單片機(jī)爐溫系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，電加熱爐的溫度控制技術(shù)日趨成熟，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要部分。為適應(yīng)這一需要有必要設(shè)計(jì)一個(gè)性能良好、 操作方便的溫度控制系統(tǒng)。課題主要設(shè)計(jì)一個(gè)爐溫測(cè)控系統(tǒng) ，控制鍋爐中水的溫度，選擇合適的控制規(guī)律，使鍋爐中水的溫度按預(yù)定規(guī)律變化，并且能夠進(jìn)行越限報(bào)警。可通過(guò)鍵盤可顯示電路設(shè)定目標(biāo)

2、溫度和參數(shù)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為基于AT89C51單片機(jī)的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)，通過(guò)控制電阻絲的兩端電壓的工作時(shí)間，來(lái)控制電阻絲的輸出平均功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱爐溫度的自動(dòng)控制。系統(tǒng)分為溫度測(cè)量、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)系統(tǒng)、鍵盤操作系統(tǒng)、溫度顯示電路、報(bào)警電路、D/A轉(zhuǎn)換等若干個(gè)功能模塊。該系統(tǒng)具有硬件成本低，控溫精度較高，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：

3、電加熱爐；單片機(jī)；溫度控制；</p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　第一章 緒 論1</b></p><p>　　1.1 本設(shè)計(jì)選題意義1</p><p>　　1.2 爐溫控制國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)1</p><p>　　1.3 本設(shè)計(jì)主

4、要工作任務(wù)2</p><p>　　第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總體的結(jié)構(gòu)圖3</p><p>　　2.2 溫度控制元器件選擇3</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)6</p><p>　　3.1.1

5、時(shí)鐘電路8</p><p>　　3.1.2 復(fù)位電路9</p><p>　　3.1.3看門狗電路9</p><p>　　3.1.4單片機(jī)擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1.5電源電路設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.2 數(shù)據(jù)采集電路13</p><p>　　2.3 鍵盤顯示

6、電路14</p><p>　　2.4 LED報(bào)警電路16</p><p>　　2.5 溫度控制電路17</p><p>　　第4章 溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)18</p><p>　　4.1 主程序流程圖18</p><p>　　4.2 鍵盤掃描和譯碼過(guò)程的流程圖19</p><p>　

7、　4.3 通道數(shù)據(jù)采集的流程圖19</p><p><b>　　結(jié) 論21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)22</b></p><p><b>　　附 錄23</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p&g

8、t;<p>　　1.1 本設(shè)計(jì)選題意義</p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)囟瓤刂葡到y(tǒng)的精度、穩(wěn)定性等的要求越來(lái)越高，控制系統(tǒng)也千變?nèi)f化。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制等等。而且在我們的日常生活中也使用微波爐、電阻爐、電熱水器、空調(diào)等家用電器，溫度與我們息息相

9、關(guān)?？梢姕囟瓤刂齐娐窂V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。隨著電爐廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)， 其溫度控制通常采用模擬或數(shù)字調(diào)節(jié)儀表進(jìn)行調(diào)節(jié)，但存在著某些固有的缺點(diǎn)。而采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制，不僅可以大大地提高控制質(zhì)量和自動(dòng)化水平，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。為適應(yīng)以上現(xiàn)實(shí)需要有必要設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的性能良好、 操作方便的溫度控制系統(tǒng)。</p><p>　　1.2 爐溫控制國(guó)內(nèi)外

10、發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　自1980年以來(lái)，由于工業(yè)過(guò)程控制的需要，特別是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論和設(shè)計(jì)方法發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)外溫度測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展迅速，尤其是控制方面，在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得顯著成果。在這方面，以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)家技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化、性能優(yōu)異的溫度控制儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。其特點(diǎn)是適應(yīng)于大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度測(cè)控系統(tǒng)，具有參數(shù)自

11、整定功能和自學(xué)習(xí)功能，即溫控器對(duì)控制對(duì)象、控制參數(shù)及特性進(jìn)行自動(dòng)整定，并根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)及控制對(duì)象的變化情況，自動(dòng)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證控制效果的最優(yōu)化。溫度控制系統(tǒng)具有控制精度高、抗干擾力強(qiáng)等特點(diǎn)。目前，國(guó)外溫度控制儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方向發(fā)展。</p><p>　　電阻爐是熱處理生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的加熱設(shè)備，它在機(jī)械，冶金等行業(yè)的生產(chǎn)中占有十分重要的地位。對(duì)電阻爐溫度控制的好壞直接影響工藝要求的溫度

12、水平和加熱質(zhì)量，以致直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和生產(chǎn)消耗指標(biāo)，所以國(guó)內(nèi)外關(guān)于電阻爐自動(dòng)控制的研究一直備受重視，發(fā)展比較快，也取得了較為豐碩的成果。總的來(lái)說(shuō)，電阻爐溫度控制的發(fā)展分為以下三類：</p><p>　　1.3 本設(shè)計(jì)主要工作任務(wù)</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)在對(duì)各類溫度傳感器原理介紹的基礎(chǔ)上，根據(jù)本課題設(shè)計(jì)實(shí)際的任務(wù)要求，完成溫度傳感器芯片的選型，系統(tǒng)芯片的選擇，并設(shè)計(jì)電源電路、

13、顯示接口電路、鍵盤電路、報(bào)警電路、時(shí)鐘電路、單片機(jī)與上位機(jī)通信電平轉(zhuǎn)換電路。系統(tǒng)開始工作后，根據(jù)初始條件讀取溫度值，測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，將其與設(shè)定的溫度值比較，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的溫度超限，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，未超限時(shí)，系統(tǒng)顯示正常的溫度度值，并在達(dá)到設(shè)定的恒溫溫度時(shí)開始恒溫計(jì)時(shí)。根據(jù)設(shè)定的算法計(jì)算出控制量，根據(jù)控制量來(lái)控制固態(tài)繼電器的導(dǎo)通和關(guān)閉從而控制電阻絲的導(dǎo)通時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制[3]。</p><p>　　第2章

14、 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 系統(tǒng)總體的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框如圖2.1所示，系統(tǒng)由AT89C51單片機(jī)、溫度檢測(cè)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、溫度控制電路、8279鍵盤顯示器等組成。爐內(nèi)溫度由熱電阻測(cè)溫元件和電阻元件構(gòu)成的橋式電路測(cè)量并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送給放大器的輸入端，使信號(hào)變成0-5V電壓信號(hào)，將信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器，將此數(shù)字量經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波，標(biāo)度轉(zhuǎn)換后，一方面通

15、過(guò)LED將爐溫顯示出來(lái)；另一方面，將該溫度值與被測(cè)溫度值比較，根據(jù)其偏差值的大小，采用比例微分控制（PID控制），通過(guò)固態(tài)繼電器控溫電路控制電爐絲的加熱功率大小，從而控制電爐的溫度，使其逐漸趨于給定值且達(dá)到平衡。預(yù)期達(dá)到的性能指標(biāo)如下：</p><p>　　（1）可測(cè)控的溫度范圍0—1000℃ ；</p><p>　　（2）實(shí)時(shí)顯示溫度、越限報(bào)警；</p><p>

16、　?。?）控制精度±2℃ ，顯示精度±1℃；</p><p>　?。?）實(shí)現(xiàn)一爐多點(diǎn)檢測(cè)，并可擴(kuò)展多爐多點(diǎn)檢測(cè)。</p><p>　　圖2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　2.2 溫度控制元器件選擇</p><p>　　第一：?jiǎn)纹瑱C(jī)溫度控制系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)就是溫度檢測(cè)元件的選擇以及測(cè)溫電路的設(shè)計(jì)。一般測(cè)量電路由測(cè)溫

17、元件、信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)放大器等組成。本次設(shè)計(jì)采用的是pt100型鉑電阻溫度傳感器，因其測(cè)量范圍大，復(fù)現(xiàn)性好，穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)而被廣泛使用。放大器則選用單芯片高精度集成AD522。放大器AD522是AD公司推出的高精度數(shù)據(jù)采集放大器，利用它可在惡劣的環(huán)境下獲得高精度的數(shù)據(jù)。它的線性好，具有較高的共模抑制比、低電壓漂移和低噪聲的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　圖2.2 AD522芯片</p><p&g

18、t;　　AD522采用14腳DIP封裝，圖2.2給出了AD522的引腳排列，表1給出了各引腳的功能說(shuō)明。</p><p>　　表2.1 AD522芯片引腳功能圖</p><p>　　第二：橋式測(cè)量電路設(shè)計(jì)測(cè)量電路由測(cè)溫元件和電阻元件構(gòu)成的，如圖2.3所示，此電路為典型的橋式測(cè)量電路，可在低電壓、高阻抗、大噪聲的環(huán)境中獲得最佳性能。[2]</p><p>　　圖2.3

19、 橋式測(cè)量電路</p><p>　　該橋式電路能夠把溫度變化所引起的熱電阻阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)送給放大器的輸入端，由于鉑電阻安裝在內(nèi)，通過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)線接入控制臺(tái)，為了減少引線電阻的影響采用三線制接法。</p><p>　　AD522是高精度集成放大器，AD522的第1引腳和第3引腳為信號(hào)差動(dòng)輸入端；第2、14引腳外接電阻RG用于調(diào)整放大倍數(shù)；第4、6引腳為條零端；第13引腳為數(shù)據(jù)屏蔽端；第1

20、2腳為測(cè)量端；第11腳為參考端；這兩端的電壓差即為加到負(fù)載上的電壓信號(hào)。使用時(shí)，測(cè)量端與OUT輸出端（第7腳）在外部相連接，輸出放大后的信號(hào)。將信號(hào)地與放大器的電源地（第9腳）相連接為放大器的偏置電流提供通路。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　本模塊采用51系列單片機(jī)作為核心處理器。單片機(jī)控

21、制系統(tǒng)基本由最小系統(tǒng)和外圍信號(hào)I/O口組成，其中最小系統(tǒng)包括電源（地），CPU時(shí)序電路（一般使用11.0592M或者12M和30P電容組成），復(fù)位電路、看門狗電路。有了以上三塊，單片機(jī)就能夠正常工作。</p><p>　　圖3-1 AT89C51芯片圖</p><p><b>　　管腳說(shuō)明：</b></p><p><b>　　VC

22、C：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)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫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輸出

23、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門電流。P1口管腳寫入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

24、緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“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)。<

25、;/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門電流。當(dāng)P3口寫入“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，如下所示：</p><p>　　P3.0RXD（串行輸入口）&l

26、t;/p><p>　　P3.1TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2/INT0（外部中斷0）</p><p>　　P3.3/INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4T0（記時(shí)器0外部輸入）</p><p>　　P3.5T1（記時(shí)器1外部輸入）</p><p>　　P

27、3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫通）</p><p>　　P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀通）</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)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出

28、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。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效

29、。</p><p>　　/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>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)

30、，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。</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><b>　　振蕩器特性:</b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為

31、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)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>　　3.1.1 時(shí)鐘電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)的兩個(gè)相同的時(shí)鐘電路可以分別為單片機(jī)和M50462AP芯片提供時(shí)鐘信號(hào)，單

32、片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生有兩種方法：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89C51單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的

33、高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值通常取30PF。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。</p><p>　　圖3-2時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.2 復(fù)位電路</p><p>　　

34、同樣設(shè)計(jì)兩個(gè)相同的復(fù)位電路也是可以分別為單片機(jī)和M50462AP芯片提供復(fù)位信號(hào)，復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過(guò)一個(gè)觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期中由復(fù)位電路采樣一次。</p><p>　　復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。所謂上電復(fù)位，是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在RST引腳出現(xiàn)大于10MS的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。按鈕復(fù)位是指用

35、戶按下“復(fù)位”按鈕，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)[5]。如圖3-2是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。</p><p><b>　　圖3-3 復(fù)位電路</b></p><p>　　上電時(shí)，+5V電源立即對(duì)單片機(jī)芯片和M50462AP芯片供電，同時(shí)經(jīng)電阻R對(duì)電容C3充電。C3上電壓建立的規(guī)程就產(chǎn)生一定寬度的負(fù)脈沖，經(jīng)反向后，RST上出現(xiàn)正脈沖使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位。按鈕按下時(shí)，

36、RST上同樣出現(xiàn)高電平，實(shí)現(xiàn)了按鈕復(fù)位。</p><p>　　3.1.3看門狗電路</p><p>　　看門狗電路是一個(gè)定時(shí)器電路。在由單片機(jī)構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,由于單片機(jī)的工作常常會(huì)受到來(lái)自外界電磁場(chǎng)的干擾,造成程序的跑飛,而陷入死循環(huán),程序的正常運(yùn)行被打斷,由單片機(jī)控制的系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)工作,會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預(yù)料的后果,所以出于對(duì)單片機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的考慮,

37、便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測(cè)單片機(jī)程序運(yùn)行狀態(tài)的芯片，即看門狗。</p><p>　　看門狗電路的應(yīng)用,使單片機(jī)可以在無(wú)人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作,其工作原理是: 看門狗芯片和單片機(jī)的一個(gè)I/O引腳相連,該I/O引腳通過(guò)程序控制它定時(shí)地往看門狗的這個(gè)引腳上送入高電平(或低電平),這一程序語(yǔ)句是分散地放在看門狗其他控制語(yǔ)句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段 進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí),寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)

38、行,這個(gè)時(shí)候, 看門狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來(lái)的信號(hào),便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào),使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位,即程序從程序存儲(chǔ)器的起始位置開始執(zhí)行,這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動(dòng)復(fù)位[5]。</p><p>　　看門狗有硬件和軟件兩種。硬件看門狗是利用了一個(gè)定時(shí)器，來(lái)監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說(shuō)在主程序的運(yùn)行過(guò)程中，我們要在定時(shí)時(shí)間到之前對(duì)定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說(shuō)PC指針不能回來(lái)。那么定時(shí)時(shí)

39、間到后就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位[4]。常用的WDT芯片如MAX813,5045, IMP813等。軟件看門狗技術(shù)的原理和硬件差不多，只不過(guò)是用軟件的方法實(shí)現(xiàn)。本文所用為硬件看門狗，所以對(duì)軟件的原理及設(shè)計(jì)思路不作表述。</p><p>　　本文采用MAX813作為看門狗電路主芯片。MAX813是具有監(jiān)控電路的微處理芯片，它具有獨(dú)立的看門狗計(jì)時(shí)器，如果輸入在1.6s內(nèi)無(wú)變化就會(huì)產(chǎn)生輸出；當(dāng)?shù)綦娀螂娫措妷旱陀?.25V時(shí)，產(chǎn)生

40、掉電輸出. </p><p>　　基于MAX813的具體電路設(shè)計(jì)如圖4-5所示。</p><p>　　圖3-4看門狗電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.4單片機(jī)擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)</p><p>　　在很多復(fù)雜的應(yīng)用情況下，單片機(jī)內(nèi)的RAM ，ROM和 I/O接口數(shù)量有限，不夠使用，這種情況下就需要進(jìn)行擴(kuò)展。因此單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò) 展主要是指外接數(shù)據(jù)

41、存貯器、程序存貯器或I/O接口等，以滿足應(yīng)用系統(tǒng)的需要。介紹如下：</p><p>　　1、27256是EPROM是可紫外線擦除的只讀存儲(chǔ)器；而EEPROM 24C256是電可擦除的只讀存儲(chǔ)器，不用紫外線擦除。27256是單+5V供電，紫外線可擦除可改寫。使用次數(shù)為1萬(wàn)次，信息保存時(shí)間為10年。讀出時(shí)間為ns級(jí)，寫入時(shí)間為ms級(jí)。27256為8KB EEPROM維持電流為60mA，典型讀出時(shí)間為200-350ns

42、，字節(jié)編程寫入時(shí)間為10-20μs，芯片內(nèi)有電壓提升電路，編程時(shí)不必增高壓，單一+5V供電。8XX51擴(kuò)展27256硬件電路如下圖所示。圖中27256即可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，有又可作為程序存儲(chǔ)器。由于只擴(kuò)展了一片，片選端接地。</p><p>　　圖3-5單片機(jī)擴(kuò)展接口電路</p><p>　　圖中74LS373為8D鎖存器，其主要特點(diǎn)在于：控制端為高電平時(shí)，輸出Qo-Q7復(fù)現(xiàn)輸入Do-D7的

43、狀態(tài)；G為下跳沿時(shí)Do-D7的狀態(tài)被鎖存在Qo-Q7上。當(dāng)把ALE與G相連后，ALE的下跳沿正好把Po端口上此時(shí)出現(xiàn)的PC寄存器指示的低8位指令地址Ao-A7鎖存在74LS373的Qo-Q7上，PC的高4位地址A8-A11則直接由P2.0-P2.3提供。</p><p>　　2、MCS-51單片機(jī)內(nèi)只有128字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM，當(dāng)應(yīng)用中需要更多的RAM時(shí)，只能在片外擴(kuò)展，可擴(kuò)展的最大容量為64KB，圖3-6是單片機(jī)

44、對(duì)片外RAM進(jìn)行讀操作的時(shí)序。當(dāng)執(zhí)行指令 MOVX A，@Ri或 MOVXA，@DPTR 時(shí)進(jìn)入外部數(shù)據(jù)RAM是的讀周期。</p><p>　　在ALE的上升沿，把外部程序存儲(chǔ)器的指令讀入后就開始了對(duì)片外RAM的讀過(guò)程。ALE高電平期間，在P0處于高阻三態(tài)后，根據(jù)指令間址提供的地址，P2口輸出外部RAM的高8位地址A15-A8，P0端口輸出低8位地址A7-A0 ；在ALE下跳沿，P0輸出的低8位地址被鎖存在鎖存器

45、中，隨后P0又進(jìn)入高阻三態(tài)，RD信號(hào)有效后，被選中的RAM的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上，P0 處于輸入狀態(tài)，CPU從P0 讀入外部RAM的數(shù)據(jù) 。</p><p>　　圖3-6擴(kuò)展RAM 6264  </p><p>　　由圖3-6可見，ALE把P0端口輸出的低8位地址A0-A7鎖存在74LS373，P2口的P2.0-P2.4直接輸出高5位地址A8-A12，由于單片機(jī)的RD和

46、WR分別與6264的輸出允許OE和寫信號(hào)WE相連，執(zhí)行讀操作指令時(shí)，RD使OE有效，6262RAM中指定地址單元的數(shù)據(jù)經(jīng)D0-D7由P0 口讀入；執(zhí)行寫指令時(shí)，WR使WE有效，由P0口提供的要寫入RAM的數(shù)據(jù)經(jīng)Do-D7寫入6264的指定地址單元中。單片機(jī)讀寫外部數(shù)據(jù)RAM的操作使用MOVX指令，用 Ri間址或用 DPTR 間址。</p><p>　　3.1.5電源電路設(shè)計(jì)</p><p>

47、;　　由于系統(tǒng)用到的電源有5V、12V、15V，普通的5V直流穩(wěn)壓電源已不能夠滿足要求，所以需要設(shè)計(jì)一種5～15V電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源電路。</p><p>　　電源電路設(shè)計(jì)依據(jù)電子技術(shù)相關(guān)知識(shí)為基本原理，電路主要由取樣、基準(zhǔn)電壓、比較放大、調(diào)整四部分組成[3]。原理框圖如3-7所示。</p><p>　　圖3-7 電源電路原理圖</p><p>　　2.2 數(shù)據(jù)

48、采集電路</p><p>　　數(shù)據(jù)采集在控制系統(tǒng)中是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，其性質(zhì)的好壞直接影響控制的精度，由于本次設(shè)計(jì)要求測(cè)量多點(diǎn)溫度值，所以選擇芯片CD4051為多路轉(zhuǎn)換開關(guān)，AD574為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。模擬量輸入接口的功能是把工業(yè)生產(chǎn)控制現(xiàn)場(chǎng)送來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成能接收的數(shù)字信號(hào)。本次設(shè)計(jì)選用的A/D轉(zhuǎn)換器為AD574。AD574是AD公司生產(chǎn)的12位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換芯片，它將A/D轉(zhuǎn)換電路、基準(zhǔn)電壓、時(shí)鐘、比較器

49、、逐次逼近寄存器以及輸出緩沖存儲(chǔ)器等集成在一塊芯片上，并具有三態(tài)輸出。在一般情況下，無(wú)需加任何外部電路，只要接上+5V及-15V電源，加上模擬輸入，給出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)12位A/D轉(zhuǎn)換。AD574的主要特性指標(biāo)如下：</p><p>　　（1）分辨率 12位；</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)換時(shí)間 25µs；</p><p>　?。?）轉(zhuǎn)

50、換精度 ±2LSB；</p><p>　　（4）輸入信號(hào) 單極性或雙極性；</p><p>　　（5）電源 +5V及-15V；</p><p>　　AD574可由+5V及-15V供電，輸入模擬電壓可以是單極性0至+10V，或者是雙極性+5V至-5V。輸入電壓極性可由BIP OFF引腳的連接方式而定。單極性輸入時(shí)BIP OFF接地，

51、雙極性輸入時(shí)應(yīng)懸空或接+5V電源。</p><p>　　在AD574由微處理器控制的情況下，可在初始化程序中將BC端置為高電平，DR端的狀態(tài)由芯片內(nèi)部決定，其初始狀態(tài)也是高電平，此時(shí)輸出總線處于高阻狀態(tài)。當(dāng)B/C端輸入低電平信號(hào)后，AD574便開始轉(zhuǎn)換。此時(shí)，DR端及輸出端狀態(tài)不變，經(jīng)25µs后轉(zhuǎn)換結(jié)束，DR端變低,延時(shí)500ns后，數(shù)據(jù)線上出現(xiàn)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。當(dāng)微處理器取完數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換命令可撤去，B/C置

52、高電平。在B/C變化后的1.5µs，DR線隨之自動(dòng)變高，同時(shí)數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻，一次轉(zhuǎn)換即完成。注意上次B/C命令撤除與下一次給出新的轉(zhuǎn)換命令之間的時(shí)間間隔不得小于2µs，如果在轉(zhuǎn)換進(jìn)行期間B/C線變高,那么這次轉(zhuǎn)換就停止，而且DR與數(shù)據(jù)線狀態(tài)不變。</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換芯片會(huì)輸出轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，通過(guò)CPU讀取轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。</p><p>　　圖3-

53、8模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574電路圖</p><p>　　2.3 鍵盤顯示電路</p><p>　　8279是一種通用的可編程鍵盤、顯示器接口芯片，能完成鍵盤輸入和顯示控制的功能，其中鍵盤部分提供掃描工作方式，可連接64個(gè)鍵的矩陣鍵盤，并具有自動(dòng)消抖和多鍵同時(shí)按下保護(hù)功能。顯示部分則提供了掃描方式的顯示接口?？膳c8位或者16位LED數(shù)碼管連接。8279用于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，可以大大提高CPU的效率

54、，并可使接口電路更具有通用性。8279主要由輸入/輸出控制、數(shù)據(jù)緩沖器、控制與定時(shí)寄存器、掃描計(jì)數(shù)器、回復(fù)緩沖器、FIFO傳感器RAM、顯示RAM、顯示地址寄存器等電路組成[7]。下面分別介紹各部分電路的工作原理：</p><p>　　(1)輸入/輸出控制及數(shù)據(jù)緩沖器</p><p>　　數(shù)據(jù)緩沖器足雙向緩沖器，它將內(nèi)部總線和外部總線連通，用于傳送CPU和8279之間的命令和數(shù)據(jù)。輸入/輸

55、出控制線控制/向各種內(nèi)部寄行器和緩沖器發(fā)送或接受數(shù)據(jù)。CS是片選信號(hào)，只有當(dāng)CS=0時(shí)，8279才被選通，CPU才能對(duì)其進(jìn)行讀寫操作。RD、WR是來(lái)自CPU的讀寫控制信號(hào)。 A0用于區(qū)別信息的特性，當(dāng)A0=0時(shí)，表示輸入／輸出的信息均為數(shù)據(jù)；當(dāng)A0＝1時(shí)，表示輸入/輸出的信息為指令，而輸出的信息是狀態(tài)字。</p><p>　　(2)控制與定時(shí)寄存器及定時(shí)控制</p><p>　　控制與定時(shí)

56、寄存器用來(lái)寄存鍵盤和顯示的工作方式以及由CPU編程的其他操作方式。這些寄存器一旦接收并鎖存送來(lái)的命令，就通過(guò)譯碼產(chǎn)生相應(yīng)購(gòu)控制信號(hào)，從而完成相應(yīng)的控制功能。</p><p>　　定時(shí)控制包含基本的計(jì)數(shù)鏈，首級(jí)計(jì)數(shù)器是一個(gè)可編程的N級(jí)計(jì)數(shù)器，N可以在2～31之間由軟件編程，以便從外部時(shí)鐘CLK得到內(nèi)部所需的100kHz時(shí)鐘。然后經(jīng)過(guò)分頻為鍵盤掃描提供適當(dāng)?shù)闹鹦袙呙桀l率和顯示掃描時(shí)間。</p><

57、p><b>　　(3)掃描計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　掃描計(jì)數(shù)器有兩種工作方式，按編碼方式工作時(shí)，計(jì)數(shù)器做二進(jìn)制計(jì)數(shù)，四位計(jì)數(shù)狀態(tài)從掃描線SL0～SL3輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼后，為鍵盤和顯示器提供掃描線。按譯碼方式時(shí)，掃描計(jì)數(shù)器的最低二位被譯碼后，從SL0～SL3輸出，因此SL0～SL3提供了4中取1的掃描譯碼。</p><p>　　(4)回復(fù)緩沖器、鍵

58、盤去抖及控制</p><p>　　來(lái)自RL0～RL3的8根回復(fù)線的回復(fù)信號(hào)，由回復(fù)緩沖器緩沖并鎖存。</p><p>　　在鍵盤工作方式中，回復(fù)線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行掃描時(shí)，回復(fù)線用來(lái)搜索每一行列中閉合的鍵，當(dāng)某一鍵閉合時(shí)，去抖電路被置位，延時(shí)等待10ms后，再檢驗(yàn)該鍵是否繼續(xù)閉和，并將該鍵的地址和附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)送入8279內(nèi)部FIFO（先進(jìn)先出）存儲(chǔ)器

59、。鍵盤數(shù)據(jù)格式如表1.3所示。</p><p>　　表1.3 FIFO存儲(chǔ)</p><p>　　控制和移位D6、D7的狀態(tài)由兩個(gè)獨(dú)立的附加開關(guān)決定．而掃描（D5、D4、D3）和回復(fù)（D2、D1、D0）則是被按鍵置位的數(shù)據(jù)。D5、D4、D3來(lái)自動(dòng)掃描計(jì)數(shù)器，是按下鍵的行列編，而D2、D1、D0則來(lái)自列計(jì)數(shù)器，它們是根據(jù)回復(fù)信號(hào)而確定的列編碼。</p><p>　　在傳

60、感器開關(guān)狀態(tài)矩陣方式中，回復(fù)線的內(nèi)容直接被送往相應(yīng)的傳感器RAM（即FIFO存儲(chǔ)器)。在選通輸入方式中，回復(fù)線的內(nèi)容在CNTL/STB線的脈沖上升沿被送入FIFO存儲(chǔ)器。</p><p>　　(5)FIFO/傳感器及其狀態(tài)寄存器</p><p>　　FIFO/傳感器RAM是—個(gè)雙重功能的8×8RAM。在鍵盤或選通方式工作時(shí)，它是FIFO存儲(chǔ)器，其輸入或讀出遵循先入先出的原則。FI

61、FO狀態(tài)寄存器用于存放FIFO的工作狀態(tài)。例如，RAM是滿還是空，其中存有多少數(shù)據(jù)，是否操作出錯(cuò)等。當(dāng)FIF0存儲(chǔ)器不空時(shí)，狀態(tài)邏輯將產(chǎn)生IRQ＝1信號(hào)向CPU申請(qǐng)中斷。</p><p>　　在傳感器矩陣方式工作時(shí)，這個(gè)存儲(chǔ)器已變?yōu)閭鞲衅鞑皇谴鎯?chǔ)器。它存放著傳感器矩陣中的每一個(gè)傳感器狀態(tài)。在此方式中，若檢索出傳感器變化，IRQ信號(hào)變?yōu)楦唠娖剑駽PU申請(qǐng)中斷。</p><p>　　(6)顯

62、示RAM和顯示地址寄存器</p><p>　　顯示RAM用來(lái)存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)，容量為16×8位。在顯示過(guò)程中，存儲(chǔ)的顯示數(shù)據(jù)輪流從顯示寄行器輸出。顯示寄存器分為A、B兩組，OUTA0～3利OUTB0～3可以單獨(dú)送數(shù)，也可以組成一個(gè)8位的字。顯示寄存器的輸比與顯示掃描配合，不斷從顯示RAM中讀出顯示數(shù)據(jù)，同時(shí)輪流驅(qū)動(dòng)被選中的顯示器件，以達(dá)到多路復(fù)用的目的，使顯示器件呈現(xiàn)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。顯示地址寄存器用來(lái)存放由

63、CPU進(jìn)行讀/寫顯示的RAM地址，它可以由命令設(shè)定，也可以設(shè)置成每次讀寫或?qū)懭胫笞詣?dòng)遞減。</p><p>　　8279鍵盤/顯示器擴(kuò)展電路如圖3-9所示。該電路中，顯示器采用共陰極接法，由驅(qū)動(dòng)器74LS05，7407對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。鍵盤為4×4矩陣式，采用行掃描對(duì)鍵盤按鍵進(jìn)行查詢，從而調(diào)入相應(yīng)指令。</p><p>　　圖3-9 8279鍵盤顯示電路原理圖</p>

64、<p>　　2.4 LED報(bào)警電路</p><p>　　在單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)發(fā)生故障或處于某種緊急狀態(tài)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，本次設(shè)計(jì)采用的是鳴音報(bào)警。</p><p>　　壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，因此，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)器的輸入端接

65、AT89C51的P1.0。當(dāng)P1.0輸出高電平“1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；當(dāng)P1.0輸出低電平“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。</p><p>　　圖3-10蜂鳴報(bào)警電路圖</p><p>　　2.5 溫度控制電路</p><p>　　通過(guò)單片機(jī)控制交流固態(tài)繼電器調(diào)節(jié)負(fù)載的功率而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。</p><

66、;p>　　固態(tài)繼電器控溫電路如圖3-11所示，采用Z型交流固態(tài)繼電器SSR，實(shí)現(xiàn)零觸發(fā)交流調(diào)功。SSR內(nèi)設(shè)光電隔離電路，可減少與電網(wǎng)間的相互干擾，這是一種較先進(jìn)的控制方法。</p><p>　　圖3-11 溫度控制電路</p><p>　　AT89C51單片機(jī)的P27置1后，再清“0”，得到正脈沖經(jīng)反相后觸發(fā)555芯片，將有一個(gè)周期正弦波加到電爐絲上。單片機(jī)的P3.1控制555的2腳

67、負(fù)脈沖在設(shè)定的周期T內(nèi)出現(xiàn)的個(gè)數(shù)，就可以控制電爐絲的加熱功率。</p><p>　　第4章 溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要分三部分：第一部分為主程序；第二部分為鍵盤中斷服務(wù)程序；第三部分是定時(shí)采樣及處理程序。</p><p>　　4.1 主程序流程圖</p><p>　　主程序流程圖如圖4-1所示。</p&

68、gt;<p>　　圖4-1主程序流程圖</p><p>　　主程序主要進(jìn)行初始化，分配內(nèi)存單元及設(shè)置定時(shí)器參數(shù)，以便為系統(tǒng)正常工作創(chuàng)造條件。由于本系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道比較多，而且采樣數(shù)據(jù)為12位，（雙字節(jié)），加上一些給定值，如溫度上、下限報(bào)警給定值等，所占內(nèi)存單元較多，故本系統(tǒng)同時(shí)使用內(nèi)部RAM和外部RAM。主要任務(wù)是開機(jī)復(fù)位自檢，系統(tǒng)初始化，溫度采樣，數(shù)據(jù)處理，定時(shí)顯示爐溫以及控制量輸出。</p&g

69、t;<p>　　4.2 鍵盤掃描和譯碼過(guò)程的流程圖</p><p>　　鍵盤掃描顯示主要完成鍵盤的粗掃描，判斷有無(wú)鍵按下，以及按下鍵值的位置，并延時(shí)以消除鍵的抖動(dòng)。</p><p>　　圖4-2 鍵盤掃描及譯碼過(guò)程流程圖</p><p>　　4.3 通道數(shù)據(jù)采集的流程圖</p><p>　　數(shù)據(jù)采集是溫度控制不可缺少的部分。數(shù)據(jù)

70、采集程序的主要任務(wù)是巡回檢測(cè)爐內(nèi)5個(gè)點(diǎn)的溫度參數(shù)，巡回檢測(cè)的方法是先把8個(gè)通道各采樣一次，然后再采第二次，第三次，……直到每個(gè)通道均采樣5次為止。</p><p>　　圖4-3 通道數(shù)據(jù)采集流程圖</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，用AT89C51單片機(jī)作為主控機(jī)，通過(guò)外部程序擴(kuò)展電路來(lái)實(shí)現(xiàn)大容量的

71、軟件程序的輸入承載量，通過(guò)數(shù)據(jù)采集通道來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)各處溫度的檢測(cè)，在鍵盤及顯示電路一體化的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的輸入及對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在CPU中把數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理后一方面送去顯示,并判斷是否需要報(bào)警；另一方面與給定值進(jìn)行比較,然后根據(jù)偏差值進(jìn)行控制計(jì)算。本文一方面結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，力求做到較為系統(tǒng)和全面的介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施技術(shù)；另一方面盡可能反應(yīng)出溫控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，以及其先進(jìn)性和實(shí)用性。</p><p>

72、;　　本系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相關(guān)的軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)，通過(guò)所需的多機(jī)通信接口與總機(jī)的連接可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，不漏報(bào)的技術(shù)要求。，雖然目前的工業(yè)爐溫度控制技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)，但為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)爐溫的控制技術(shù)還需進(jìn)一步的提高。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張小春. KP表在電阻爐溫控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化儀表，2

73、005（1）：60-65.</p><p>　　[2] 王福瑞.單片微機(jī)測(cè)控技術(shù)大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1999.</p><p>　　[3] 沙占友.新型單片機(jī)開關(guān)電源的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社,2001.</p><p>　　[4] 侯自林.過(guò)程控制與自動(dòng)化儀表[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2000.</p><

74、;p>　　[5] 徐惠民等.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理、接口及應(yīng)用[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[6] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1990.</p><p>　　[7] 周明德.微型計(jì)算機(jī)硬件、軟件及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社,1984.</p><p>　　[8] 張偉.單片機(jī)原理及

75、應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　[9] 徐愛均.智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1995. </p><p>　　[10] 皮大能，關(guān)鴻霞，南光群.一種實(shí)用的電爐控溫方法[J].自動(dòng)化儀表，2005（4）：63-64.</p><p>　　[11] 蔡得聰.傳感器的發(fā)展方向及數(shù)字傳感器的地位[J].

76、電氣自動(dòng)化,2001（10）：14</p><p><b>　　附 錄 </b></p><p><b>　　程序如下：</b></p><p>　　ORG 0000H</p><p>　　LJMP MAIN</p><p>　　ORG 0003H</p>

77、;<p>　　LJMP INT0</p><p>　　ORG 0030H</p><p>　　MAIN: MOV SP,#70H ;置初值</p><p>　　CLR P1.7</p><p>　　MOV R0,#40H</p><p>　　SETB PSW.4</p>

78、;<p>　　SETB PSW.3</p><p><b>　　SETB IT0</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p>　　MOV TMOD,#20H ;波特

79、率９６００</p><p>　　MOV TH1,#0FDH</p><p>　　MOV TL1,#0FDH</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　MOV SCON,#50H</p><p><b>　　SETB TI</b>

80、</p><p><b>　　CLR 30H</b></p><p><b>　　CLR 01H</b></p><p>　　SETB P1.7</p><p>　　CLR P1.6</p><p>　　CLR P1.5</p><p&g

81、t;　　MOV DPTR,#0BFFFH</p><p>　　MOV A,#00H</p><p>　　MOV 2EH,#0</p><p>　　MOV 2DH,#0</p><p>　　MOV 2CH,#0</p><p>　　MOV 2BH,#0</p><p>　　

82、MOV 2AH,#0</p><p>　　MOV 29H,#0</p><p>　　MOV 62H,#0</p><p>　　LOOP: MOV DPTR,#0BFFFH</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換</p><p><b>　　CLR 00H<

83、;/b></p><p>　　WAIT: LCALL XUAN</p><p>　　CHAXUN:JNB P1.3,LOOP1 ;調(diào)整</p><p>　　JNB 00H,GG ;判斷是否再啟動(dòng)</p><p>　　LJMP LOOP</p><p>　　GG: LJMP WAIT&

84、lt;/p><p>　　;===========上限溫度調(diào)整===========</p><p>　　LOOP1: CLR EX0</p><p>　　LCALL DELAY1</p><p>　　JNB P1.3,$</p><p>　　MOV 62H,2EH</p><p>

85、;　　MOV 61H,2DH</p><p>　　MOV 60H,2CH</p><p>　　JB P1.2,M2</p><p>　　MOV A,2EH</p><p>　　ADD A,#01</p><p><b>　　DA A</b></p>&

86、lt;p>　　MOV 2EH,A</p><p>　　CJNE A,#10H,M1</p><p>　　MOV 2EH,#00</p><p>　　M1: JNB P1.2,$</p><p>　　M2: JB P1.1,M4</p><p>　　MOV A,2DH</p

87、><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV 2DH,A</p><p>　　CJNE A,#10H,M3</p><p>　　MOV 2DH,#00</p><p>　　M3: JNB

88、 P1.1,$</p><p>　　M4: JB P1.0,M5</p><p>　　MOV A,2CH</p><p>　　ADD A,#01</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV 2CH,A</p><p&

89、gt;　　CJNE A,#10H,M5</p><p>　　MOV 2CH,#00</p><p>　　M5: JNB P1.0,$</p><p>　　SETB 30H ;是否顯示第一位的標(biāo)志位</p><p>　　MOV 63H,#11H ;顯示“上”</p><p>　　MOV

90、 62H,2EH</p><p>　　MOV 61H,2DH</p><p>　　MOV 60H,2CH</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　JNB P1.3,TUI ;再次中斷時(shí)，退出</p><p>　　JNB P1.4,LOOP2</p>

91、<p>　　LJMP LOOP1</p><p>　　;==========下限溫度調(diào)整===========</p><p>　　LOOP2: CLR EX0</p><p>　　JNB P1.3,$ </p><p>　　MOV 62H,2BH</p><p>　　MOV

92、 61H,2AH</p><p>　　MOV 60H,29H</p><p>　　JB P1.2,L2</p><p>　　MOV A,2BH</p><p>　　ADD A,#01</p><p><b>　　DA A</b></p><p>

93、　　MOV 2BH,A</p><p>　　CJNE A,#10H,L1</p><p>　　MOV 2BH,#00</p><p>　　L1: JNB P1.2,$</p><p>　　L2: JB P1.1,L4</p><p>　　MOV A,2AH</p>&l

94、t;p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV 2AH,A</p><p>　　CJNE A,#10H,L3</p><p>　　MOV 2AH,#00</p><p>　　L3: JNB P1.1,$

95、</p><p>　　L4: JB P1.0,L5</p><p>　　MOV A,29H</p><p>　　ADD A,#01</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MOV 29H,A</p><p>　　CJN

96、E A,#10H,L5</p><p>　　MOV 29H,#00</p><p>　　L5: JNB P1.0,$</p><p>　　SETB 30H ;是否顯示第一位的標(biāo)示位</p><p>　　MOV 63H,#0FH ;顯示“下”</p><p>　　MOV 62H,2B

97、H</p><p>　　MOV 61H,2AH</p><p>　　MOV 60H,29H</p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　JNB P1.4,TUI ;再次中斷時(shí)，退出</p><p>　　LJMP LOOP2 </p><p>　　

98、TUI: MOV A,2BH</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　CJNE A,2EH,AA ;比較上限是否低于下限</p><p>　　MOV A,29H</p><p>　　CJNE A,2CH,AA</p><p>　　LJM

99、P XXX ;正常</p><p>　　AA: JNC ERRO ;上限低于下限，跳轉(zhuǎn) </p><p>　　XXX: SETB EX0</p><p>　　MOV A,@R0</p><p>　　LCALL XUAN</p><p>　　LJMP WAIT</

100、p><p>　　ERRO: MOV 63H,#0EH ;顯示“ERRO“</p><p>　　MOV 62H,#15H</p><p>　　MOV 61H,#15H</p><p>　　MOV 60H,#0H</p><p><b>　　SETB 30H</b></p&

101、gt;<p><b>　　SETB 01H</b></p><p>　　EEEE: LCALL DELAY</p><p>　　JNB P1.3,XX1 ;是否重新調(diào)整</p><p>　　JNB P1.4,XX2</p><p>　　LJMP EEEE</p><

102、p>　　XX1: LJMP LOOP1</p><p>　　XX2: LJMP LOOP2</p><p>　　;==========顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換=========</p><p>　　Xian: MOV A,@R0</p><p>　　MOV B,#100</p><p><b>

103、;　　MUL AB</b></p><p>　　MOV R3,A</p><p><b>　　MOV A,B</b></p><p>　　MOV B,#10</p><p><b>　　DIV AB</b></p><p>　　MOV R1

104、,#62H</p><p>　　MOV @R1,A</p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV @R1,B</p><p>　　MOV A,R3</p><p>　　MOV B,#10</p><p><b>

105、　　MUL AB</b></p><p><b>　　DEC R1</b></p><p>　　MOV @R1,B</p><p><b>　　CLR 30H</b></p><p>　　ACALL DELAY</p><p>　　MOV A,

106、2EH</p><p>　　CJNE A,62H,E1</p><p>　　MOV A,2DH</p><p>　　MOV A,2AH</p><p>　　CJNE A,2DH,AA</p><p>　　CJNE A,60H,E1</p><p><b>　　LJMP

107、 E2</b></p><p>　　E1: JC SHANG_BAO</p><p><b>　　LJMP E2</b></p><p>　　;======超上限溫度報(bào)警======</p><p>　　SHANG_BAO:</p><p>　　SETB P1.7<

108、/p><p><b>　　SETB P1.6</b></p><p><b>　　CLR P1.5</b></p><p><b>　　LJMP X2</b></p><p>　　E2: CLR P1.5</p><p><b>　　CLR

109、 P1.6</b></p><p><b>　　CLR P1.7</b></p><p>　　X1: MOV A,2BH</p><p>　　CJNE A,62H,E3</p><p>　　MOV A,2AH</p><p>　　CJNE A,61H,E3</

110、p><p>　　MOV A,29H</p><p>　　CJNE A,60H,E3</p><p><b>　　LJMP E4</b></p><p>　　E3: JNC XIA_BAO</p><p><b>　　LJMP E4</b></p>

111、<p>　　;======低于下限溫度報(bào)警======</p><p>　　XIA_BAO:SETB P1.7</p><p>　　SETB P1.5</p><p>　　CLR P1.6</p><p><b>　　LJMP X2</b></p><p>　　E4: CLR

112、 P1.5</p><p>　　CLR P1.6</p><p><b>　　CLR P1.7</b></p><p>　　X2: CLR 30H</p><p>　　ACALL DELAY</p><p>　　;========串口通信=========</p>

113、<p>　　MOV R3,#30H ;轉(zhuǎn)ASCII碼</p><p>　　MOV A,62H</p><p>　　ADD A,R3</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MLP3: JBC TI,MLP2 ;當(dāng)TI為１時(shí)清０</p><

114、p>　　SJMP MLP3</p><p>　　MLP2: MOV SBUF,A</p><p>　　MOV A,61H</p><p>　　CJNE A,61H,E1</p><p>　　MOV A,2CH</p><p>　　SJMP MLP5 </p><p&g

115、t;　　MLP4: MOV SBUF,A</p><p>　　MOV A,#46 ;小數(shù)點(diǎn)</p><p>　　MLP8: JBC TI,MLP9</p><p>　　SJMP MLP8</p><p>　　MLP9: MOV SBUF,A</p><p>　　MOV A,60H</p

116、><p>　　ADD A,R3</p><p><b>　　DA A</b></p><p>　　MLP7: JBC TI,MLP6</p><p>　　SJMP MLP7</p><p>　　MLP6: MOV SBUF,A</p><p>　　MOV

117、 A,#32</p><p>　　MLP10: JBC TI,MLP11</p><p>　　SJMP MLP10</p><p>　　MLP11: MOV SBUF,A</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;==========延時(shí)加顯示=========

118、</p><p>　　DELAY: MOV R3,#0A0H</p><p>　　D00: ACALL DISPLAY</p><p>　　DJNZ R3,D00</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DISPLAY:JNB 30H,DD</p&g

119、t;<p>　　MOV 30H,#40</p><p>　　MOV DPTR,#TAB0</p><p>　　MOV A,63H</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　MOV DPTR,#0F8FFH</p><p>　　D0: MOVX @DP