED段選碼如表3-3所示?？梢钥闯?，共陽極和共陰極的段選碼互為補數(shù)。</p><p>　　表3-3 7段LED段選碼</p><p>　　LED的顯示份靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式<

61、;/p><p>　　在靜態(tài)顯示方式下，N塊顯示器件都處于選通狀態(tài)；每一塊顯示器件的段選線和一個8位的并行口相連，只要控制顯示位的段選碼，就可顯示出相應的字幅。由于顯示器件由不同的I/O控制，所以靜態(tài)顯示方式中的每一位都可以獨立顯示，在同一時刻每一位顯示的字符可以各不相同。</p><p>　　LED動態(tài)顯示就是將所有顯示位的段選線并聯(lián)在一起，有一個8位I/O口控制，而位選線則有其他的I/O口控

62、制，通過程序控制，不斷循環(huán)輸出相應的段選碼和位選碼，由于人的視覺暫留效應，就可以獲得視覺穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。</p><p>　　本設計選用的是串行口動態(tài)掃描顯示，其電路圖如3-7所示。</p><p>　　圖3-7 串行動態(tài)LED掃描電路</p><p>　　圖3-7是電原理圖，采用MCS-8051單片機，同時用廉價易得的74LS164和74LS138作為擴展芯片。7

63、4LS164是一個8位串入并出的移位寄存器，其此處的功能是將8051串行通信口輸出的串行數(shù)據(jù)譯碼并在其并口線上輸出，從而驅(qū)動LED數(shù)碼管。74LS138是一個3-8譯碼器，它將單片機輸出的地址信號譯碼后動態(tài)驅(qū)動相應的LED。但74LS138電流驅(qū)動能力較小，為此，使用了未級驅(qū)動三極管2SA1015作為地址驅(qū)動。</p><p>　　3.3.2 報警系統(tǒng)的設計</p><p>　　報警系統(tǒng)的

64、電路圖如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8報警系統(tǒng)的電路圖</p><p>　　報警是微機控制系統(tǒng)的一項重要功能，主要用于保證生產(chǎn)過程的正常運行和操作者的生命安全。在生產(chǎn)過程中控制系統(tǒng)隨時檢測被控對象的一些重要參數(shù)，當超出允許范圍是，控制系統(tǒng)便會發(fā)出聲光報警信號，引起操作者的注意以便采取相應的措施。智能型的報警系統(tǒng)不僅能夠發(fā)出聲光報警信號，甚至可以實現(xiàn)簡單故障的自動處理。<

65、/p><p>　　3.4 控制系統(tǒng)設計</p><p>　　3.4.1 PID算法控制</p><p>　　PID在溫度控制中已使用數(shù)十年，是一種成熟的技術(shù)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、易于理解和實現(xiàn)，且一些高級控制都是以PID為基礎改進的。</p><p>　　PID具有原理簡單，易于實現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨立，參數(shù)的選定比較簡單等優(yōu)點；而且在理論上

66、可以證明，對于過程控制的典型對象──“一階滯后＋純滯后”與“二階滯后＋純滯后”的控制對象，PID控制器是一種最優(yōu)控制。其調(diào)節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)校正的一種有效方法，它的參數(shù)整定方式簡便，結(jié)構(gòu)改變靈活（PI、PD、…）。</p><p>　　PID調(diào)節(jié)器又稱為比例積分微分調(diào)節(jié)器，它具有比例、積分、微分三種調(diào)節(jié)作用</p><p>　　溫度PID調(diào)節(jié)器有三個可設定參數(shù)，即比例放大系數(shù)、積分時

67、間常數(shù)、微分時間常數(shù)。對一個控制系統(tǒng)而言，合理地設置這三個參數(shù)可取得較好的控制效果。 在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用，因此過強的加微分調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)抗干擾不利。此外，微分反應的是變化率，而當輸入沒有變化時，微分作用輸出為微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合，組成PD或PID控制器。 </p><p>　　采用PID控制其優(yōu)點是理論和

68、技術(shù)都很成熟，在單片機上用軟件較易實現(xiàn)，可以達到較小的靜態(tài)誤差，但必須仔細調(diào)整控制參數(shù)，才能獲得較好的效果。</p><p>　　因題目對靜態(tài)誤差要求較高，故采用PID控制。參數(shù)整定采用試湊法，在系統(tǒng)調(diào)試階段完成。考慮到電爐對水進行加熱有較大的滯后性，若采用單一的PID控制，難以兼顧調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量，設定溫度突變時，有可能產(chǎn)生振蕩或調(diào)節(jié)時間過長。因此將控溫過程分成兩段，誤差較大時用模糊控制，接近設定溫度時改用PI

69、D控制。</p><p>　　3.4.2 繼電器控制電路</p><p>　　圖3-9為通過三極管來控制繼電器的開關的。繼電器采用的是帶光電隔離的過零型雙向可控硅AC-SSR固態(tài)繼電器，為使其實現(xiàn)過零控制，就是要實現(xiàn)工頻電壓的過零檢測，并給出脈沖信號，由單片機控制雙向可控硅過零脈沖數(shù)目。當在其輸入端加入（撤離）控制信號時，輸出端接通（斷開）。</p><p>　　此

70、電路用于在閉環(huán)控制系統(tǒng)中對被控對象實施控制，此處被控對象為電爐絲，采用對加在電爐絲兩端的電壓進行通斷的方法進行控制，以實現(xiàn)對水加熱功率的調(diào)整，從而達到對水溫控制的目的。對電爐絲通斷的控制采用SSR固態(tài)繼電器。它的使用非常簡單，只要在控制臺端加上一TTL電平，即可實現(xiàn)對繼電器的開關。</p><p>　　電路的工作原理是：高電平導通，線圈有電，電池結(jié)構(gòu)觸點吸合；低電平斷開，線圈無電，電池結(jié)構(gòu)觸點分離，線路斷開。從而

71、控制電爐與電源的通斷，來達到加熱或冷卻爐絲的目的，最終實現(xiàn)溫度穩(wěn)定在設定值上。</p><p>　　圖3-9 繼電器電路</p><p>　　本系統(tǒng)使用的固態(tài)繼電器是整個控制系統(tǒng)的執(zhí)行部件，在整個自動控制系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。</p><p>　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)化程度的提高,對廣泛使用的繼電器提出更高的要求,歸納如下： </p><

72、p>　?、俑呙舾卸?高速響應</p><p>　?、谳斎肟梢允莻鞲衅餍盘?輸出為高壓信號</p><p>　?、蹚牡皖l到高頻的寬頻帶</p><p><b>　　④高可靠性,長壽命</b></p><p>　?、蒹w積小,可進行表面安裝</p><p><b>　　⑥多功能、靜音化&

73、lt;/b></p><p>　　固態(tài)繼電器(SSR)是一種由固態(tài)電子器件組成的新型無觸點開關器件.它利用分立元件、集成器件及微電子技術(shù)實現(xiàn)控制回路（輸出）之間的電隔離和信號耦合。達到無觸點、無火花接通和斷開電路的目的，具有工作可靠、驅(qū)動功率小、開關速度快、使用壽命長、無噪音和抗干擾的特點。其應用領域十分廣泛，諸如微機的I/O接口、防爆場合和自動控制領域等。</p><p>　　3.

74、5 8051單片機的擴展及系統(tǒng)電路</p><p>　　由于單片機的輸入/輸出引腳有限，一般的，我們采用地址存儲器進行單片機系統(tǒng)總線的擴展。常用的單片機地址鎖存器芯片有74LS373、8282、74LS273等。圖3-10所示為74LS373的引腳以及它們用作地址鎖存器的連接方法。</p><p>　　74LS373是帶三態(tài)輸出的8位鎖存器。當三態(tài)門為有效低電平，使能端G為有效高電平時，輸

75、出跟隨輸入變化；當G由高變低時，輸出端8位信息被鎖存，直到G端再次有效為止。</p><p>　　圖3-10 74LS373的引腳 </p><p>　　用EPROM作為單片機片外ROM是目前最常用的ROM擴展方法。常用的EPROM芯片有很多，圖3-11為Intel2764。</p><p>　　在2764中主要有7種功能引腳，如圖3-11所示：</p>

76、<p>　　Vcc：電源電壓,+5v.</p><p>　　A0~A12：地址線。</p><p>　　D0~D7：數(shù)據(jù)線。</p><p>　　OE：片輸出允許，連接單片機的讀信號線。</p><p>　　CE：片選信號引腳，由地址線譯碼器或單線選通。</p><p>　　Vpp：編程寫入電壓。<

77、/p><p>　　圖3-11 2764的各個功能引腳 </p><p>　　程序存儲器的擴展如圖3-12所示。</p><p>　　圖3-12 程序存儲器的擴展</p><p>　　MCS-51系列單片機內(nèi)部帶有128B或256B的RAM，可用作工作寄存器堆棧數(shù)據(jù)緩沖器及軟件標志等。對于一般而又簡單的應用場合，片內(nèi)RAM用于暫存數(shù)據(jù)處理過程中的中

78、間結(jié)果等，已經(jīng)足夠了。但是，在諸如實時數(shù)據(jù)采集和處理成批數(shù)據(jù)的場合，僅片內(nèi)提供的RAM往往不夠使用，可利用單片機的擴展功能，外接RAM電路，作為片外RAM。一般采用靜態(tài)RAM（StaticRAM，SRAM）。</p><p>　　SRAM具有存取速度快使用方便等特點。常用的SRAM型號有很多，本課題中使用的是Intel6264,如圖3-13</p><p>　　6264是8k*8的SRAM

79、芯片，在6264中主要有6種功能引腳：</p><p>　　WE：寫允許引腳，低電平有效。</p><p>　　A0~A12：地址線。</p><p>　　D0~D7：數(shù)據(jù)線。</p><p>　　OE：片輸出允許，低電平有效。</p><p>　　CS1：片選信號引腳，低電平有效。</p><p&

80、gt;　　CS2：片選信號引腳，高電平有效。</p><p>　　圖3-13 6264的各個功能引腳</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲器的擴展電路如圖3-14所示</p><p>　　圖3-14數(shù)據(jù)存儲器的擴展</p><p>　　3.6 鍵盤控制的設計</p><p>　　鍵盤按結(jié)構(gòu)的不同可分為獨立式按鍵和行列式鍵盤兩類

81、，每類按譯碼方式的不同又分為編碼式和非編碼式兩種。單片機中一般使用的都是用軟件來識別和產(chǎn)生鍵代碼的非編碼鍵盤。</p><p>　　行列式鍵盤的編碼方式由靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)接口主要由一個行編碼器和一個列編碼器構(gòu)成；動態(tài)接口可采用計數(shù)器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成。這兩種鍵盤由硬件完成鍵的編碼任務。</p><p>　　一般在小型儀器儀表和控制系統(tǒng)中，使用較多的是行列式和獨立式的非編碼鍵盤；如

82、果系統(tǒng)要求實現(xiàn)多鍵同時按下的處理，則用非編碼獨立方式較為合適。</p><p>　　本設計采用獨立式按鍵方式，主要通過4個鍵，S1、S2、S3、S4來實現(xiàn)指定顯示某一電路。</p><p>　　圖3-15獨立式按鍵</p><p>　　當S1斷開時，為巡回檢測電路，當S1閉合時，指定顯示電路的通道數(shù)與S2、S3、S4的關系見下表3-4。</p><

83、;p>　　“1”表示鍵閉合，“0”表示鍵斷開表</p><p>　　3-4鍵對應的通道數(shù)</p><p>　　3.7系統(tǒng)的電源設計</p><p>　　3.7.1 電源系統(tǒng)的組成</p><p>　　僅就單片機系統(tǒng)(最小系統(tǒng))而言，只需要5v的直流電源，而對實際的單片機應用系統(tǒng)來說，由于需要擴展一定的測控轉(zhuǎn)換通道和與其相應的接口電路及外

84、設，除5v的直流外，還需要其他的直流(如12v等)、交流(50Hz和其他頻率)電源．乃至特殊電源(如各種頻率的方波、鋸齒波等)。</p><p>　　圖3-16 單片機應用系統(tǒng)電源組成框圖</p><p>　　如圖3-16所示，單片機應用系統(tǒng)的電源一般是由市電通過變壓、整流、穩(wěn)壓、濾波及A/D變換、波形變換后提供系統(tǒng)所需的直流、交流和特殊電源，也有從直流供電設備取得電能后通過D/D變換、穩(wěn)

85、壓、濾波后提供系統(tǒng)所需電源。因而單片機應用系統(tǒng)電源通常包括變壓電路、整流電路(D/D變換電路)、穩(wěn)壓電路、濾波電路，有些還有D/A換流電路、特殊波形發(fā)生電路。而本設計電源只有交流供電設備，無特殊電路和交流電路。</p><p>　　3.7.2 電源設計原理</p><p>　　電源電壓的設計主要是針對系統(tǒng)要求的不同工作電壓進行電源分配。一般有兩種方法，一種是多電源方案，一種是單電源方案。本

86、設計采用的是單電源方案，主要供系統(tǒng)電壓+5V電源。為降低成本，采用“變壓器降壓-整流-濾波-穩(wěn)壓”的線性電源。</p><p>　　采用單電源方案的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、工作可靠。盡管單片機系統(tǒng)目前難以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)全部器件采用單一電源。</p><p><b>　　3.7.3 電路</b></p><p>　　穩(wěn)壓電源是單片機測控系統(tǒng)的重要組成部分，它

87、不僅為測控系統(tǒng)提供多路電源電壓，還直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)指標和抗干擾性能。近年來，傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源正逐步被高效率的開關電源所取代。特別是單片開關電源的迅速推廣應用，為設計新型、高效、節(jié)能電源創(chuàng)造了良好的條件。</p><p>　　線性集成穩(wěn)壓器分固定式輸出、可調(diào)式輸出兩種類型，又以三端固定或可調(diào)式集成穩(wěn)壓器的應用范圍為最廣。</p><p>　　圖3-17 系統(tǒng)電源的電路圖</p&g

88、t;<p>　　此設計中選用的三端固定集成穩(wěn)壓器為78L05，其電路圖如圖3-17所示。</p><p>　　第四章 系統(tǒng)軟件的設計</p><p>　　4.1主控模塊的程序設計</p><p>　　在主模塊中的主要程序是巡回檢測程序，巡回檢測程序主要由以下幾個方面構(gòu)成：</p><p>　　1．采樣周期T的確定：采樣周期可通

89、過軟件程序?qū)崿F(xiàn)。</p><p>　　2．采樣開關通道號的控制：控制采樣開關選擇要監(jiān)測數(shù)據(jù)的通道。</p><p>　　3．A/D轉(zhuǎn)換：實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　系統(tǒng)軟件介紹：本程序由系統(tǒng)初始化程序和中斷程序組成。初始化程序完成中斷向量和定時器初值的設定；中段程序完成數(shù)據(jù)采樣工作，實現(xiàn)對8個通道的巡回檢測。</p><p&g

90、t;　　初始化程序功能：設置定時器0、外部中斷0、和外部中斷1的中斷程序入口；設置定時器0的工作方式為1；定時時間為100ms；設置計數(shù)單元（30H）初值。初始化程序流程圖如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 初始化程序流程圖</p><p>　　定時器0中斷功能：實現(xiàn)8秒定時，通過檢測技術(shù)單元（30H）的數(shù)據(jù)判斷定時事件是否到8秒，8秒時間到，觸發(fā)外部中斷0，執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣程序。

91、定時器中斷程序流程框圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 定時器中斷程序流程框圖</p><p>　　數(shù)據(jù)采樣程序功能：巡回檢測ADC0809通道，控制存放數(shù)據(jù)的地址和采樣次數(shù)。巡回檢測的方式是先對8個通道各采樣一次，然后再采集第二次……共采集五次。采樣程序采用中斷方式。</p><p>　　在設置通道初值、通道數(shù)、采樣次數(shù)和存放數(shù)據(jù)的開始地址后，啟動A/D

92、轉(zhuǎn)換，隨后檢測標志位狀態(tài)。標志位被清零，標志著本通道的A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，在修改通道號和數(shù)據(jù)存放地址后，對下一通道繼續(xù)檢測。當8個通道的檢測工作完成后，判斷5次采樣是否全部完成，若沒完成，則對8個通道繼續(xù)采樣，直至完成5次采樣工作。數(shù)據(jù)采樣程序流程框圖如4-3所示。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換完成中斷功能：將標志位清零，讀取轉(zhuǎn)換后的溫度數(shù)據(jù)并存放在RAM中。 </p><p>　　A

93、/D轉(zhuǎn)換完成中斷程序流程圖如圖4-4所示。</p><p>　　圖4-3 數(shù)據(jù)采樣程序流程框圖</p><p>　　圖4-4 A/D轉(zhuǎn)換完成中斷程序流程圖</p><p>　　程序說明：1．程序?qū)崿F(xiàn)5次采樣，每次檢測8個通道。</p><p>　　2．數(shù)據(jù)的存放格式。</p><p>　　3．程序的采樣周期是通過軟件

94、實現(xiàn)的。如果系統(tǒng)處理的任務較多，且對實時性要求較高，則采樣周期可通過系統(tǒng)擴展8253等定時芯片實現(xiàn)。</p><p>　　4.2 LED顯示程序設計</p><p>　　LED顯示程序的設計： 動態(tài)顯示程序流程圖如圖4-5所示。</p><p>　　圖4-5 動態(tài)顯示程序流程圖</p><p>　　4.3 報警系統(tǒng)的程序設計</p&g

95、t;<p>　　報警處理程序一般都需要根據(jù)系統(tǒng)的要求編寫，如有的報警系統(tǒng)要求能夠發(fā)出聲光報警信號、記錄報警時間參數(shù)或進行自動處理等。雖然不同的系統(tǒng)的報警處理程序是不一樣的，但報警程序的設計基本思想是相同的。報警程序主要有以下幾個步驟組成：</p><p><b>　　1．采樣被測參數(shù)。</b></p><p>　　2．比較采樣值和給定的上下限。</

96、p><p>　　3．根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行相應的處理程序。</p><p>　　報警處理程序，只有采樣值連續(xù)3次異常時，系統(tǒng)才進行報經(jīng)處理。報警程序的設計思想是預設允許的連續(xù)異常的次數(shù)N，將采樣值和預先設定的報警值進行比較，如果發(fā)現(xiàn)采樣值超過報警值，則判斷上一次采樣值 是否正常。如果正常，則重置允許的連續(xù)不正常的次數(shù)N，并設置本次采樣不正常標志，然后繼續(xù)采樣。如果上一次采樣值不正常，則判斷是否連續(xù)N

97、次采樣異常，不是則設置本次采樣不正常標識以及計算允許的連續(xù)異常次數(shù)，然后繼續(xù)采樣；否則發(fā)出執(zhí)行報警處理程序。設上限報警值存放在Amax單元，下限報警值存放在Amin單元，采樣值存放在SAMP單元，允許的連續(xù)異常次數(shù)存放在NUM單元。FLAG為上次采樣異常標志位，F(xiàn)LAG=0,上次采樣正常；FLAG=1,上次采樣異常。報警程序流程框圖4-6所示：</p><p>　　圖4-6 報警程序流程框圖</p>

98、<p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本系統(tǒng)設計簡單，性能穩(wěn)定，能夠通過單片機靈活編程進行各種功能的設定和修改。特別適用于大中型企業(yè)生產(chǎn)過程中多點溫度的巡回測量和監(jiān)控。</p><p>　　隨著電路集成化的發(fā)展，本設計中就采用了DBW系列的熱電阻變送器來進行信號的采集，路設計及軟件設計的時間，充分說明了集成化的優(yōu)點及作用，也表明了科技發(fā)展

99、的重要性，也讓我們看到了單片機的未來及在生產(chǎn)控制中的地位，讓我認識到了學習單片機的重要性。</p><p>　　系統(tǒng)僅實現(xiàn)了部分智能化，因而在軟件開發(fā)上需要進一步加強，完善系統(tǒng)控制策略。為了提高系統(tǒng)的測試精度和智能化水平，在以后的研究中可以針對本系統(tǒng)的需要研制開發(fā)各種智能傳感器。智能傳感器具有許多傳統(tǒng)傳感器所沒有的優(yōu)點，例如自檢功能、數(shù)字通信功能等。采用智能傳感器可以降低系統(tǒng)的復雜性，也有利于提高系統(tǒng)的可靠性。&

100、lt;/p><p>　　通過本次設計，讓我學會在進行一項相對比較大型的科技設計時，要分模塊進行編譯、調(diào)試、仿真。然后再結(jié)合到主圖和主程序上，這些都是我以前所不知道的，我將受益終生。</p><p>　　兩個多月的設計與修改，整個設計制作的過程是艱辛的，設計的過程中也遇到了不少問題,經(jīng)過一段時間不斷的努力思考,問題也逐步得到解決。在被困惑圍繞的這段日子里,我查詢了很多的書籍,瀏覽了很多相關技術(shù)性

101、的文章,皇天不負有心人,我終于解決了問題。總的來說整個設計過程是汗水和快樂的集合,從設計過程中問題的出現(xiàn)到最終問題解決的過程,使我對單片機知識的應用水平不斷的提高。通過這次畢業(yè)設計我更加深深體會到一份付出一份耕耘,成功來自點滴中。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1].付曉光. 單片機原理與實用技術(shù). 清華大學出版社</p&g

102、t;<p>　　[2].朱定華. 單片機原理及接口. 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[3].求是科技. 單片機典型模塊設計實例導航. 人民郵電出版社</p><p>　　[4].臺方. 微型計算機控制技術(shù). 中國水利水電出版社，</p><p>　　[5].沈紅衛(wèi). 單片機應用系統(tǒng)設計實例與分析. 北京航空航天大學出版社</p>&

103、lt;p>　　[6].求是科技. 單片機應用系統(tǒng)開發(fā)實力導航. 人民郵電出版社</p><p>　　[7].謝嘉奎. 電子線路.高等教育出版社 </p><p>　　[8].劉迎春. 傳感器原理設計與應用.國防科技大學出版社</p><p>　　[9].蔡美琴. MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應用.高等教育出版社</p><p>　　[

104、10].段尚樞. 運算放大器應用基礎.哈爾濱工業(yè)大學出版社</p><p>　　[11].姚燕南. 微型計算機原理.西安電子科技大學出版社</p><p>　　[12].楊光壁. 集成運算放大器.電子科技大學出版社</p><p>　　[13].張友德. 單片機原理與實驗.復旦大學出版社</p><p>　　[14].李秉操. 單片機接口技術(shù)

105、在工業(yè)控制中的應用.陜西電子編輯部</p><p>　　[15].楊世成. 信號放大電路. 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[16].Jefferson C. Boyce. Digital Logic and Switching Circuits：Operation and Analysis. Prentice-Hall,1975</p><p>　　[17].

106、Barry B. Brey.The Intel Microprocessors 8086/8088,80186,80286,</p><p>　　80386,80486,Pentium and pentiunm pro processor Architecture,</p><p>　　Programming and In-interfacing.New Jersey：Prentice H

107、all,1997</p><p>　　[18].John G,Kassakian.Principles of Power Electronics.Addis on Wesley publishing company,1991</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　初始化程序清單：</b>&

108、lt;/p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　AJMP START</p><p>　　ORG 0003H</p><p>　　AJMP SAMPLE</p><p>　　ORG 0013H</p><p>　　AJMP

109、 EOC</p><p>　　START： MOV TMOD，#01H</p><p>　　MOV TH0, #3CH</p><p>　　MOV TL0, #0B0H</p><p>　　MOV 30H, #00H</p><p>　　SETB IT0</p>

110、;<p>　　SETR IT1</p><p>　　SETB EX0</p><p>　　SETB ET0</p><p>　　SETB EA</p><p>　　SETB TR0</p><p>　　HERE： AJMP HERE</p>

111、;<p>　　定時器中斷程序程序清單：</p><p>　　TIME0： CLR EA</p><p>　　INC 30H</p><p>　　MOV A, 30H</p><p>　　XRL A, #50H</p><p><b>　　JZ S_8</b>

112、;</p><p>　　AJMP RECOUN</p><p>　　S_8： SETB P3.2</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　CLR P3.2</p><p><b>　　NOP</b></p><p

113、>　　RECOUN：MOV TH0, #3CH</p><p>　　MOV TL0, #0B0H</p><p>　　SETB EA</p><p><b>　　RET1</b></p><p>　　數(shù)據(jù)采樣程序程序清單：</p><p>　　SAMPLE：SETB

114、00H </p><p>　　MOV DPTR, #0F00H </p><p>　　MOV R6, #08H </p><p>　　MOV R7, #05H </p><p>　　MOV R0, #40H </p><