冰箱檢測(cè)裝置溫度控制模塊設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　冰箱檢測(cè)裝置溫度控制模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　Design of refrigerator detection device temperature control module </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p&

2、gt;<p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 電冰箱的系統(tǒng)組成1</p><p>　　1.2 電冰箱工作原理3</p><p>　　1.3 冰箱檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)目的和意義3</p><p>　　1.4

3、冰箱溫度控制現(xiàn)狀3</p><p>　　第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.2課題中涉及的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題5</p><p>　　2.3 技術(shù)指標(biāo)5</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 微處理器6&

4、lt;/p><p>　　3.1.1 主要特性6</p><p>　　3.1.2 管腳說(shuō)明6</p><p>　　3.1.3 運(yùn)算器8</p><p>　　3.1.4 中斷系統(tǒng)8</p><p>　　3.1.5 單片機(jī)最小系統(tǒng)8</p><p>　　3.2 熱電阻測(cè)溫電路9</p&

5、gt;<p>　　3.2.1 PT100簡(jiǎn)介10</p><p>　　3.3 A/D轉(zhuǎn)換器12</p><p>　　3.3.1 TLC549的主要特點(diǎn)12</p><p>　　3.3.2 TLC549芯片的工作原理13</p><p>　　3.4 RS485接口14</p><p>　　3.

6、4.1 RS485簡(jiǎn)介14</p><p>　　3.4.2 RS485接口標(biāo)準(zhǔn)14</p><p>　　3.4.3 RS485節(jié)點(diǎn)數(shù)14</p><p>　　3.4.4 RS485通信方式15</p><p>　　3.5 開(kāi)關(guān)量輸出電路17</p><p>　　第4章 Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議19</

7、p><p>　　4.1 LRC校驗(yàn)20</p><p>　　4.2 CRC校驗(yàn)20</p><p>　　第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.1 主程序流程圖21</p><p>　　5.2 系統(tǒng)初始化程序流程圖21</p><p>　　5.3 讀A/D程序與數(shù)據(jù)處理流程圖2

8、2</p><p>　　5.4 PID控制算法22</p><p>　　5.4.1 PID控制算法選擇22</p><p>　　5.4.2 PID控制算法流程圖23</p><p>　　5.5 通信程序流程圖24</p><p>　　第6章 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)26</p><p>　　6.1

9、 TOP200工作原理26</p><p>　　6.2 開(kāi)關(guān)電源電路27</p><p>　　第7章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境28</p><p>　　7.1 Protel 99簡(jiǎn)介28</p><p>　　7.2 Keil C51軟件介紹28</p><p>　　7.2.1 Keil C51概述28</p>

10、;<p>　　7.2.2 Keil µVision2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹28</p><p>　　7.2.3 STC-ISP軟件介紹29</p><p><b>　　結(jié) 論30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p>　　附錄A 原理圖

11、32</p><p><b>　　致 謝33</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展,單片微型計(jì)算機(jī)的功能也不斷增強(qiáng),許多高性能的新型機(jī)種不斷涌現(xiàn)出來(lái)。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，稱(chēng)為自動(dòng)化和各個(gè)測(cè)控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件

12、，在工業(yè)生產(chǎn)中稱(chēng)為必不可少的器件，尤其在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。人們對(duì)家用電冰箱的控制功能越來(lái)越高，這對(duì)電冰箱控制器提出了更高的要求。多功能，智能化是其發(fā)展方向之一，傳統(tǒng)的機(jī)器控制，簡(jiǎn)單的電子控制已經(jīng)難以滿(mǎn)足發(fā)展的要求。而采用基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，不僅可大大縮短設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的時(shí)間,同時(shí)只要增加少許外圍器件在軟件設(shè)計(jì)方面就能實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展，以及智能化方面的提高，因此可最大限度地節(jié)約成本。本文即為基于單片機(jī)的電冰箱溫度控制系統(tǒng)。<

13、;/p><p>　　目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的雙門(mén)直冷式電冰箱，含有冷凍室和冷藏室,冷凍室通常用于冷凍的溫度為-6～-18℃;冷藏室用于在相對(duì)冷凍室較高的溫度下存放食品,要求有一定的保鮮作用，不能凍傷食品,室溫一般為0～10℃?！　鹘y(tǒng)的電冰箱溫度一般是由冷藏室控制,冷藏室、冷凍室的不同溫度是通過(guò)調(diào)節(jié)蒸發(fā)器在兩室的面積大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的,溫度調(diào)節(jié)完全依靠壓縮機(jī)的開(kāi)停來(lái)控制.但是冰箱內(nèi)的溫度受諸多因素的影響，如放入冰箱物品初始溫度的高

14、低、存放品的散熱特性及熱容量、物品在冰箱的充滿(mǎn)率、環(huán)境溫度的高低、開(kāi)門(mén)的頻繁程度等。因此對(duì)這種受控參數(shù)及隨機(jī)因素很多的溫度控制，既難以建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型,也無(wú)法用傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn).一臺(tái)品質(zhì)優(yōu)良的電冰箱應(yīng)該具有較高的溫度控制精度,同時(shí)又有最優(yōu)的節(jié)能效果,而為了達(dá)到這一設(shè)計(jì)要求采用模糊控制技術(shù)無(wú)疑是最佳的選擇。</p><p>　　1.1 電冰箱的系統(tǒng)組成 </p><p>　　液體

15、由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，會(huì)吸收很多熱量，簡(jiǎn)稱(chēng)為“液體汽化吸熱”，電冰箱就是利用了液體汽化的過(guò)程中需要吸熱的原理來(lái)制冷的。 </p><p>　　蒸氣壓縮式電冰箱制冷系統(tǒng)原理圖如圖1-1所示，主要由壓縮機(jī)、冷凝器、干燥過(guò)濾器、毛細(xì)管、蒸發(fā)器等部件組成，其動(dòng)力均來(lái)自壓縮機(jī)，干燥過(guò)濾器用來(lái)過(guò)濾贓物和干燥水分，毛細(xì)管用來(lái)節(jié)流降壓，熱交換器為冷凝器和蒸發(fā)器。制冷壓縮機(jī)吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫低壓的氣體制冷劑，經(jīng)壓縮后成為高溫高壓的過(guò)

16、熱蒸氣，排入冷凝器中，向周?chē)目諝馍岢蔀楦邏哼^(guò)冷液體，高壓過(guò)冷液體經(jīng)干燥過(guò)濾器流入毛細(xì)管節(jié)流降壓，成為低溫低壓液體狀態(tài)，進(jìn)入蒸發(fā)器中汽化，吸收周?chē)焕鋮s物品的熱量，使溫度降低到所需值，汽化后的氣體制冷劑又被壓縮機(jī)吸入，至此，完成一個(gè)循環(huán)。壓縮機(jī)冷循環(huán)周而復(fù)始的運(yùn)行，保證了制冷過(guò)程的連續(xù)性。 </p><p>　　圖1-1 電冰箱制冷系統(tǒng)原理圖 </p><p>　　直冷式電冰箱的控制原理

17、是根據(jù)蒸發(fā)器的溫度控制制冷壓縮機(jī)的啟、停，當(dāng)檢測(cè)冰箱的溫度、耗電量時(shí)，保持冰箱測(cè)試環(huán)境溫度恒定。冷凍室用于冷凍食品通常用于冷凍的溫度為－3～－15℃,冷藏室用于相對(duì)于冷凍室較高的溫度下存放食品，要求有一定的保鮮作用，不能凍傷食品，溫度一般為0～10℃，當(dāng)測(cè)得冷凍室溫度高至－3 ~0℃時(shí)或者是冷凍室溫度高至10～13℃是啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷，當(dāng)冷凍室溫度低于－15～－18℃或冷藏室溫度低于0～－3℃時(shí)停止制冷，關(guān)斷壓縮機(jī)。采用單片機(jī)控制，可以使

18、控制更為準(zhǔn)確、靈活。</p><p>　　1.2 電冰箱工作原理</p><p>　　根據(jù)冷藏室和冷凍室的溫度情況決定是否開(kāi)壓縮機(jī)，若冷藏室的溫度過(guò)高，則打開(kāi)電磁冷門(mén)V1,關(guān)閉閥門(mén)V2，同時(shí)打開(kāi)壓縮機(jī)，產(chǎn)生高溫高壓過(guò)熱蒸氣，經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝，干燥過(guò)濾器干燥，毛細(xì)節(jié)流管降壓后，在蒸發(fā)器汽化制冷，產(chǎn)生低溫低壓的干燥氣體。經(jīng)過(guò)電磁閥門(mén)V1 流入冷藏室，使冷藏的溫度迅速降低，當(dāng)溫度達(dá)到要求時(shí)關(guān)閉壓縮

19、機(jī)，同時(shí)關(guān)閉電磁閥門(mén)V1 。若是冷凍室的溫度過(guò)高，則應(yīng)打開(kāi)V2關(guān)閉V1。</p><p>　　1.3 冰箱檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)目的和意義</p><p>　　現(xiàn)今時(shí)代在家用電器領(lǐng)域中，對(duì)家電產(chǎn)品的質(zhì)量、外觀造型、耐用性等方面的要求越來(lái)越高。冰箱冷柜除了上述要求外，還對(duì)制冷性能提出了高標(biāo)準(zhǔn)的要求。制冷性能主要包括儲(chǔ)藏溫度和耗電量?jī)煞矫?，他們由GB805911~4家用制冷器具的推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和GB12

20、02112《家用電冰箱耗電量限定值及能源效率等級(jí)》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限制。</p><p>　　國(guó)內(nèi)大型冰箱制造企業(yè)由于采用較先進(jìn)的生產(chǎn)線(xiàn)在線(xiàn)測(cè)試，冰箱在生產(chǎn)線(xiàn)上移動(dòng)過(guò)程中完成測(cè)試。中小型制造企業(yè)由于其生產(chǎn)規(guī)模和資金限制，無(wú)法使用這種在線(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)，而采用人工目測(cè)溫度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，存在比較大的誤差，而且測(cè)試數(shù)據(jù)記錄凌亂，難以管理。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)小型的冰箱自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)冰箱的制冷和耗電性能進(jìn)

21、行實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)控，該檢測(cè)系統(tǒng)完全可以代替人工檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果比較準(zhǔn)確，大大提高了企業(yè)的自動(dòng)化程度，有助于企業(yè)的管理，其成本也是中小型制冷設(shè)備制造企業(yè)可以接受的。</p><p>　　1.4 冰箱溫度控制現(xiàn)狀</p><p>　　目前，市場(chǎng)上出售的冰箱有機(jī)械溫控、電子溫控和電腦溫控等控制方式，它們的溫度控制裝置、化霜裝置和其他控制裝置的控制值都是事先設(shè)定的，這就易使許多能量消耗在目的相異的各種

22、動(dòng)作及因缺少靈活性而發(fā)生的各種多余動(dòng)作，造成器件的頻繁開(kāi)啟，一方面造成器件損壞，溫度的起伏較大，不利于食品保鮮，另一方面，浪費(fèi)了大量能量。電冰箱的主要任務(wù)是保證所儲(chǔ)存的食品在經(jīng)過(guò)冷凍、冷藏之后，其質(zhì)、色、味不變，主要手段是通過(guò)保持箱體內(nèi)的最佳溫度達(dá)到食品保鮮的目的。但電冰箱的使用對(duì)象情況比較復(fù)雜，冰箱內(nèi)的溫度受諸多因素的影響，因而其數(shù)學(xué)模型很難建立，用傳統(tǒng)的控制方法很難達(dá)到令人滿(mǎn)意的控制效果。 為此，本課題確定了用單片機(jī)專(zhuān)家模糊控制器對(duì)

23、冰箱進(jìn)行控制。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) </p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1 所示，主要由開(kāi)關(guān)電源，溫度傳感器，單片機(jī)，RS485接口電路，A/D接口電路，和開(kāi)關(guān)量輸出裝置等構(gòu)成。</p><p>　　圖2-1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p&g

24、t;<p>　　本系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)為控制核心，溫度傳感器Pt100提供溫度信息，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，單片機(jī)根據(jù)實(shí)測(cè)溫度控制電磁閥的工作進(jìn)而控制壓縮機(jī)以實(shí)現(xiàn)溫度控制功能。主要電路包括：熱電阻信號(hào)處理，A/D轉(zhuǎn)換電路，單片機(jī)，電源電路，開(kāi)關(guān)量輸出與RS485接口電路。</p><p>　?、?熱阻信號(hào)處理電路是將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，用來(lái)測(cè)量溫度；</p><p>　?、?

25、AD接口電路是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間(脈沖寬度信號(hào))或頻率(脈沖頻率)，然后由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值，即將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸出的數(shù)字信號(hào)；</p><p>　?、蹎纹瑱C(jī)是整個(gè)設(shè)計(jì)電路的核心，控制采集通道的選擇、數(shù)據(jù)的處理和RS485相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和通信；</p><p>　?、?RS485是標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，Modbus協(xié)議是通用的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議，RS485接口實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與

26、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)模塊之間的通訊；</p><p>　?、?開(kāi)關(guān)量輸出電路將單片機(jī)根據(jù)測(cè)溫值產(chǎn)生的控制信號(hào)，隔離后控制電源的斷開(kāi)與閉合，以保證測(cè)試過(guò)程中冰箱環(huán)境溫度的精確恒溫；</p><p>　?、揠娫措娐肥菍?20VAC通過(guò)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓輸出+5V，-5V，給裝置中的各個(gè)器件提供工作電壓。</p><p>　　2.2課題中涉及的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題</p>&

27、lt;p>　　（1）Modbus協(xié)議單片機(jī)的編程實(shí)現(xiàn)</p><p>　　工業(yè)過(guò)程以從單擊控制走向集中控制、集散控制，如今已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，工業(yè)控制器聯(lián)網(wǎng)也為網(wǎng)絡(luò)管理提高了方便。Modbus就是工業(yè)控制器的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的一種。Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器的一種通用語(yǔ)音，通過(guò)此協(xié)議，控制器之間?？刂破鹘?jīng)由網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間可以通信，它已經(jīng)成為一種通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>

28、　?。?）數(shù)字PID精確控溫的編程實(shí)現(xiàn)</p><p>　　用數(shù)字計(jì)算機(jī)代替模擬計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)器組成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，不僅可以用軟件實(shí)現(xiàn)PID算法，而且可以利用計(jì)算機(jī)的邏輯功能，使PID控制更加靈活。數(shù)字PID控制在成產(chǎn)過(guò)程中是一種最常用的控制算法。</p><p>　?。?）PWM輸出的編程實(shí)現(xiàn)</p><p>　　PWM控制技術(shù)一直是變頻中的核心部分，采用全數(shù)字化方案

29、，完成優(yōu)化的實(shí)時(shí)在線(xiàn)PWM信號(hào)輸出，由于PWM可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點(diǎn)，由此在交流傳動(dòng)及其他能量變換系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　　2.3 技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　?。?）輸入信號(hào)：PT100；</p><p>　　（2）測(cè)溫分辨：0.05℃；</p><p>　　（3）測(cè)溫精度

30、；0.1℃；</p><p>　?。?）輸出信號(hào)：直流電壓/可控硅輸出/繼電器開(kāi)關(guān)；</p><p>　　（5）供電電源：220VAC±10%；</p><p>　?。?）環(huán)境溫度：0～55℃；</p><p>　?。?）環(huán)境濕度：≤85%；</p><p>　?。?）通信方式：RS485現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。</

31、p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) </p><p><b>　　3.1 微處理器</b></p><p>　　微處理器是本系統(tǒng)的核心，其性能的好壞直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定，鑒于本系統(tǒng)為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要進(jìn)行大量的運(yùn)算，所以單片機(jī)采用INTEL公司的高效微控制器AT89C51。他是一個(gè)低功耗，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes

32、ISP的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。</p><p>　　3.1.1 主要特性</p><p>　　（1）4KB片內(nèi)在系統(tǒng)可編程Flash程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　（2）時(shí)鐘頻率為0～33MHz

33、；</p><p>　?。?）128字節(jié)片內(nèi)隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器（RAM）；</p><p>　?。?）32個(gè)可編程輸入/輸出引腳；</p><p>　?。?）2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；</p><p>　?。?）5個(gè)中斷源，2級(jí)優(yōu)先級(jí)；</p><p>　?。?）全雙工串行通信接口；</p><p>

34、<b>　?。?）監(jiān)視定時(shí)器；</b></p><p>　?。?）2個(gè)數(shù)據(jù)指針。</p><p>　　3.1.2 管腳說(shuō)明</p><p><b>　　單片機(jī)引腳如下：</b></p><p>　　圖3-1 AT89C51 單片機(jī)引腳圖</p><p><b>　　

35、VCC：供電電壓。</b></p><p><b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸

36、出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口

37、緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。<

38、;/p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：</p><p>　　表3-1 P3口的特殊功能<

39、;/p><p>　　P3：口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)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地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此

40、頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　3.1.3 運(yùn)算器 </p><p>　　(1)算術(shù)／邏輯部件ALU：用以完

41、成+、-、*、/ 的算術(shù)運(yùn)算及布爾代數(shù)的邏輯運(yùn)算，并通過(guò)運(yùn)算結(jié)果影響程序狀態(tài)寄存器PSW的某些位，從而為判斷、轉(zhuǎn)移、十進(jìn)制修正和出錯(cuò)等提供依據(jù)。</p><p>　　(2)累加器A：在算術(shù)／邏輯運(yùn)算中存放一個(gè)操作數(shù)或結(jié)果，在與外部存儲(chǔ)器和I/O接口打交道時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送都要經(jīng)過(guò)A來(lái)完成。</p><p>　　(3)寄存器B：在 *、/ 運(yùn)算中要使用寄存器B 。乘法時(shí)，B用來(lái)存放乘數(shù)以及積的

42、高字節(jié)；除法時(shí)，B用來(lái)存放除數(shù)及余數(shù)。不作乘除時(shí)，B可作通用寄存器使用。</p><p>　　(4)程序狀態(tài)標(biāo)志寄存器PSW：用來(lái)存放當(dāng)前指令執(zhí)行后操作結(jié)果的某些特征，以便為下一條指令的執(zhí)行提供依據(jù)。</p><p>　　3.1.4 中斷系統(tǒng)</p><p>　　8051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，其基本特點(diǎn)是：有5個(gè)固定的可屏蔽中斷源，3個(gè)在片內(nèi)，2個(gè)在片外，它們?cè)?/p>

43、程序存儲(chǔ)器中各有固定的中斷入口地址，由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序；5個(gè)中斷源有兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可形成中斷嵌套；2個(gè)特殊功能寄存器用于中斷控制和條件設(shè)置的編程。5個(gè)中斷源的符號(hào)、名稱(chēng)及產(chǎn)生的條件如下:</p><p>　　INT0：外部中斷0，由P3．2端口線(xiàn)引入，低電平或下跳沿引起。</p><p>　　INT1：外部中斷1，由P3．3端口線(xiàn)引入，低電平或下跳沿引起。</p><

44、;p>　　T0：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0中斷，由T0計(jì)滿(mǎn)回零引起。</p><p>　　T1：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l中斷，由T1計(jì)滿(mǎn)回零引起。</p><p>　　TI／RI：串行I／O中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。 </p><p>　　3.1.5 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由電源、復(fù)位、振蕩電路以及擴(kuò)展部

45、分等部分組成。最小系統(tǒng)原理圖如圖所示。</p><p>　　圖3-2 AT89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　此最小系統(tǒng)中的電源供電模塊的電源可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的USB口供給，也可使用外部穩(wěn)定的5V電源供電模塊供給。</p><p>　　單片機(jī)復(fù)位電路原理是在單片機(jī)的復(fù)位引腳RST上外接電阻和電容，實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。當(dāng)復(fù)位電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上時(shí)復(fù)位有效。復(fù)位

46、電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的兩個(gè)機(jī)器周期。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。</p><p>　　單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。</p><p>　　晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與

47、同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來(lái)提供。</p><p>　　STC89C51使用11.0592MHz的晶體振蕩器作為振蕩源，由于單片機(jī)內(nèi)部帶有振蕩電路，所以外部只要連接一個(gè)晶振和兩個(gè)電容即可，電容容量一般在15pF至50pF之間。</p><p>　　3.2 熱電阻測(cè)溫電路 </p><p>　　在傳統(tǒng)的模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離溫度測(cè)量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線(xiàn)誤差補(bǔ)償問(wèn)題、多點(diǎn)

48、測(cè)量切換誤差問(wèn)題和放大電路零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等技術(shù)問(wèn)題，才能夠達(dá)到較高的測(cè)量精度。我們?cè)跒楸錅y(cè)溫系統(tǒng)中，為了克服上面提到的三個(gè)問(wèn)題，我們采用三線(xiàn)制平衡電橋法在熱電阻測(cè)量。本文分析了測(cè)量熱電阻平衡電橋法中存在的問(wèn)題，提出了恒壓分壓式三線(xiàn)制測(cè)量方法，分析了測(cè)量電路產(chǎn)生誤差的原因及影響因素，推導(dǎo)并建立了待測(cè)電阻的影響參數(shù)及公式，設(shè)計(jì)了完整的測(cè)量電路，包括信號(hào)放大器和A/D轉(zhuǎn)換器以及與單片機(jī)的接口電路。取得了良好的測(cè)溫效果。</p>

49、<p>　　3.2.1 PT100簡(jiǎn)介</p><p>　　熱電阻是利用鉑絲的電阻值隨著溫度的變化而變化這一基本原理設(shè)計(jì)和制作的，按0℃時(shí)的電阻值R(℃)的大小分為10歐姆（分度號(hào)為Pt10）和100歐姆（分度號(hào)為Pt100）等，測(cè)溫范圍均為-200~850℃.10歐姆鉑熱電阻的感溫原件是用較粗的鉑絲繞制而成，耐溫性能明顯優(yōu)于100歐姆的鉑熱電阻，只要用于650℃以上的溫區(qū)：100歐姆鉑熱電阻主要用

50、于650℃以下的溫區(qū)，雖也可用于650℃以上溫區(qū)，但在650℃以上溫區(qū)不允許有A級(jí)誤差。100歐姆鉑熱電阻的的分辨率比10歐姆鉑熱電阻的分辨率大10倍，對(duì)二次儀表的要求相應(yīng)地一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此在650℃以下溫區(qū)測(cè)溫應(yīng)盡量選用100歐姆鉑熱電阻。</p><p>　　就結(jié)構(gòu)而言，鉑熱電阻還可以分為工業(yè)鉑熱電阻和鎧裝鉑熱電阻。工業(yè)鉑熱電阻也叫裝配鉑熱電阻，即是將鉑熱電阻感溫元件焊上引線(xiàn)組裝在一端封閉的金屬管或陶瓷管內(nèi)，

51、再安裝上接線(xiàn)盒而成；鎧裝鉑熱電阻是將鉑熱電阻元件，過(guò)渡引線(xiàn)，絕緣粉組裝在不銹鋼管內(nèi)再經(jīng)模具拉實(shí)的整體，具有堅(jiān)實(shí)，抗震，可繞，線(xiàn)徑小，使用安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線(xiàn)傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線(xiàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響，目前熱電阻的引線(xiàn)主要有三種方式

52、。</p><p>　　二線(xiàn)制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線(xiàn)來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線(xiàn)制：這種引線(xiàn)方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線(xiàn)必然存在引線(xiàn)電阻r，r大小與導(dǎo)線(xiàn)的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線(xiàn)方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合 </p><p>　　三線(xiàn)制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線(xiàn)，另一端連接兩根引線(xiàn)的方式稱(chēng)為三線(xiàn)制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線(xiàn)電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程

53、控制中的最常用的。 </p><p>　　四線(xiàn)制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線(xiàn)的方式稱(chēng)為四線(xiàn)制，其中兩根引線(xiàn)為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過(guò)另兩根引線(xiàn)把U引至二次儀表?？梢?jiàn)這種引線(xiàn)方式可完全消除引線(xiàn)的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。 </p><p>　　熱電阻采用三線(xiàn)制接法。采用三線(xiàn)制是為了消除連接導(dǎo)線(xiàn)電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電

54、橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線(xiàn)（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。采用三線(xiàn)制，將導(dǎo)線(xiàn)一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。</p><p>　　本系統(tǒng)使用的熱電阻PT100的三線(xiàn)制接法測(cè)量電路如圖：</p><p>　　圖3-3 熱電阻測(cè)溫電路

55、</p><p>　　熱電阻測(cè)量電路的輸出電壓僅與電流和熱電阻RT有關(guān)，與R無(wú)關(guān)，消除了由導(dǎo)線(xiàn)電阻引入的測(cè)量誤差．恒流源電流，對(duì)測(cè)量精度有直接影響，本設(shè)計(jì)采用由LM358構(gòu)成的精密恒流源電路，如圖所示．</p><p>　　圖3-4 恒流源電路</p><p>　　由運(yùn)算放大關(guān)系得輸出恒定電流I如下式： </p><p><b>

56、;　　(4-1)</b></p><p>　　3.3 A/D轉(zhuǎn)換器</p><p>　　現(xiàn)代自動(dòng)控制系統(tǒng)中需要測(cè)量和控制的參數(shù)往往都是連續(xù)變化的模擬信號(hào)，如溫度，壓力，流量，速度等。這些物理量和控制參數(shù)往往都是連續(xù)變化的電壓和電流，因此，必須將其變換成數(shù)字量（即需經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換），才能被數(shù)字計(jì)算機(jī)所識(shí)別。這些數(shù)字量在計(jì)算機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理，可以得到一個(gè)數(shù)字形式的控制量，將這些控制量

57、經(jīng)過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，變成模擬電壓或電流信號(hào)，再送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)去驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備動(dòng)作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。</p><p>　　3.3.1 TLC549的主要特點(diǎn) </p><p>　　TLC549是采用IinCMOSTM技術(shù)并以開(kāi)關(guān)電容逐次逼近原理工作的8位串行A／D芯片，可與通用微處理器、控制器通過(guò)I／O CLOCK、CS、DATA OUT三條口線(xiàn)進(jìn)行串行接口。TLC549具有4MH

58、z的片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為17μs，允許的最高轉(zhuǎn)換速率為40000次/s?？偸д{(diào)誤差最大為±0．5LSB，典型功耗值為6 mW。TLC549采用差分參考電壓高阻輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，由于其VREF-接地時(shí)，(VREF+)-(VREF-)≥1 V，故可用于較小信號(hào)的采樣，此外，該芯片還單電源3～6v的供電范圍。總之，TLC549具有控制口線(xiàn)少，時(shí)序簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度快，功耗低，價(jià)格便宜等特T

59、LC549的極限參數(shù)如下： </p><p>　　◇電源電壓：6．5 V： </p><p>　　◇輸入電壓范圍：0.3V～VCC：+o.3V： </p><p>　　◇輸出電壓范圍：0.3V～VCC：+0．3 V； </p><p>　　◇峰值輸入電流（任一輸人端）：±10 mA； </p><p>　　◇

60、峰值輸人電流(所有輸入端)：±30mA </p><p>　　◇工作溫度：TLC549C：0℃～70~C </p><p>　　◇TLC549I：-40℃～85℃ </p><p>　　◇TLC549M．-55"C～125℃ </p><p>　　3.3.2 TLC549芯片的工作原理 </p><p&

61、gt;　　TLC549帶有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，該時(shí)鐘與I／O CLOCK是獨(dú)立工作的，無(wú)需特殊的速度或相位匹配。當(dāng)CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸DATA OUT端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)I／O CLOCK不起作用。這種CS控制作用允許在同時(shí)使用多片TLc549時(shí)，共用I／O CLOCK，以減少多路(片)A／D使用時(shí)的I／O控制端口。一組通常的控制時(shí)序操作如下： </p><p>　　(1)將Cs置低，內(nèi)部電路在測(cè)得CS下降沿后，在等待

62、兩個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘上升沿和一個(gè)下降沿后，再確認(rèn)這一變化，最后自動(dòng)將前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位(D7)位輸出到DATAOUT端； </p><p>　　(2)在前四個(gè)I／O CLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5個(gè)位(D6，D5，D4，D3)，片上采樣保持電路在第4個(gè)I／O CLOCK下降沿開(kāi)始采樣模擬輔人： </p><p>　　(3)接下來(lái)的3個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿可移出第6、

63、7、8(D2，D1，D0)各轉(zhuǎn)換位；</p><p>　　(4)最后，片上采樣保持電路在第8個(gè)I／OCLOCK周期的下降沿將移出第6、7、8(D2，D1，D0）各轉(zhuǎn)換位。然后使保持功能持續(xù)4個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，接著開(kāi)始進(jìn)行32個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的A／D轉(zhuǎn)換。在第8個(gè)I／O CLCOK后,CS必須為高或I／O CLOCK保持低電平這種狀態(tài)需要維持36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。如果CS為低時(shí)，I／O CL

64、OCK上出現(xiàn)一個(gè)有效干擾脈沖，則微處理器，控制器將與器件的I／O時(shí)序失去同步；而在CS為高時(shí)若出現(xiàn)一次有效低電平，則將使引腳重新初始化，從而脫離原轉(zhuǎn)換過(guò)程。在36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期結(jié)束之前，實(shí)施步驟(1)～(4)，可重新啟動(dòng)一次新的A／D轉(zhuǎn)換，與此同時(shí)，正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換將終止。但應(yīng)注意，此時(shí)的輸出是前一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果而不是正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換結(jié)果。若要在特定的時(shí)刻采樣模擬信號(hào)，則應(yīng)使第8個(gè)I／O CLOCK時(shí)鐘的下降沿與該時(shí)刻對(duì)應(yīng)。因?yàn)樾酒m在第

65、4個(gè)I／O CLOCK時(shí)鐘的下降沿開(kāi)始采樣，卻在第8個(gè)I／O CLOCK的下降沿才開(kāi)始保存。 </p><p>　　本系統(tǒng)以8位A／D轉(zhuǎn)換芯片TLC549為核心部件。它適臺(tái)完成單通道8位轉(zhuǎn)換，即比較適合在速度要求不高時(shí)，組成一種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。TLC549芯片可以方便地與具有外圍串行接口(SPI)的單片機(jī)連接使用。按照TC549嚴(yán)格的時(shí)序，它在完成A/D轉(zhuǎn)換后，其串行輸出的A0～A7二進(jìn)制數(shù)據(jù)可由時(shí)序控制，并串行輸

66、出到申入并出的移位寄存器。將該寄存器的8位數(shù)據(jù)與微處理器的數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連，即可完成效據(jù)傳遞。由此設(shè)計(jì)如下圖：</p><p>　　圖3-5 A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　3.4 RS485接口</p><p>　　3.4.1 RS485簡(jiǎn)介</p><p>　　RS-485接口芯片已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電一體化產(chǎn)

67、品等諸多領(lǐng)域?？捎糜赗S-485接口的芯片種類(lèi)也越來(lái)越多。如何在種類(lèi)繁多的接口芯片中找到最合適的芯片，是擺在每一個(gè)使用者面前的一個(gè)問(wèn)題。RS-485接口在不同的使用場(chǎng)合，對(duì)芯片的要求和使用方法也有所不同。使用者在芯片的選型和電路的設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮哪些因素，由于某些芯片的固有特性，通信中有些故障甚至還需要在軟件上作相應(yīng)調(diào)整，如此等等。希望本文對(duì)解決RS-485接口的某些常見(jiàn)問(wèn)題有所幫助。 </p><p>　　3.4.

68、2 RS485接口標(biāo)準(zhǔn) </p><p><b>　　傳輸方式：差分 </b></p><p><b>　　傳輸介質(zhì)：雙絞線(xiàn) </b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)數(shù)：32 </b></p><p>　　最遠(yuǎn)通信距離：1200m 共模電壓最大、最小值：+12V；-7V

69、</p><p>　　差分輸入范圍：-7V～+12V </p><p>　　接收器輸入靈敏度：±200mV </p><p>　　接收器輸入阻抗：≥12kΩ </p><p>　　3.4.3 RS485節(jié)點(diǎn)數(shù) </p><p>　　所謂節(jié)點(diǎn)數(shù)，即每個(gè)RS-485接口芯片的驅(qū)動(dòng)器能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)RS-485負(fù)載

70、。根據(jù)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口的輸入阻抗為≥12kΩ，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為32。為適應(yīng)更多節(jié)點(diǎn)的通信場(chǎng)合，有些芯片的輸入阻抗設(shè)計(jì)成1/2負(fù)載（≥24kΩ）、1/4負(fù)載（≥48kΩ）甚至1/8負(fù)載（≥96kΩ），相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可增加到64、128和256。表1為一些常見(jiàn)芯片的節(jié)點(diǎn)數(shù)。</p><p>　　表3-2 常見(jiàn)芯片節(jié)點(diǎn)表</p><p>　　3.4.4 RS485通信方式</

71、p><p>　　RS485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式。半雙工通信的芯片有SN75176、SN75276、SN75LBC184、MAX485、MAX 1487、MAX3082、MAX1483等；全雙工通信的芯片有SN75179、SN75180、MAX488~MAX491、MAX1482等。</p><p>　　圖3-6 半雙工通信電路</p><p>　　圖3

72、-7 全雙工通信電路</p><p>　　在電參數(shù)儀的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)采集由單片機(jī)AT89C51負(fù)責(zé)，上位PC機(jī)主要負(fù)責(zé)通信（包括與單片機(jī)之間的串行通信和數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程通信），以及數(shù)據(jù)處理等工作。在工作中，單片機(jī)需要定時(shí)向上位PC機(jī)傳送大批量的采樣數(shù)據(jù)。通常，主控PC機(jī)和由單片機(jī)構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相距較遠(yuǎn)，近則幾十米，遠(yuǎn)則上百米，并且數(shù)據(jù)傳輸通道環(huán)境比較惡劣，經(jīng)常有大容量的電器（如電動(dòng)機(jī)，電焊機(jī)等）啟動(dòng)或切斷。為了保

73、證下位機(jī)的數(shù)據(jù)能高速及時(shí)、安全地傳送至上位PC機(jī)，單片機(jī)和PC機(jī)之間采用RS485協(xié)議的串行通信方式較為合理。</p><p>　　實(shí)際應(yīng)用中，由于大多數(shù)普通PC機(jī)只有常用的RS232串行通信口，而不具備RS485通信接口。因此，為了實(shí)現(xiàn)RS485協(xié)議的串行通信，必須在PC機(jī)側(cè)配置RS485/RS232轉(zhuǎn)換器，或者購(gòu)買(mǎi)適合PC機(jī)的RS485卡。這些附加設(shè)備的價(jià)格一般較貴，尤其是一些RS485卡具有自己獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)程

74、序，上位PC機(jī)的通信一般不能直接采用WINDOW95/98環(huán)境下有關(guān)串口的WIN32通信API函數(shù)，程序員還必須熟悉RS485卡的應(yīng)用函數(shù)。為了避開(kāi)采用RS485通信協(xié)議的上述問(wèn)題，我們決定自制RS485/RS232轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)之間的通信。</p><p>　　單片機(jī)的通信信號(hào)首先通過(guò)光隔，然后經(jīng)過(guò)RS485接口芯片，將電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流環(huán)信號(hào)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后，再通過(guò)另一個(gè)RS485接口芯片，將電

75、流環(huán)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)。 該電平信號(hào)再經(jīng)過(guò)光電隔離，最后由RS232接口芯片，將該電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成與PC機(jī)RS232端口相兼容的RS232電平。由于整個(gè)傳輸通道的兩端均有光電隔離，故無(wú)論是PC機(jī)還是單片機(jī)都不會(huì)因數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)上可能遭受到的高壓靜電等的干擾而出現(xiàn)“死機(jī)”現(xiàn)象。</p><p>　　單片機(jī)側(cè)RS485接口電路如圖所示。 </p><p>　　圖3-8 RS485

76、接口電路</p><p>　　3.5 開(kāi)關(guān)量輸出電路</p><p>　　壓縮機(jī)工作原理是制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的低壓蒸汽被壓縮機(jī)吸入并壓縮為高壓蒸汽后排至冷凝器。同時(shí)軸流風(fēng)扇吸入的室外空氣流經(jīng)冷凝器，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。高壓液體經(jīng)過(guò)過(guò)濾器、節(jié)流機(jī)構(gòu)后噴入蒸發(fā)器，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，吸取周?chē)臒崃?。同時(shí)貫流風(fēng)扇使空氣不斷進(jìn)入蒸發(fā)器的肋片間進(jìn)行熱交換，并將放熱后

77、變冷的空氣送向室內(nèi)。如此室內(nèi)空氣不斷循環(huán)流動(dòng)，達(dá)到降低溫度的目的。 而冰箱沒(méi)有風(fēng)扇靠自然對(duì)流來(lái)進(jìn)行熱量交換。電磁閥的工作原理非常簡(jiǎn)單，阻流板就象一個(gè)閘門(mén)，一個(gè)彈簧讓它處于關(guān)閉狀態(tài)，上面一個(gè)電磁鐵芯，鐵芯（低部橡膠）壓在阻流板中間（凸起）的一個(gè)小眼兒上，外面一個(gè)電磁線(xiàn)圈，接通電源后鐵芯別吸上去，小眼兒開(kāi)始進(jìn)氣，壓力達(dá)到頂開(kāi)彈簧后電磁閥打開(kāi)。單片機(jī)控制電磁閥電路如下。</p><p>　　圖3-9 開(kāi)關(guān)量輸出電路&l

78、t;/p><p>　　第4章 Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議</p><p>　　Modbus協(xié)議最初由Modicon公司開(kāi)發(fā)出來(lái)，在1979年末該公司成為施耐德自動(dòng)化(Schneider Automation)部門(mén)的一部分，現(xiàn)在Modbus已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Mod

79、bus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。 </p><p>　　當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，Modbus協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來(lái)的消息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成應(yīng)答并使用通信協(xié)議發(fā)送給詢(xún)問(wèn)方。 </p><p>　　Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，并沒(méi)有規(guī)定物理層。此協(xié)議

80、定義了控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。標(biāo)準(zhǔn)的Modicon控制器使用RS232C實(shí)現(xiàn)串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和就答的方式，數(shù)據(jù)通訊采用Maser/Slave方式，Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應(yīng)請(qǐng)求；Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙向讀寫(xiě)。 </

81、p><p>　　Modbus協(xié)議需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，串行協(xié)議中除有奇偶校驗(yàn)外，ASCII模式采用LRC校驗(yàn)，RTU模式采用16位CRC校驗(yàn)，但TCP模式?jīng)]有額外規(guī)定校驗(yàn)，因?yàn)門(mén)CP協(xié)議是一個(gè)面向連接的可靠協(xié)議。另外，Modbus采用主從方式定時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，在實(shí)際使用中如果某Slave站點(diǎn)斷開(kāi)后（如故障或關(guān)機(jī)），Master端可以診斷出來(lái)，而當(dāng)故障修復(fù)后，網(wǎng)絡(luò)又可自動(dòng)接通。因此，Modbus協(xié)議的可靠性較好。 </

82、p><p>　　下面我來(lái)簡(jiǎn)單的給大家介紹一下，對(duì)于Modbus的ASCII、RTU和TCP協(xié)議來(lái)說(shuō)，其中TCP和RTU協(xié)議非常類(lèi)似，我們只要把RTU協(xié)議的兩個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)碼去掉，然后在RTU協(xié)議的開(kāi)始加上5個(gè)0和一個(gè)6并通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送出去即可。所以在這里我僅介紹一下Modbus的ASCII和RTU協(xié)議。</p><p>　　表4-1 ASCII協(xié)議和RTU協(xié)議的比較 </p&

83、gt;<p>　　通過(guò)比較可以看到，ASCII協(xié)議和RTU協(xié)議相比擁有開(kāi)始和結(jié)束標(biāo)記，因此在進(jìn)行程序處理時(shí)能更加方便，而且由于傳輸?shù)亩际强梢?jiàn)的ASCII字符，所以進(jìn)行調(diào)試時(shí)就更加的直觀，另外它的LRC校驗(yàn)也比較容易。但是因?yàn)樗鼈鬏數(shù)亩际强梢?jiàn)的ASCII字符，RTU傳輸?shù)臄?shù)據(jù)每一個(gè)字節(jié)ASCII都要用兩個(gè)字節(jié)來(lái)傳輸，比如RTU傳輸一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)0xF9,ASCII就需要傳輸’F’’9’的ASCII碼0x39和0x46兩個(gè)字節(jié)

84、，這樣它的傳輸?shù)男示捅容^低。所以一般來(lái)說(shuō)，如果所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小可以考慮使用ASCII協(xié)議，如果所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，最好能使用RTU協(xié)議。</p><p><b>　　4.1 LRC校驗(yàn)</b></p><p>　　LRC域是一個(gè)包含一個(gè)8位二進(jìn)制值的字節(jié)。LRC值由傳輸設(shè)備來(lái)計(jì)算并放到消息幀中，接收設(shè)備在接收消息的過(guò)程中計(jì)算LRC，并將它和接收到消息中LR

85、C域中的值比較，如果兩值不等，說(shuō)明有錯(cuò)誤。LRC校驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，它在ASCII協(xié)議中使用，檢測(cè)了消息域中除開(kāi)始的冒號(hào)及結(jié)束的回車(chē)換行號(hào)外的內(nèi)容。它僅僅是把每一個(gè)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按字節(jié)疊加后取反加1即可。</p><p><b>　　4.2 CRC校驗(yàn)</b></p><p>　　CRC域是兩個(gè)字節(jié)，包含一16位的二進(jìn)制值。它由傳輸設(shè)備計(jì)算后加入到消息中。接收設(shè)備重新計(jì)算收

86、到消息的CRC，并與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤。CRC是先調(diào)入一值是全“1”的16位寄存器，然后調(diào)用一過(guò)程將消息中連續(xù)的8位字節(jié)各當(dāng)前寄存器中的值進(jìn)行處理。僅每個(gè)字符中的8Bit數(shù)據(jù)對(duì)CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校驗(yàn)位均無(wú)效。</p><p>　　CRC產(chǎn)生過(guò)程中，每個(gè)8位字符都單獨(dú)和寄存器內(nèi)容相或（OR），結(jié)果向最低有效位方向移動(dòng)，最高有效位以0填充。LSB被提取出來(lái)檢測(cè)，如果LSB

87、為1，寄存器單獨(dú)和預(yù)置的值或一下，如果LSB為0，則不進(jìn)行。整個(gè)過(guò)程要重復(fù)8次。在最后一位（第8位）完成后，下一個(gè)8位字節(jié)又單獨(dú)和寄存器的當(dāng)前值相或。最終寄存器中的值，是消息中所有的字節(jié)都執(zhí)行之后的CRC值。CRC添加到消息中時(shí)，低字節(jié)先加入，然后高字節(jié)。</p><p>　　Modbus是MODICON公司最早為它的可編程控制器設(shè)計(jì)的基于RS485通訊介質(zhì)的一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，目前在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得了比較廣泛的應(yīng)

88、用。硬件系統(tǒng)能選擇設(shè)置ASCII或RTU兩種傳輸模式中的任何一種在標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)中通信。用戶(hù)選擇想要的模式，包括波特率、校驗(yàn)方式等串口通信參數(shù)，在配置每個(gè)控制器的時(shí)候，在一個(gè)Modbus網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。目前最常用的就是RTU模式，即二進(jìn)制方式。</p><p>　　第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 主程序流程圖</p>

89、<p>　　冰箱檢測(cè)裝置溫度控制模塊的主程序包括系統(tǒng)初始化程序、通信子程序、讀A/D子程序、數(shù)據(jù)處理子程序等四個(gè)模塊。如圖5-1所示：</p><p>　　圖5-1 主程序流程圖</p><p>　　5.2 系統(tǒng)初始化程序流程圖</p><p>　　系統(tǒng)初始化是是系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)期望運(yùn)行的必要條件，包括對(duì)內(nèi)部或外部可編程模塊的初始化，以及所用到的全局變量作

90、初始賦值。系統(tǒng)初始化子程序框圖如圖6-2所示：</p><p>　　圖5-2 系統(tǒng)初始化程序流程圖</p><p>　　5.3 讀A/D程序與數(shù)據(jù)處理流程圖</p><p>　　讀A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果與數(shù)據(jù)處理計(jì)算子程序框圖如6-3所示。這部分程序的功能是啟動(dòng)TLC549開(kāi)始一次新的轉(zhuǎn)換，判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束后讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并作處理，同時(shí)，單片機(jī)將AD值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度值，并控制電

91、磁閥的通斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)冰箱環(huán)境溫度的恒定。</p><p>　　圖5-3 A/D數(shù)據(jù)讀取與處理程序</p><p>　　5.4 PID控制算法</p><p>　　5.4.1 PID控制算法選擇</p><p>　　比例，積分，微分的線(xiàn)性組合，構(gòu)成控制量u(t)，稱(chēng)為：比例(Proportional)、積分(Integrating)、微分(Dif

92、ferentiation)控制，簡(jiǎn)稱(chēng)PID控制。常用的PID算法有：</p><p><b>　　1．位置型控制算法</b></p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　其中，為全量輸出，它對(duì)應(yīng)于被控對(duì)象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)第k次采樣時(shí)刻應(yīng)到達(dá)的位置。為第k次系統(tǒng)給定值與輸出值的偏差，為比例系數(shù)，為積分系數(shù)，

93、為微分系數(shù)。</p><p>　　如果采樣周期足夠小，這種離散逼近相當(dāng)準(zhǔn)確。</p><p><b>　　2．增量型控制算法</b></p><p><b>　　(5-2)</b></p><p>　　增量型控制算法具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　（1）計(jì)算機(jī)只輸出控制增

94、量，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的變化部分，誤動(dòng)作影響小。</p><p>　?。?）在k時(shí)刻的輸出，只需要用到此時(shí)刻的偏差及前一時(shí)刻、前兩時(shí)刻的偏差、和前一次的輸出值，這大大節(jié)約了內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間。</p><p>　?。?）在進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)切換時(shí)，控制量沖擊小，能夠較平滑地過(guò)渡。</p><p>　　3．積分分離型控制算法</p><p><b&g

95、t;　　(5-3)</b></p><p>　　當(dāng)|e(k)|>△e時(shí)，β=0，即偏差比較大時(shí)，采用PD控制，可避免較大的超調(diào)，又使系統(tǒng)有較快的響應(yīng)。</p><p>　　當(dāng)|e(k)|≤△e時(shí)，β=1，即偏差較小時(shí)，采用PID控制，可保證控制系統(tǒng)的控制精度。</p><p>　　所以據(jù)上所述，本系統(tǒng)采用積分分離型控制算法，既能夠快速調(diào)節(jié)，也能達(dá)到

96、控制精度的要求。</p><p>　　5.4.2 PID控制算法流程圖</p><p>　　控制系統(tǒng)PID算法流程圖如圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 PID算法流程圖</p><p>　　5.5 通信程序流程圖</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求PC機(jī)與單片機(jī)之間進(jìn)行通信，采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議。由于C

97、PU完成數(shù)據(jù)發(fā)送和接受。數(shù)據(jù)沒(méi)幀為8個(gè)字節(jié)，具體格式如表5-1、5-2所示。</p><p>　　表5-1 數(shù)據(jù)讀取傳輸格式</p><p>　　表5-2 數(shù)據(jù)寫(xiě)入傳輸格式</p><p>　　在通信協(xié)議中只用了兩個(gè)命令，03號(hào)命令和06號(hào)命令，03號(hào)命令代表要求發(fā)送數(shù)據(jù)，06號(hào)命令代表要求從機(jī)原樣數(shù)據(jù)返回作為應(yīng)答。</p><p>　　圖5

98、-5 通信程序流程圖</p><p>　　第6章 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1 TOP200工作原理</p><p>　　為減小設(shè)計(jì)電路的體積、提高系統(tǒng)的抗干擾能力，本系統(tǒng)采用的是由TOP200構(gòu)成的正負(fù)5V開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源具有單片集成化、最簡(jiǎn)外圍電路、最佳性能指標(biāo)、能構(gòu)成無(wú)工頻變壓力開(kāi)關(guān)電源等顯著特點(diǎn)。另外，它比普通線(xiàn)性電源具有更高的質(zhì)量、效率和可靠

99、性。</p><p>　　TOP200有三個(gè)引腳。這三個(gè)引腳分別為控制端C，源極S，漏極D。</p><p><b>　　控制端有4個(gè)作用：</b></p><p>　　1、利用控制電流IC的大小來(lái)調(diào)節(jié)占空比D；</p><p>　　2、為芯片提供正常工作所需的偏流；</p><p>　　3、決定

100、自動(dòng)重啟的頻率；</p><p>　　4、對(duì)控制回路進(jìn)行補(bǔ)償；</p><p>　　TOP200主要包括10部分：</p><p>　　1、控制電源（由控制電壓UC向并聯(lián)調(diào)整器和門(mén)驅(qū)動(dòng)級(jí)提供偏壓，而控制端電流IC則能調(diào)節(jié)占空比）；</p><p>　　2、帶隙基準(zhǔn)電壓源（給內(nèi)部提供各種基準(zhǔn)電壓）；</p><p>　　

101、3、振蕩器（產(chǎn)生鋸齒波(SAW)、最大占空比信號(hào)（Dmax）和時(shí)鐘信號(hào)（CLOCK）；</p><p>　　4、并聯(lián)調(diào)節(jié)器/誤差放大器；</p><p>　　5、脈寬調(diào)節(jié)器（通過(guò)改變控制端電流IC的大小，連續(xù)調(diào)節(jié)脈沖占空比，實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)節(jié)并能濾掉開(kāi)關(guān)噪聲電壓）；</p><p>　　6、門(mén)驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出級(jí)（內(nèi)含耐壓為700V的功率開(kāi)關(guān)管MOSFET）；</p>

102、;<p>　　7、過(guò)流保護(hù)電路（利用MOSFET的漏一源通態(tài)電阻RDS（ON）來(lái)檢測(cè)過(guò)電流。當(dāng)ID過(guò)大時(shí)，令MOSDET關(guān)斷，起到過(guò)流保護(hù)作用）；</p><p>　　8、過(guò)熱保護(hù)及上電復(fù)位電路（當(dāng)芯片結(jié)溫Tj>135攝氏度，關(guān)斷輸出級(jí)）；</p><p>　　9、關(guān)斷/自動(dòng)重啟電路（當(dāng)調(diào)節(jié)失控時(shí)，立即使芯片在低占空比下工作。倘若故障已經(jīng)排除，就自動(dòng)重新啟動(dòng)電源恢復(fù)正常

103、工作）；</p><p>　　10、高壓電流源（提供偏流作用）。</p><p>　　TOP200的工作原理是利用反饋電流IC來(lái)調(diào)節(jié)占空比D，達(dá)到穩(wěn)壓的目的，</p><p>　　6.2 開(kāi)關(guān)電源電路</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中的開(kāi)關(guān)電源將220VAC通過(guò)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓電路輸出+5V和-5V電壓， 給模塊中的各部分電路提供工作電源．<

104、/p><p>　　圖3-10 開(kāi)關(guān)電源電路</p><p>　　交流輸入電壓范圍為85V~265VAC輸入電網(wǎng)頻率f=47HZ~440HZ，電壓調(diào)整率SV=0.5%，負(fù)載調(diào)整率SI=1%，電源效率達(dá)80%，輸出紋波電壓最大值為50mv，該電源采用帶穩(wěn)壓管的光耦反饋工作方式，電路中TOP為T(mén)OP200型單片開(kāi)關(guān)電源。</p><p>　　開(kāi)關(guān)芯片TOP200的1腳為反饋端

105、，2腳為GND，3腳為調(diào)整端。開(kāi)關(guān)電源大致原理是將工頻電壓整流變成直流，在經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管進(jìn)行調(diào)整，將直流變成交流，該電源為降壓型開(kāi)關(guān)電源，輸出交流電壓9V，經(jīng)二極管整流，再將三端穩(wěn)壓塊LM7805和LM7905穩(wěn)壓到+5V和—5V給系統(tǒng)供電。</p><p>　　反饋原理：當(dāng)負(fù)載加大時(shí)，光耦的發(fā)光二極管強(qiáng)度就會(huì)變?nèi)?，使得光敏二極管的導(dǎo)通能力也變?nèi)酰答伣o開(kāi)關(guān)管TOP200，由它自動(dòng)調(diào)整線(xiàn)圈的導(dǎo)通時(shí)間，進(jìn)而使副線(xiàn)圈的輸

106、出能力增強(qiáng)，也就是所謂的脈寬調(diào)節(jié)。圖中，電容起到濾波和隔離的作用。</p><p>　　第7章 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境</p><p>　　7.1 Protel 99簡(jiǎn)介</p><p>　　Protel 99是 Protel 98的改進(jìn)版本，也是目前 Protel電路繪圖軟件的最新版本。 Protel 99繼承了 Protel 98的所有優(yōu)點(diǎn)，新增的功能使整個(gè)電路設(shè)計(jì)更加快

107、捷、方便。Protel 99和Protel98除了文件管理方式不同以外，其菜單、功能對(duì)話(huà)框基本相同。對(duì)于熟悉Protel 98的讀者，只要掌握Protel 99的文件管理方式，就可在很短的時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)使用Protel 99。從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，Protel 98的文件管理方式和 Protel 1.x的文件管理方式是相同的，有條件的話(huà)，最好還是先熟悉一下Protel 98的操作，然后再?gòu)腜rotel 98過(guò)渡到 Protel 99，這樣學(xué)習(xí)Pr

108、otel 99會(huì)容易一些。由于 Protel 99和 Protel 98在實(shí)際繪圖方面的許多操作是相同的，本章主要介紹Protel 99的文件管理方式和基本操作要領(lǐng)。</p><p>　　7.2 Keil C51軟件介紹</p><p>　　MCS-51單片機(jī)的開(kāi)發(fā)除了需要硬件的支持以外，同樣離不開(kāi)軟件。CPU真正可以執(zhí)行的是機(jī)器碼，用匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言等高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序必須轉(zhuǎn)換為機(jī)器代

109、碼才能運(yùn)行，轉(zhuǎn)換的方法有手工匯編和機(jī)器匯編兩種，前者目前已經(jīng)極少使用。機(jī)器匯編是指通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼的編譯方法。這種匯編軟件稱(chēng)為編譯器。</p><p>　　7.2.1 Keil C51概述</p><p>　　用于MCS-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前

110、最流行開(kāi)發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠(chǎng)商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。</p><p>　　Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。</p>&l

111、t;p>　　7.2.2 Keil µVision2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹</p><p>　　Keil µVision2是一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（Intergrated Development Environment，IDE），它包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境將這些部份組合在一起。它可以用于編寫(xiě)、調(diào)試和軟件仿真所有的51內(nèi)核控