基于熱電偶的單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)..

1、鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第III頁(yè)溫度控制系統(tǒng)摘要本設(shè)計(jì)是采用熱電偶為溫度檢測(cè)元件的單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成的。硬件電路包括三個(gè)部分：溫度檢測(cè)及放大電路、鍵盤 /顯示電路、溫度控制電路。工 作過(guò)程如下：熱電偶檢測(cè)爐內(nèi)溫度，得到的溫度值經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后輸入到8155進(jìn)行顯示，同時(shí)從8155鍵盤輸入系統(tǒng)溫度設(shè)定值，將設(shè)定值與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行比較會(huì)得到一 個(gè)偏差值，將此偏差值進(jìn)行PID處理，處理后的控制量送給雙向可控硅。雙向可控硅在 給定周期T內(nèi)具有不同的導(dǎo)通時(shí)間，這是由雙向可控硅控制極上的觸發(fā)脈沖控制的，這個(gè)觸發(fā)脈沖是8031的P1.3引腳上產(chǎn)生的，經(jīng)過(guò)零同步脈

2、沖同步后經(jīng)光耦管和驅(qū)動(dòng)電路 輸出到可控硅的控制極上，從而改變加熱的時(shí)間，達(dá)到溫度控制的目的。軟件部分包括主程序、TO中斷服務(wù)程序、T1中斷服務(wù)程序等。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，溫度控制，硬件，PID算法Temperature Control SystemAbstractThe design is a single chip microcomputer temperature control system adopting the electric thermocouple to measure temperature, this system is made up of hardware and sof

3、tware.The circuit of the hardware in cludes three parts: temperature measure and enl arge circuit keyboard and LED circuit and temperature con trol circuit. The worki ng course is as followi ng: the electric thermocouple measuresthe temperature of the stove, the temperature value is cha nged by A/D

4、con verter, and the n it is in put to 8155 and show n. At the same time the establishi ng value of systematic temperature is in put from 8155 keyboards , it can receive one differe nee accord ing to actual measureme nt value and the establishi ng value, this differe nee value is deal with PID, and t

5、he n give this amount to the two-way silic on con trolled rectifier. The two-way silic on con trolled rectifier has differe nt lead ing time in the give n cycle T, this time is con trolled by polarity s pulse f touch ing of the two-way silic on con trolled rectifier, this pulse of touch ing is provi

6、ded by the P1.3 of 8031, it is synchronous with the zero pulse, and the n in put to con trol polarity of silic on con trolled rectifier through the Photoelectric coupli ng and drive circuit, it can cha nge the time of heati ng, at last this system can achieve the con trol aim.The part of the softwar

7、e is made up of mai n program, T0 cutt ing off service rout ine, and T1 cutt ing off service rout ine and so on.Keywords: sin gle chip computer, temperature con trol, the hardware, PID algorithm目錄摘要IABSTRACT II1緒論11.1選題的背景11.2溫度控制技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 11.3國(guó)內(nèi)溫度控制技術(shù)的研究成果 21.4課題的研究?jī)?nèi)容22溫度檢測(cè)部分42.1熱電偶簡(jiǎn)介42.2熱電偶在本設(shè)計(jì)中

8、的應(yīng)用 53數(shù)據(jù)采集部分73.1ADC0809 簡(jiǎn)介73.2ADC0809在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 73.3ADC0809轉(zhuǎn)換程序 84 8155的輸入與顯示部分 104.1 8155 簡(jiǎn)介104.28155在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 114.2.1 8155的顯示過(guò)程124.2.2 8155的輸入過(guò)程145溫度控制部分165.1雙向可控硅簡(jiǎn)介165.2溫度控制過(guò)程165.3溫度控制的算法 185.3.1 PID控制的原理和特點(diǎn)185.3.2溫度控制的具體算法 196 MAX232 的介紹216.1收發(fā)器的歷史216.2MAX232的工作電路 216.3MAX232的詳細(xì)說(shuō)明226.3.1 雙充電泵電壓變速器

9、226.3.2 RS-232 驅(qū)動(dòng)器226.3.3 RS-232 接收器227軟件設(shè)計(jì)247.1主程序流程圖 247.2部分程序 24錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽3029參考文獻(xiàn)附錄A （夕卜文文獻(xiàn)）31附錄B （中文譯文）37鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第15頁(yè)1緒論1.1選題的背景隨著集成電路技術(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)，成為自動(dòng)化和各個(gè)測(cè)控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件， 在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件， 在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代 的核心作

10、用。在工業(yè)生產(chǎn)中如：用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的鉗鍋電阻爐等， 在日常生活中如：熱水器、電熱毯等等，都用到了電阻加熱的原理。隨著生產(chǎn)的發(fā)展， 上述設(shè)備對(duì)溫度的控制要求越來(lái)越高，隨著人們生活水平的提高，對(duì)日常用品的自動(dòng)化 也提出了更高的要求，控制理論的不斷更新?lián)Q代滿足了上述要求，達(dá)到了自動(dòng)控制品質(zhì) 的目的。1.2溫度控制技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)目前我國(guó)檢定裝置的溫度控制，已經(jīng)以自動(dòng)化控制儀表代替人工操作。從溫度控 制方式來(lái)看，過(guò)去大部分采用單純的兩位控制轉(zhuǎn)為PID控制，溫度的自動(dòng)控制已經(jīng)普及化。從溫度控制儀表的性能方面，對(duì)溫度控制的現(xiàn)狀談上幾點(diǎn)：1、檢測(cè)元件檢測(cè)元件對(duì)控溫精度起著決定性作用，

11、目前檢測(cè)元件本身還存在某些問(wèn)題，例如熱 電偶用于信號(hào)檢測(cè)，其熱電勢(shì)會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生漂移。2、溫度設(shè)定器的穩(wěn)定性問(wèn)題設(shè)定器的電源必須要穩(wěn)壓。除此之外，對(duì)環(huán)境溫度的變化也必須考慮，要使用溫度 系數(shù)特別小的錳銅電阻，要消除機(jī)械形變且材料均勻等；另外，設(shè)定器最好用恒流電源 供電，以消除接觸熱電勢(shì)，并且能使輸出阻抗一定。3、偏差放大器偏差放大器的選擇對(duì)溫度控制器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和精確性來(lái)說(shuō)是特別重要的，因?yàn)橐话銦犭娕蓟驘犭娮铏z測(cè)的溫度信號(hào)都是很微弱的，因此要有足夠高的增益。設(shè)計(jì)一個(gè)性 能良好的放大器是溫度控制的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。4、調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器是控溫器的另一個(gè)重要部件。精密溫度自動(dòng)控制一般都采用PID調(diào)節(jié)器。用運(yùn)

12、算放大與阻容反饋回路構(gòu)成的 PID調(diào)節(jié)器，要注意的問(wèn)題是如何防止積分飽和現(xiàn)象。5、執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)于電阻爐來(lái)說(shuō)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)幾乎都是繼電器，飽和電抗器和可控硅等。檢定裝置的 溫度控制系統(tǒng)大多采用可控硅的 PID控制方式?？煽毓梵w積小，重量輕，適用大功率控 制。綜上所述，只有對(duì)溫度控制儀表各部件精心設(shè)計(jì)，才能獲得一個(gè)高水平的、高精 度的控制效果。隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，對(duì)精度高、可靠性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐 用、操作方便、維護(hù)容易、成本低廉的各種常用簡(jiǎn)易儀表和調(diào)節(jié)器的需要也是很迫切 的。因此在選擇檢測(cè)元件時(shí)，應(yīng)根據(jù)：精度、響應(yīng)特性、互換性、線性、連續(xù)測(cè)定性、 性能隨時(shí)間變化的情況、輸出信號(hào)大小、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備

13、低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和易于維修、 耐高、低溫性以及各種氣氛的影響等情況加以選擇 。隨著單片機(jī)在各行業(yè)控制系統(tǒng)中的普遍采用，其構(gòu)成的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)日臻完善，一定會(huì)使溫度控制系統(tǒng)的總體性能大大提高，功能更趨完善。1.3國(guó)內(nèi)溫度控制技術(shù)的研究成果隨著科技的不斷發(fā)展，新型的溫度控制系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。其中，李樹(shù)華，劉超英和董輝研制的數(shù)字PID自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)，采用8031單片機(jī)作為PID控制器，具有可編 程、控制算法可選、體積小、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該溫度控制系統(tǒng)體積 只有100mM 160m材220mm,控制功率達(dá)2Kw,經(jīng)晝夜連續(xù)運(yùn)行證明，性能穩(wěn)定可靠， 另外，該系統(tǒng)由8031單片機(jī)的最小系統(tǒng)所組成，

14、EPROM選用27128,程序存儲(chǔ)器容 量較大，因此，可以擴(kuò)充多種控制模塊和運(yùn)算模塊以備選用，同時(shí)只需使用不同類型 的傳感器及執(zhí)行部件即可構(gòu)成不同控制功能的系統(tǒng)（例如：被控量為流量，壓力，液 位等場(chǎng)合），可滿足多種用戶的控制要求。應(yīng)如艷和杜吉全研制的微機(jī)溫度控制系統(tǒng)控 溫原理簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)，成本較低廉，采用數(shù)字PID控制，調(diào)整靈活，通過(guò)人機(jī)對(duì)話，可以實(shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié)控制方案和參數(shù)，控制平穩(wěn)和準(zhǔn)確，質(zhì) 量較高，可以實(shí)現(xiàn)多回路的檢測(cè)和控制以及多種物理量的控制。1.4課題的研究?jī)?nèi)容本文介紹了一種PID爐溫控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用單片機(jī)可以方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)PID參數(shù)的選擇與設(shè)定，也可以通過(guò)計(jì)

15、算機(jī)與單片機(jī)的串行通訊，實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程中的交互式PID控制。它是用溫度傳感器將檢測(cè)到的實(shí)際爐溫進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，送入計(jì)算機(jī)中，與設(shè) 定值進(jìn)行比較，得出偏差。對(duì)此偏差按 PID算法進(jìn)行修正，求得對(duì)應(yīng)的控制量控制可 控硅驅(qū)動(dòng)器，調(diào)節(jié)電爐的加熱功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。因此采集的爐溫?cái)?shù)據(jù)精 度至關(guān)重要。利用8031單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度智能控制，能自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集、處理、緩沖、 轉(zhuǎn)換、并進(jìn)行PID實(shí)施控制和鍵盤終端處理及顯示，包括各參數(shù)數(shù)值的修正。但在控 制過(guò)程中采樣周期不能太短，否則使調(diào)節(jié)過(guò)于頻繁，不但執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能反應(yīng)，而且計(jì) 算機(jī)的利用率大為降低。采樣周期太長(zhǎng)，也是不合適，因?yàn)楦蓴_無(wú)法及時(shí)消除，使調(diào)節(jié)

16、品質(zhì)下降。本文詳細(xì)介紹了該控制系統(tǒng)的軟、硬件實(shí)施手段及系統(tǒng)特點(diǎn)。2溫度檢測(cè)部分2.1熱電偶簡(jiǎn)介熱電偶是熱電偶溫度計(jì)的敏感元件，它測(cè)溫的基本原理是基于熱電效應(yīng)。如圖2.1為熱電偶回路。圖2.1熱電偶回路經(jīng)過(guò)研究分析表明，熱電偶總電勢(shì)與電子密度及兩接點(diǎn)溫度有關(guān)，電子密度不僅取決于 熱電偶材料特性，而且隨溫度的變化而變化，它們并非常數(shù)，所以，當(dāng)熱電偶材料一定 時(shí)，熱電偶的總電勢(shì)Eab（T,T。）就與熱端溫度T和T0的函數(shù)差有關(guān)，即Eab（T, To）F（T） - F（To）（2.1）這就要求冷端溫度to固定，為了保證to固定，使熱電偶與被測(cè)溫度間成單值函數(shù)關(guān)系， 就要對(duì)冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，本設(shè)計(jì)中采用

17、的補(bǔ)償方法為補(bǔ)償電橋法，如圖2.2所示,圖2.3為電橋等效電路：U圖2.2補(bǔ)償電橋圖2.3補(bǔ)償電橋等效電路補(bǔ)償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)的變化。圖中電橋由r i r2 r3 （均為錳銅電阻）和rcu （銅電阻）組成，串聯(lián)在熱電偶電路 中，熱電偶冷端與電橋中rcu處于相同溫度。當(dāng)冷端TO=OC時(shí)， 気=1=2=3=1門，這時(shí) 電橋平衡，無(wú)電壓輸出，回路中的電勢(shì)就是熱電偶產(chǎn)生的電勢(shì)，即為E （T, 0）;當(dāng)T0變化時(shí)，rcu也隨之改變；于是電橋兩端 a、b就會(huì)輸出一個(gè)不平衡的電壓Uab。如適當(dāng) 選擇RS,可使電橋的輸出電壓Uab = E （TO, 0），從而使

18、回路中的總電勢(shì)仍為 E （T，0）， 起到了冷端溫度的自動(dòng)補(bǔ)償。而圖中的穩(wěn)壓二極管，是為了保證補(bǔ)償電橋兩端有恒定不變的工作電壓，進(jìn)而保證電橋的正常工作。2.2熱電偶在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用本設(shè)計(jì)中采用的鎳鉻/鎳鋁熱電偶適用于01000r的溫度測(cè)量范圍，相應(yīng)的輸出電 壓為041.32mV。但是整個(gè)單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)需要采用 +5V的工作電壓，所以要保證 系統(tǒng)的工作正常進(jìn)行，就要將熱電偶的輸出電壓進(jìn)行放大，其放大電路如圖2.4所示根據(jù)運(yùn)放的兩個(gè)根本特性“虛短” “虛斷”,在選取Rf1 = Rf2=100K,匕=1& Rf =50K, R=1K時(shí)，根據(jù)運(yùn)算RfRf1 +Rf2Uo L（1 蘭）（U2ul）（

19、 2.2）RRw會(huì)得到U0的輸出電壓范圍為0+5V,此電壓值傳輸?shù)紸DC08093數(shù)據(jù)采集部分3.1 ADC0809 簡(jiǎn)介ADC有兩大類：一類在電子線路中使用，不帶使能控制端；另一類帶有使能控制端,可與微機(jī)直接接口。ADC0809由 8位逐模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、256電阻階梯、樹(shù)狀開(kāi)關(guān)、逐次逼近式寄存器SAR控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。ADC0809 內(nèi)部有一個(gè)8位“三態(tài)輸出鎖存器”可以鎖存 A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，故它本身既可看作一種輸入設(shè)備，也可認(rèn)為是并行I/O接口芯片。因此，ADC080列以直接和MCS-51接口,也可通過(guò)像8255這樣的其他接口芯片連接。大多數(shù)情況下，8

20、031是和ADC08094接相連的。本設(shè)計(jì)中8031與ADC0809的接口電路如圖3.1所示:圖 3.1 8031 與 ADC0809的接口電路3.2 ADC0809在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用ADC080啲START和ALE互連使ADC0809在接收模擬量路數(shù)地址時(shí)啟動(dòng)工作。START 啟動(dòng)信號(hào)由8031的WR和P2.2經(jīng)過(guò)或非門產(chǎn)生。START!正脈沖（此時(shí) WR和P2.2線 皆為低電平）啟動(dòng)ADC0809T作，地址鎖存信號(hào) ALE上正向脈沖使得 A B C上的地址 得到鎖存，經(jīng)過(guò)譯碼控制選中IN0路模擬電壓送入比較器。這時(shí) 8031是把A、B、C作 為地址線處理的，8031和ADC080技口通常采用

21、查詢和中斷兩種方式， 本設(shè)計(jì)中采用的 是查詢法傳送數(shù)據(jù)，其中8031應(yīng)對(duì)EOC線查詢它的狀態(tài)：若它為低電平時(shí)，表示A/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始進(jìn)行，其中正在進(jìn)行逐次比較，得到模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)，則8031應(yīng)當(dāng)繼續(xù)查詢。若查詢到E0（變?yōu)楦唠娖剑瑒t由8031的RD及P2.2通過(guò)或非門送給ENABLE 一個(gè)高電平，以便從三態(tài)輸出鎖存器的2-1-2-8線上提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。其中ADC0809所需時(shí)鐘信號(hào)可以由8031的ALE信號(hào)提供。8031的ALE信號(hào)通常是每個(gè)機(jī)器 周期出現(xiàn)兩次。故它的頻率是單片機(jī)時(shí)鐘頻率的1/6，若8031主頻是6MHZ則ALE信號(hào)頻率為1MHZ若使ALE上的信號(hào)經(jīng)觸發(fā)器二分頻

22、接到 ADC0809勺CLOCK俞出端，貝U 可獲得500KHZ勺A/D轉(zhuǎn)換脈沖o ADC080啲IN0和運(yùn)放輸出端相連，故IN0上輸入的0 +5V范圍的模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后可由8031通過(guò)程序從PO口輸入到它的內(nèi)部RAM單元。在P2.2=0且 WR=0時(shí)，8031可使ALE和START變?yōu)楦唠娖?，從而啟?dòng) ADC0809T作；在P2.2=0 且RD =0時(shí)，8031可以從ADC0809接收A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。這就是說(shuō)，ADC080列以視為8031的一個(gè)外部單元，地址為03F8H因此，8031執(zhí)行如下程序可以 啟動(dòng)ADC0809T作：MOV DPTR #03F8HMOVX DPTFA若80

23、31改為執(zhí)行：MOV DPTR #03F8HMOVX A DPTP則可以從ADC0809俞入A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。ADC0809勺CLK由8031的ALK上的信號(hào)經(jīng)過(guò)2分頻后提供，EOC經(jīng)反相器用作8031的 麗 中斷請(qǐng)求輸入線，要求CPU從 P0 口提取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量3 o3.3 ADC0809轉(zhuǎn)換程序 主程序ORG0A00HMOVR1,#30H ;輸入數(shù)據(jù)區(qū)始址送R1MOVR4 ， #8;模擬量總路數(shù)送R4MOVR2，#00HIN0地址送R2SETBEA ;開(kāi)CPU中斷SETB EX1 ;允許INT1中斷SETBIT1 ；令I(lǐng)NT1為邊沿觸發(fā)MOVR0，#0F0H送端口地址F0H到R

24、0MOVA，R2；IN0地址送AMOVXR0 A ；送IN0地址并啟A/DSJMP$ ；等待中斷或其他 中斷服務(wù)程序ORG 0013HAJMP CINT17轉(zhuǎn)中斷服務(wù)程序ORG 0100HCINT1: MOVR0， #0F0H端口地址送R0MOVX A，R0輸入數(shù)字量送AMOV R1，A；存入輸入數(shù)據(jù)區(qū)END；中斷返回4 8155的輸入與顯示部分4.1 8155 簡(jiǎn)介TTTITNRCKrTIn tel 8155是一種對(duì)多功能的可編程常用外圍接口芯片， 它具有三個(gè)可編程I/O端口, 一個(gè)可編程14位定時(shí)計(jì)數(shù)器和256字節(jié)的RAM，能方便地進(jìn)行I/O擴(kuò)展和RAM擴(kuò)展, 芯片采用40線雙列直插式封裝

25、引腳配置如圖 4.1所示252廠5U I 1 7 d I 于 為兩陽(yáng)珈陽(yáng)悶州球P3旳陽(yáng)P3舊斑跆raftKpcpcFC玩圖4. 18155引腳圖芯片引腳功能說(shuō)明如下：RESET：復(fù)位輸入信號(hào)。CE : 8155片選信號(hào)，低電平有效。RD :讀選通信號(hào)，低電平有效。WR :寫選通信號(hào)，低電平有效。IO/M : RAM 及 IO 選擇。當(dāng)IO/M =0，CE=0時(shí)，單片機(jī)選擇8155的RAM讀寫，AD0AD7上地址為8155 的RAM單元地址。當(dāng)IO/M =1，CE=0時(shí)，單片機(jī)選擇8155的IO讀寫，AD0AD7上地址為8155的I/O 口地址。ALE :地址鎖存信號(hào)線。8155片內(nèi)有地址鎖存器

26、，ALE信號(hào)的下降沿將AD0AD7上 的地址信息以及CE，IO/M的狀態(tài)鎖存在8155內(nèi)部寄存器AD0AD7 :三態(tài)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線。因8155片內(nèi)有地址鎖存器，AD0AD7應(yīng)直接 與8031的P0 口相連。PA0PA7:端口 A，I/O 線。PB0PB7:端口 B，I/O 線。PC0PC5:端口 B，I/O 線。TIMERIN :定時(shí)計(jì)數(shù)器的輸入端。TIMEROUT :定時(shí)計(jì)數(shù)器的輸出端。4.2 8155在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用ADC0809把轉(zhuǎn)換結(jié)束的數(shù)字量傳送到 8155。這時(shí)8155向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，請(qǐng)求 接收數(shù)據(jù)，CPU選中8155的CE，當(dāng)CE=0時(shí)，CPL允許8155工作。通過(guò)控制1

27、0/M端 口，使得該端口為零，則 CPU選中8155的RAMT作，其中RAM容量為256個(gè)字節(jié)，主 要用于存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元地址由地址鎖存器輸出端送來(lái)。8155開(kāi)啟后，由管腳RD和WR來(lái)確定8155的讀和寫，其中RD為8155讀命令輸入線，WR為寫命令線， 當(dāng)RD =0且WR=1時(shí)，8155處于讀出數(shù)據(jù)狀態(tài)；相反，8155處于寫入數(shù)據(jù)狀態(tài)。這樣8位數(shù)據(jù)就被寫入8155。本設(shè)計(jì)中8155與8031的接口電路如圖4.2所示21393?3635343332313C29加箔24器2221PC5RESETPC4PC3PC2TNKINdPCIPCOTMROUTPB7PB6PB5ALEPB4IOj

28、MPBSWRPB2RDPB1CEPBOPA7AD7PMAMPASAD5PA4AD4PA3ADJAI2PAIADIPJUDADOU+41110611918n16圖4.2 8155 與8031接口電路ALEMO _WKMlTo)F04pooRD4.2.1 8155的顯示過(guò)程其具體工作過(guò)程為：1、當(dāng)ADC0809俞入數(shù)據(jù)并把它送到 A 口時(shí),ADC0809還向8155的ASTB線上發(fā)送一 個(gè)低電平選通信號(hào)。2、 8155收到ASTB上的負(fù)脈沖信號(hào)后做兩件事情：一是從PA7-PA0上把輸入的數(shù) 據(jù)鎖存到A 口鎖存器；二是通過(guò) A 口緩沖器觸發(fā)Qbf的置位使A 口緩沖器滿輸出線ABF 變?yōu)楦唠娖?，以便?/p>

29、知 ADC0809 8155已從A 口收到了它的輸入數(shù)據(jù)。3、8155在ASTB上升沿檢測(cè)到Qbf和A 口中斷允許觸發(fā)器 Qa都為1狀態(tài)時(shí)，使A INTR 中斷輸出線變?yōu)楦唠娖剑瑥亩?CPU青求中斷。4、CPU響應(yīng)中斷后進(jìn)入相應(yīng)中斷程序。當(dāng)執(zhí)行到從A 口鎖存器讀取輸入數(shù)據(jù)時(shí)，RD 上升沿一方面撤消A INTR線上的中斷請(qǐng)求（A INTR變?yōu)榈碗娖剑?，另一方面使Qbf觸發(fā) 器復(fù)位，從而使ABF輸出線變?yōu)榈碗娖?，通?ADC080列以輸入下一個(gè)數(shù)據(jù)。當(dāng)8031的引腳P2.0=0和P2.1=0時(shí)，8155選中它內(nèi)部的 RAM工作；在P2.0=1和P2.1=0時(shí)，8155選中片內(nèi)三個(gè)I/O端口。相應(yīng)

30、地址分配為：0000FH00FFH 8155 內(nèi)部 RAM0100H命令/狀態(tài)口0101H A 口0102H B 口0103H C 口0104H定時(shí)器低8位口0105H定時(shí)器高8位口8155接收到ADC080S傳來(lái)的數(shù)據(jù)后，要通過(guò)其外設(shè)LED來(lái)顯示。其中LED有七段和 八段之分，也有共陰和共陽(yáng)兩種。LED數(shù)碼顯示原理如下：圖4.3示出了八段LED數(shù)碼顯示管的結(jié)構(gòu)和原理圖：鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第13頁(yè)共陰LED結(jié)構(gòu)(b)共陰LED共陽(yáng)LED(c)圖4.3八段LED數(shù)碼顯示管原理和結(jié)構(gòu)圖4.3(a)為八段共陰數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)圖，圖 4.3(b)為它的原理圖，圖4.3(c)為八 段共陽(yáng)L

31、ED顯示管原理圖。八段LED顯示管由八只發(fā)光二極管構(gòu)成，編號(hào)是a、b、c、d、 e、f、g和SP分別與同名管腳相連。七段LED顯示管比八段LED顯示管少一只發(fā)光二極 管SP,其他與八段LED相同。八段LED數(shù)碼顯示管原理很簡(jiǎn)單，是通過(guò)同名管腳上所加電平的高低來(lái)控制發(fā)光二 極管是否點(diǎn)亮從而顯示不同字型的。圖4.3(b)中，所有發(fā)光二極管陰極共連后接到引腳 G, G腳為控制端，用來(lái)控制LED是否點(diǎn)亮。若G腳接地、則LED被點(diǎn)亮；若G腳接TTL 高電平，則它被熄滅。圖4.3(c)為共陽(yáng)八段LED數(shù)碼顯示管原理圖。圖中，所有發(fā)光二 極管陽(yáng)極共連后接到G腳。正常顯示時(shí)G腳接+5V,各發(fā)光二極管取決于a至

32、SP各引腳 上是否是低點(diǎn)平0V。單片機(jī)控制系統(tǒng)在顯示時(shí)通常采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示。動(dòng)態(tài)顯示采用軟件法把預(yù)顯示的十六進(jìn)制數(shù)(或BCD碼)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)字形碼，故它通常需要在RAM區(qū)建立一個(gè)顯示緩沖區(qū)。顯示緩沖區(qū)內(nèi)包含的存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)常和系統(tǒng)中LED顯示器的個(gè)數(shù)相等。顯示緩沖區(qū)的起始地址很重要，它決定了顯示緩沖區(qū)在RAM中的位置。顯示緩沖區(qū)中的每個(gè)存儲(chǔ)單元用于存放相應(yīng) LED顯示管欲顯示字符的字形碼地址偏 移量，故CPU可以根據(jù)這個(gè)地址偏移量通過(guò)查字形碼表找出需顯示字符的字形碼，以便 送到字形口顯示。本設(shè)計(jì)采用的是八段LED共陽(yáng)極顯示，其驅(qū)動(dòng)電路如圖4.4所示鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第19頁(yè)圖4

33、.4 LED驅(qū)動(dòng)電路4.2.2 8155的輸入過(guò)程本系統(tǒng)是通過(guò)測(cè)量實(shí)際溫度與給定溫度之間的差值來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控制的，所以只知道被測(cè)溫度是不夠的，需要通過(guò)鍵盤向系統(tǒng)輸入一個(gè)設(shè)定值，這就考慮8155的外設(shè)鍵盤輸入。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中采用的是行列式非編碼鍵盤輸入。行列式非編碼鍵盤是一種所有按 鍵排列成行列矩陣的鍵盤。在這種鍵盤中，每根行線和列線的交叉處都接有一個(gè)按鍵， 當(dāng)某個(gè)按鍵被按下時(shí)，與這個(gè)按鍵相連的行線和列線都會(huì)接通， 否則是斷開(kāi)狀態(tài)。因此, 一個(gè)M*N的行列式非編碼鍵盤只需 M條行線和N條列線共占用M+N條單片機(jī)的I/O端口 線。設(shè)計(jì)中應(yīng)用的是A 口和C口的低四位端口共十二位。下面對(duì)行列式非編碼鍵盤的

34、工 作原理和鍵盤識(shí)別程序進(jìn)行介紹。 監(jiān)視鍵盤的方法：采用非編碼鍵盤，CPU必須對(duì)所有 按鍵進(jìn)行監(jiān)視。一旦發(fā)現(xiàn)有鍵按下，CPU應(yīng)通過(guò)程序加以識(shí)別，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)鍵的處理程序，實(shí)現(xiàn)該鍵功能。1、鍵值表CPU掃描鍵盤可以通過(guò)程序讀取被按鍵的行首鍵號(hào)和列值，并求出被控 鍵的鍵號(hào)，然后，再查鍵值表即可知道什么鍵被按下。2、判斷是否有鍵按下 CPU只要把全零送到8155的PA7-PA0就可以在所有列線 R7-R0上得到TTL低電平，然后讀取PC3-PC（上的行值就可以判斷是否有鍵按下。若無(wú) 鍵按下，則所讀值必為0FH若有鍵按下，則行值必因被按按鍵的行、列線接通不等于 OFH3、被按鍵行首鍵號(hào)和列值的讀取 若C

35、PL發(fā)現(xiàn)有鍵按下，則獲取被按鍵的行首鍵號(hào)和列值。CPU獲取被按鍵的行首鍵號(hào)和列值只需逐列對(duì)鍵盤的掃描（即輪流的使8155的A 口中每條列線變?yōu)榈碗娖剑┮宰x取和判斷 PC3-PC0H的行值即可。若行值為0FH 則表明被按鍵不在本列；若行值不為 OFH則判斷處于零狀態(tài)的行即可獲得行首鍵號(hào)， 以及判斷處于零狀態(tài)的列（設(shè)置一個(gè)列值計(jì)數(shù)器 R0,并在列掃描前清零）即可得到列值。4、求鍵值 由于鍵盤上所有按鍵的鍵值都存放在鍵值表中，因此預(yù)求被按鍵的鍵值 必須先求出被按鍵鍵值在鍵值表中的地址偏移量。求取公式為：被按鍵的鍵號(hào)=亍首鍵號(hào)+列值CPU求得被按鍵的鍵號(hào)N后，就可以利用查表指令求得被按鍵的鍵值了。本設(shè)

36、計(jì)中鍵盤的接口電路如圖 4.5所示S e 3T.圖4.5鍵盤接口圖5溫度控制部分5.1雙向可控硅簡(jiǎn)介雙向可控硅元件，又稱雙向晶閘管，它是可控硅的主要派生元件之一?？煽毓枋且?種直流電力元件，在用于交流電力控制時(shí)，需要用一對(duì)反并聯(lián)的可控硅。如果在交流電 路中用雙向可控硅元件代替一組反串聯(lián)的可控硅，便可以簡(jiǎn)化線路，減小裝置的體積和 重量，節(jié)省投資。雙向可控硅元件是五層三端的硅半導(dǎo)體閘流元件，它有三個(gè)引出端，即T1、T2和GT1和T2是主端，G是門極端（控制極）。門極G和T2是從兀件的同一側(cè)引出的，兀件 的另一側(cè)只有一個(gè)引出端，即 T1。雙向可控硅元件的表示符號(hào)如圖 5.1所示圖5.1雙向可控制硅示

37、意圖欲使雙向可控硅元件中通過(guò)交流電流，必須在半個(gè)電流周期對(duì)元件進(jìn)行一次觸發(fā)； 只有在元件中通過(guò)的電流大于擎住電流后，才能在去掉觸發(fā)脈沖后維持元件繼續(xù)導(dǎo)通； 只有當(dāng)元件中通過(guò)的電流下降到維持電流以下時(shí)，元件才能關(guān)斷，并恢復(fù)阻斷能力；元 件過(guò)零關(guān)斷后，必須再次進(jìn)行觸發(fā)才能重新導(dǎo)通。5.2溫度控制過(guò)程當(dāng)把設(shè)定溫度值和實(shí)際測(cè)量溫度輸入到8031時(shí)，經(jīng)過(guò)計(jì)算一定會(huì)存在一個(gè)差值，這個(gè)差值經(jīng)過(guò)PID控制算法對(duì)可控硅調(diào)功率電路實(shí)現(xiàn)的，雙向可控硅管和加熱絲串接在交流220V、50Hz交流市電回路中。可控硅接通時(shí)間可以通過(guò)可控硅控制極上的觸發(fā)脈 沖控制。該觸發(fā)脈沖由8031用軟件P1.3引腳上產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)零同步脈沖

38、同步后經(jīng)光耦管 和驅(qū)動(dòng)器輸出送到可控硅的控制極上。其中過(guò)零觸發(fā)電路電路如圖5.2所示,溫度控制電路如圖5.3所示圖5.2過(guò)零觸發(fā)電路圖5.3溫度控制電路過(guò)零同步脈沖是一種50Hz交流電壓過(guò)零時(shí)刻的脈沖，可使可控硅在交流電壓正弦波過(guò)零點(diǎn)時(shí)觸發(fā)通導(dǎo)。如圖5.4所示圖5.4過(guò)零觸發(fā)脈沖過(guò)零同步脈沖由過(guò)零觸發(fā)產(chǎn)生，電壓比較器LM311用于把50Hz正弦交流電壓變成方波。方波的正邊沿和負(fù)邊沿分別作為兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入觸發(fā)信號(hào)，方波的正負(fù) 邊沿在每個(gè)周期內(nèi)都有兩次過(guò)零機(jī)會(huì)，且 74LS123是雙向單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，根據(jù)其過(guò)零觸 發(fā)的特性，即每次遇到零點(diǎn)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，其輸出脈沖頻率將是交流電壓輸出

39、頻率的二倍，從而使得工作頻率從 50HZ變成100HZ從而得到對(duì)應(yīng)于交流220V市電的 過(guò)零同步脈沖。此脈沖一方面作為可控硅的觸發(fā)同步脈沖加到溫度控制電路，另一方面 還作為計(jì)數(shù)脈沖加到8031的T0和T1端。當(dāng)從P1.3輸出的觸發(fā)脈沖和從74LS123輸出的觸發(fā)脈沖經(jīng)過(guò)與門加到光電偶上， 在給定周期T內(nèi)，8031只要改變可控硅管的接通時(shí)間便可改變加熱絲功率，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。其中在給定的周期內(nèi)，其高低電平的占空比是通過(guò)PID算法所得值的范圍與給定范圍值的對(duì)照得到的。占空比越大加熱時(shí)間越長(zhǎng)，反之，加熱時(shí)間越短，從而達(dá) 到控制爐溫的目的。5.3溫度控制的算法5.3.1 PID控制的原理和特點(diǎn)在

40、工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱 PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問(wèn)世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和 參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系 統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象，或不能通過(guò)有效的測(cè)量手段來(lái)獲得系統(tǒng) 參數(shù)時(shí)，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就 是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制

41、量進(jìn)行控制的1、比例（P）控制比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。 當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state erro）。2、積分（I）控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制 系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差 系統(tǒng)（System with Steady-stateError）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入積分項(xiàng)”積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便 誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使

42、穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn) 一步減小，直到等于零。因此，比例 +積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn) 態(tài)誤差。3、微分（D）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān) 系。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于 存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后（delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是 落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠 的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是微分項(xiàng)”它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這

43、樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于 零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象， 比例+微分（PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性 。5.3.2溫度控制的具體算法通常，電阻爐爐溫控制采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出實(shí)測(cè)爐溫對(duì)所需 爐溫的偏差值，然后對(duì)偏差值處理，從而獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí) 現(xiàn)對(duì)爐溫的控制?？刂普摳嬖V我們，PID控制的理想微分方程為:鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第23頁(yè)(5.1)1 tde(t)u(t)二kje(t) e(t)dtT idt式(6.1)中，e(t)=r(t)-y(t

44、)稱為偏差值，可作為溫度調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)，其中r(t)為給定值，y(t)為測(cè)量值；kp為比例系數(shù)；Ti為積分時(shí)間常數(shù)；Td為微分時(shí)間常數(shù)；u(t)為調(diào) 節(jié)器的輸出控制電壓信號(hào)。但計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，故上述數(shù)學(xué)方程必須加以變換。若設(shè)溫度的采樣周期為T，第n次采樣得到的輸入偏差為en，調(diào)節(jié)器輸出為q，則有: 用差分代替微分:(5.2)de(t) en - en jdt用求和代替積分:t0etdtn八ek Tk=0(5.3)這樣，式(6. 1)便可改寫為:(5.4)Un =kp |enek T +Td nTi k=ST寫成遞推形式為:en 4.匚也TiT廣1 nd(01 2en 4 + en _

45、2 )* en4 * J ek，T + TdITi心en -1 _ en -2TUn 4TTkp en -en4 丁編 e2en4 e-TiT(5.5)改寫成:u(n) =u(n -1) kpE(n) -E(n -1) KI E(n) KDE(n) -2E(n -1) E(n -2)=u( n-1)+ Pp+P+P(5.6)6 MAX232的介紹6.1收發(fā)器的歷史早期的RS-232接口功率消耗很大。大約20年前，一系列接口都用具有4個(gè)發(fā)送器 的MC1488以及4個(gè)接受器的MC1489MC1488/MC148消耗功率超過(guò)700mW當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù) 的時(shí)候，由于驅(qū)動(dòng)電流以及電纜充電的影響，消耗功率達(dá)到

46、1W以前，發(fā)送器的一個(gè)很 大的缺點(diǎn)是需要土 12V對(duì)稱的電壓供電。接收器工作在單一 +5V,這樣一個(gè)RS-232端口 需要3個(gè)供電電壓。對(duì)于臺(tái)式電腦來(lái)說(shuō)，它的兩個(gè) COM接口通常采用標(biāo)準(zhǔn)的SN75185攵 發(fā)器。它有3個(gè)發(fā)送器和5個(gè)接受器。即使是在不用的時(shí)候，功率消耗也有 1.2W。RS-232標(biāo)準(zhǔn)的電壓輸出是這樣規(guī)定的：在 TTL 一邊發(fā)送邏輯高電平，在 RS-232發(fā) 送器產(chǎn)生一個(gè)小于或是等于-5V的電壓：在TTL一邊發(fā)送邏輯低電平，在RS-232發(fā)送器 產(chǎn)生一個(gè)大于或是等于+5V的電壓。接收器的閾值規(guī)定為土 3V,增加了通過(guò)長(zhǎng)電纜傳輸 數(shù)據(jù)的抗干擾能力。如果輸出電壓達(dá)到最少5V，那么RS

47、-232接口就符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。對(duì)于在輸出端有很 小的電壓下降的發(fā)送器來(lái)說(shuō)，5V電壓就夠了。另一方面， 2V能增加數(shù)據(jù)在工業(yè)環(huán) 境中傳輸?shù)目垢蓴_能力。6.2 MAX232的工作電路C2+1(JVTO-10VC2- VOLTAGE INvERCU +5V T0+1WCl- V0L1AGE DOUELfFd=02TTL1CM0SINPUTSFFLCMOS OUTPUTS,5V INPUT v16圖6.1 MAX232工作電路F?S-232 OUTPUTSRS235INPLTL6.3 MAX232的詳細(xì)說(shuō)明6.3.1雙充電泵電壓變速器雙充電泵電壓變速器的設(shè)計(jì)基本思想是在內(nèi)部集成充電泵。第一個(gè)充電泵變壓器

48、由片內(nèi)開(kāi)關(guān)和電容器C1和C3組成。通過(guò)在C3充上5V電壓，將C3上電壓加上VCC得至U V+輸出。第二個(gè)充電泵包括開(kāi)關(guān)和電容器 C2和C4,電容器C2把+10V在C4上反向?yàn)?10V, 加到輸出端。實(shí)際上，由于電阻以及開(kāi)關(guān)的損失，使MAX232的輸出擺動(dòng)為大約土 8V。+10V和-10V兩個(gè)輸出端可以輸出少量的電流供給外部電路。V+和V-未經(jīng)穩(wěn)定，當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)輸出電壓將會(huì)降低。當(dāng)V+和V-輸出電流加到外部電路時(shí)，不應(yīng)使V+和V-的負(fù)載過(guò)大以至驅(qū)動(dòng)器的輸出電壓擺幅小于EIA/TIA-232E規(guī)定的最小值5。6.3.2 RS-232 驅(qū)動(dòng)器當(dāng)負(fù)載為額定輸入電阻5k的RS-232接收器，電源電壓

49、VCC=+5V時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出 電壓擺幅的典型值為土 8V。這個(gè)輸出擺幅保證滿足 EIA/TIA-232E和V.28的技術(shù)規(guī)格。 EIA/TIA-232E和V.28規(guī)定驅(qū)動(dòng)器在最惡劣的條件下最小輸出為土 5V電壓。這些條件包 括一個(gè)最小的3k負(fù)載，VCC=+4.5V以及最高的工作溫度。無(wú)負(fù)載時(shí)驅(qū)動(dòng)器輸出電壓擺 幅從 V(+)=-1.3V 至 V(-)=+0.5V。輸入門限是與TTL和CMO兩者兼容的。未使用的驅(qū)動(dòng)器輸入端可以不連續(xù)，因?yàn)?在芯片內(nèi)，輸入端由400k。上拉電阻接到VCC由于所有的驅(qū)動(dòng)器是反相的，上拉電阻 迫使未使用的驅(qū)動(dòng)器輸出端為低。輸入端上拉電阻電流的典型值為12uAo輸出端允許

50、被 驅(qū)動(dòng)到土 15Vo三態(tài)方式是指驅(qū)動(dòng)器被禁止，輸出端處于高阻狀態(tài)。驅(qū)動(dòng)器輸出端的轉(zhuǎn) 換速率被限制在小于30V/us,以滿足EIA/TIA-232E和V.28技術(shù)規(guī)格的要求。6.3.3 RS-232 接收器EIA/TIA-232E和V.28的技術(shù)規(guī)格規(guī)定大于3V電壓時(shí)為邏輯0,因此所有接收器是 反相的。輸入門限被設(shè)置為0.8V和2.4V，所以接收器適應(yīng)了 TTL電平輸入及EIA/TIA-232和V.28技術(shù)規(guī)格規(guī)定的電平。接收器輸入端可承受最高為土 25V的輸入電壓，并提供典型值為 5k的輸入電阻。 接收器執(zhí)行V.28和EIA/TIA-232規(guī)定的故障條件的第一類解釋。接收器輸入端遲滯的典型值

51、為0.5V，最小保證為0.2V。這為消除輸出躍變提供條件，即使是在有適當(dāng)數(shù)量干擾和瞬時(shí)擾動(dòng)的慢上升和下降的輸入信號(hào)的情況下也是如此。接收器傳輸延遲的典型值為 600ns,并且與輸入信號(hào)的擺動(dòng)方向無(wú)關(guān)。鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第39頁(yè)7軟件設(shè)計(jì)7.1主程序流程圖圖7.2主程序流程圖7.2部分程序ORG 0400HDISM0DATA78HDISM1DATA79HDISM2DATA7AHDISM3DATA7BHDISM4DATA7CHDISM5 DATA 7DHMOVSPCLR AMOV2FHMOV30HMOV3BHMOV3CHMOV3DHMOV3EHMOV44HMOVDISM0MOVDI

52、SM1MOVDISM2MOVDISM3MOVDISM4MOVDISM5MOVTMODMOVTL0MOVTH0CLRPT0SETBTR0SETBET0SETBEALOOP : ACALLDISPLYACALLSCANAJMPLOOP,#50H，A；清暫存單元，A，A，A，A，A，A，A；清顯示緩沖區(qū)，A，A，A，A，A，#56H;設(shè)TO、T1為計(jì)數(shù)器方式2、1，#06H，#06H；令T0為低中斷優(yōu)先級(jí)調(diào)用顯示程序 調(diào)用掃描程序 等待中斷T0中斷服務(wù)程序ORG000BHAJMPCT0ORG 0100HCT0 : PUSHACC ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)PUSHDPLPUSHDPHSETBD5H；置標(biāo)志ACALL

53、SAMP；調(diào)用采樣子程序ACALLFILTER；調(diào)用數(shù)字濾波程序POPPOPDPHDPLACCPOPRETINM :SETBP1.3;令P1.3輸出高電平脈沖MOVTL1，AMOVTH1， #0FFHSETBPT1；T1高優(yōu)先級(jí)中斷SETBTR1SETBET1ACALLTRASTLOOP：ACALLDISPLY ；顯示溫度JBD5H，LOOPPOPDPHPOPDPLPOPACCRETIPOPDPH；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)POPDPLPOPACCRETIT1中斷子程序ORG001BHAJMPCT1ORG0200HCT1: CLRD5H ;CLRP1.3RETI清標(biāo)志結(jié)論我所做的畢業(yè)設(shè)計(jì)是利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度控

54、制。通過(guò)設(shè)計(jì)電路，參考相關(guān)的書(shū)籍,我對(duì)溫度控制系統(tǒng)有了全新的認(rèn)識(shí)，掌握了8155、ADC0809雙向可控硅等電子器件的工作原理及應(yīng)用，明白了什么是 PID算法，對(duì)單片機(jī)原理及其接口技術(shù)也有了進(jìn)一步的 了解。通過(guò)軟件編程，我的匯編語(yǔ)言編程的能力也有了進(jìn)一步的提高。在對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)與自己的設(shè)計(jì)意愿不符的情況時(shí)，利用機(jī)器中 的單步執(zhí)行查找原因，提高了自己解決問(wèn)題的能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于粗心和不 熟練出現(xiàn)了許多錯(cuò)誤，后經(jīng)老師指點(diǎn)和同學(xué)的幫助，得到了令人滿意的結(jié)果。致謝本人在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間的工作自始至終都是在曲強(qiáng)老師認(rèn)真、詳細(xì)、具體、耐心 的指導(dǎo)下進(jìn)行的。曲強(qiáng)老師學(xué)識(shí)淵博、思維敏銳、作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，我從中學(xué)到了做人和做學(xué) 問(wèn)的很多道理，使我受益匪淺，終生難忘。感謝資料室各位老師的關(guān)心和幫助。感謝實(shí)驗(yàn)室老師，在設(shè)計(jì)過(guò)程中所給予的幫助。感謝我的同學(xué)和朋友們對(duì)我的關(guān)心和