玻璃爐窯溫度控制、玻璃進(jìn)給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 過(guò)程控制系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：玻璃爐窯溫度控制、玻璃進(jìn)給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 專 業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器班級(jí)學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 目錄一任務(wù)書31.1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件31.2、設(shè)計(jì)任務(wù)31.3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容31.4、設(shè)計(jì)時(shí)間與設(shè)計(jì)時(shí)間安排3二前言32.1溫室溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義32.2溫室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景42.3溫室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的42.4溫度控制系統(tǒng)完成的功能4三鋼化玻璃控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案4四plc進(jìn)給過(guò)程控制設(shè)計(jì)64.1 三菱系列fxplc簡(jiǎn)介64.2、三菱plc fx2-32mr簡(jiǎn)介74.3進(jìn)給控制流程圖74.4系統(tǒng)框圖94.5程序設(shè)計(jì)94.6語(yǔ)句表104.

2、7 i/o端子號(hào)分配表12五基于at89s51單片機(jī)的溫度控制設(shè)計(jì)125.1系統(tǒng)框圖125.2器件選型及模塊設(shè)計(jì)13（1）測(cè)量部分。13（2）濾波電路13（3）冷端補(bǔ)償14（4）8155矩陣鍵盤14（5）icl7135（a/d轉(zhuǎn)換）17（6）存儲(chǔ)模塊193.時(shí)序圖194.程序讀寫示例20（7）lcd顯示電路215.3溫度控制整體流程圖22六附屬設(shè)計(jì)226.1單片機(jī)與pc機(jī)串行通信電路226.2電源，晶振，復(fù)位電路23七.結(jié)論與展望24八參考文獻(xiàn)25九.結(jié)束語(yǔ)26一任務(wù)書專業(yè) 測(cè)控技術(shù)與儀器 班級(jí)學(xué)號(hào) 5070802 學(xué)生姓名 設(shè)計(jì)題目：玻璃爐窯溫度控制、玻璃進(jìn)給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件

3、過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室1.2、設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)玻璃爐窯溫度控制控制工藝，畫出控制工藝流程圖。2、寫出溫度控制、進(jìn)給控制的工作過(guò)程，繪出系統(tǒng)框圖。3、用plc控制進(jìn)給過(guò)程，設(shè)計(jì)plc進(jìn)給控制硬件圖，列出輸入輸出功能對(duì)應(yīng)表。4、編制plc進(jìn)給控制梯形圖，寫出語(yǔ)句表。5、采用單片機(jī)對(duì)爐溫進(jìn)行檢測(cè)控制。系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。 要求單片機(jī)采用89s51，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用串行存儲(chǔ)器。（24lc系列）字符型液晶顯示器方案如（16×2lcd顯示器）擴(kuò)展8155矩陣鍵盤或分立式鍵盤。a/d轉(zhuǎn)換采用雙積分mc14433或icl7135，設(shè)計(jì)采集電路。熱電偶檢測(cè)溫度。多路轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)檢測(cè)?？煽毓铚囟瓤刂齐娐凡捎?/p>

4、固態(tài)繼電器方案。編制溫度控制系統(tǒng)各模塊流程圖。（數(shù)據(jù)采集、處理；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；爐溫控制；鍵盤、顯示等）附加：1、單片機(jī)與pc機(jī)串行通信電路及通訊程序設(shè)計(jì)。（傳輸溫度等參數(shù)）。2、采用智能調(diào)節(jié)器、熱電偶溫度變送器、可控硅溫度控制模塊等組成溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)控制框圖及接線圖。說(shuō)明各種儀表結(jié)構(gòu)及工作原理。1.3、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的內(nèi)容設(shè)計(jì)題目與設(shè)計(jì)任務(wù)（設(shè)計(jì)任務(wù)書）前言（緒論）(設(shè)計(jì)的目的、意義等)主體設(shè)計(jì)部分結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)1.4、設(shè)計(jì)時(shí)間與設(shè)計(jì)時(shí)間安排1、設(shè)計(jì)時(shí)間： 2周2、設(shè)計(jì)時(shí)間安排： 熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)、收集資料： 4 天 設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制技術(shù)圖紙： 3 天編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書： 4 天答辯： 1

5、天二前言2.1溫室溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。特別是近年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，但溫室溫度控制一直是一個(gè)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域，卻又是與人們息息相關(guān)的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。針對(duì)這種實(shí)際情況，設(shè)計(jì)一個(gè)溫室溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應(yīng)用前景與實(shí)際意義。2.2溫室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景溫度是科學(xué)技術(shù)中最基本的物理量之一，物理、化學(xué)、生物等學(xué)科都離不開(kāi)溫度。在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)研究中，像電力、化工、石油、冶金、航空航天、機(jī)械制造、糧食存儲(chǔ)、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域內(nèi)，溫度常常是表征對(duì)象和過(guò)程狀態(tài)的最重要的參數(shù)之一。比如，發(fā)

6、電廠鍋爐的溫度必須控制在一定的范圍之內(nèi)；許多化學(xué)反應(yīng)的工藝過(guò)程必須在適當(dāng)?shù)臏囟认虏拍苷＿M(jìn)行；煉油過(guò)程中，原油必須在不同的溫度和壓力條件下進(jìn)行分餾才能得到汽油、柴油、煤油等產(chǎn)品。沒(méi)有合適的溫度環(huán)境，許多電子設(shè)備就不能正常工作，糧倉(cāng)的儲(chǔ)糧就會(huì)變質(zhì)霉?fàn)€，酒類的品質(zhì)就沒(méi)有保障。因此，各行各業(yè)對(duì)溫度控制的要求都越來(lái)越高?？梢?jiàn)，溫度的測(cè)量和控制是非常重要的。單片機(jī)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測(cè)和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場(chǎng)合的智能溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生。2.3溫室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是玻璃爐窯溫度控制-進(jìn)給系統(tǒng)，控制對(duì)

7、象是爐窯溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。2.4溫度控制系統(tǒng)完成的功能 本設(shè)計(jì)中的溫度-進(jìn)給控制系統(tǒng)，采用at89c51單片機(jī)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)，加熱元件由電阻絲、可控硅控制電路等組成，通過(guò)熱電偶及其變送器檢測(cè)加熱爐內(nèi)的溫度并轉(zhuǎn)化為4-20ma電流信號(hào)。微機(jī)控制系統(tǒng)有微機(jī)部分、鍵盤及顯示器和可控硅控制電路等組成。進(jìn)給控制由plc控制實(shí)現(xiàn)。力

8、求實(shí)現(xiàn)溫度、進(jìn)給的協(xié)調(diào)穩(wěn)定控制。三鋼化玻璃控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案3.1系統(tǒng)總體框圖圖1 系統(tǒng)總體框圖鋼化玻璃自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備主要有加熱爐、冷卻風(fēng)柵、玻璃傳送給進(jìn)裝置及控制系統(tǒng)等組成。對(duì)5mm厚度的玻璃加熱時(shí)間在2分2秒至2分10秒之間。加熱溫度為680685攝氏度。玻璃呈水平由給進(jìn)裝置中的輥道輸送，以6米/分鐘左右的速度加入加熱爐內(nèi)加熱，玻璃有加熱爐出來(lái)后移到開(kāi)度為100mm，風(fēng)壓為650水柱的風(fēng)柵中急速冷卻1分40秒左右進(jìn)行鋼化。下圖為設(shè)備工作原理示意圖。圖中左部位爐前玻璃進(jìn)給裝置，中部為加熱爐，右部為冷卻風(fēng)柵部分。3.2鋼化玻璃控制工藝流程圖四plc進(jìn)給過(guò)程控制設(shè)計(jì)4.1 三菱系列fxplc簡(jiǎn)

9、介三菱fxplc是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相當(dāng)fx系列中最高檔次的超小程序裝置，除輸入出1625點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的plc。特點(diǎn)：-系統(tǒng)配置即固定又靈活；-編程簡(jiǎn)單；-備有可自由選擇，豐富的品種；-令人放心的高性能；-高速運(yùn)算；-使用于多種特殊用途；-外部機(jī)器通訊簡(jiǎn)單化；-共同的外部設(shè)備。產(chǎn)品說(shuō)明：fx系列plc擁有無(wú)以匹及的速度，高級(jí)的功能邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)；fx2n是從16路到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案；fx2n系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于fx系列中

10、最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出16-25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的plc。在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行16-256點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。可選用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。程序容量：內(nèi)置800步ram（可輸入注釋）可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至16k步。豐富的軟元件應(yīng)用指令中有多個(gè)可使用的簡(jiǎn)單指令、高速處理指令、輸入過(guò)濾常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸出等。便利指令數(shù)字開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16位數(shù)據(jù)的讀取，矩陣輸入的讀

11、取，7段顯示器輸出等。數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運(yùn)算、平方根、浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。特殊用途、脈沖輸出（20khz/dc5v，10khz/dc12v-24v），脈寬調(diào)制，pid控制指令等。外部設(shè)備相互通信，串行數(shù)據(jù)傳送，ascii code印刷，hex ascii變換，校驗(yàn)碼等。時(shí)計(jì)控制內(nèi)置時(shí)鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法、讀出、寫入等。4.2、三菱plc fx2-32mr簡(jiǎn)介m:基本單元.，r:繼電器輸出. 合計(jì)總數(shù)32點(diǎn)16點(diǎn)輸入，dc24v，16點(diǎn)繼電器輸出；尺寸（mm）：150×87×90；品牌：mitsubish/三菱，產(chǎn)地：日本fx2n系列plc具有如下特點(diǎn)：1

12、.集成型&高性能cpu 電源 輸入輸出三為一體。對(duì)6種基本單元，可以以最小8點(diǎn)為單位連接輸入輸出擴(kuò)展設(shè)備，最大可以擴(kuò)展輸入輸出256點(diǎn)。2.高速運(yùn)算基本指令：0.08s/指令應(yīng)用指令：1.52-數(shù)100s/指令3.安心、寬裕的存儲(chǔ)器規(guī)格內(nèi)置8000步ram存儲(chǔ)器安裝存儲(chǔ)盒后，最大可以擴(kuò)展到16000步4.豐富的軟元件范圍輔助繼電器：3072點(diǎn)，定時(shí)器：256點(diǎn)，計(jì)數(shù)器：235點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器：8000點(diǎn)4.3進(jìn)給控制流程圖ynynn開(kāi)始接通手動(dòng)手動(dòng)操作1組行程開(kāi)關(guān)通？n延時(shí)10 s電機(jī)1啟動(dòng)2組行程開(kāi)關(guān)通？電機(jī)1停，延時(shí)125 s電機(jī)2啟動(dòng)3組行程開(kāi)關(guān)通？電機(jī)2停，風(fēng)柵開(kāi)延時(shí)100 s電機(jī)

13、2啟動(dòng)3組行程開(kāi)關(guān)斷？4.4系統(tǒng)框圖y0y1com y2x0 y3x1 com1x2 y4x3 y5x4 y6x5 y7x6 com2x7 y10x10 y11x11 y12x12 y13x13 com3x14 y14x15 y15x16 y16x17 y17com com4fx2-32mrout1 out2fx-2dagnd gnd220acac啟動(dòng)總停電機(jī)1正轉(zhuǎn)電機(jī)1反轉(zhuǎn)電機(jī)2正轉(zhuǎn)電機(jī)2反轉(zhuǎn)路錢進(jìn)給啟動(dòng)爐前進(jìn)給啟動(dòng)風(fēng)冷進(jìn)給啟動(dòng)風(fēng)冷進(jìn)給啟動(dòng)220vp1p2cn1 接變頻器報(bào)警指示燈保險(xiǎn)絲km2km1km4km3km1 電機(jī)1正轉(zhuǎn)km2 電機(jī)1反轉(zhuǎn)km3 電機(jī)2正轉(zhuǎn)km4 電機(jī)2反轉(zhuǎn)220v工

14、作指示燈接單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)+24v220vcm24.5程序設(shè)計(jì)4.6語(yǔ)句表語(yǔ)句表：0 ld x01 and x102 cj p203 ld x24 and x35 or m06 ani x17 out t0 k1008 out m09 ldi x410 ori x511 and t012 out y3013 ld x414 and x515 or m116 ani x117 out t1 k125018 out m119 ldi x620 ori x721 and t122 out y3223 ld x624 and x725 ani x126 out y3527 out t2 k10002

15、8 ld x629 or x730 and t231 out y3232 fend33 p 2034 ld x1135 or y3036 ani y3137 ani x138 out y3039 ld x1240 or y3141 ani y3042 ani x143 out y3144 ld x1345 or y3246 ani x1447 ani x148 out y3249 ld x1450 or y3351 ani x1352 ani x153 out y3354 end4.7 i/o端子號(hào)分配表輸入器件及符號(hào)輸入端子號(hào)輸出器件及符號(hào)輸出端子號(hào)啟動(dòng)按鈕1sbx0電機(jī)2反轉(zhuǎn)pb4x14總

16、停按鈕2sbx1電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器y30行程開(kāi)關(guān)sw11x2線圈km1行程開(kāi)關(guān)sw12x3電機(jī)1反轉(zhuǎn)接觸器y31行程開(kāi)關(guān)sw21x4線圈km2行程開(kāi)關(guān)sw22x5電機(jī)2正轉(zhuǎn)接觸器y32行程 開(kāi) 關(guān)sw31x6線圈km3行程 開(kāi) 關(guān)sw32x7電機(jī)2反轉(zhuǎn)接觸器y33自動(dòng)/手動(dòng)線圈km4切換開(kāi)關(guān)sw3x10風(fēng)柵接觸器y35電機(jī)1正轉(zhuǎn)pb1x11線圈km5電機(jī)1反轉(zhuǎn)pb2x12工作指示燈y36電機(jī)2正轉(zhuǎn)pb3x13報(bào)警指示燈y37五基于at89s51單片機(jī)的溫度控制設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)框圖24lc04存儲(chǔ)芯片ssr加熱電阻lcd1602液晶顯示n型熱電偶n型熱電偶多路轉(zhuǎn)換器···

17、·icl7135 a/d轉(zhuǎn)換器8155鍵盤輸入顯示電路at89s51增量型pid算法濾波電路冷端補(bǔ)償電源，晶振，復(fù)位電路指示及報(bào)警電路5.2器件選型及模塊設(shè)計(jì)（1）測(cè)量部分。測(cè)量元件選用n型熱電偶：鎳鉻硅-鎳硅熱電偶熱電偶的測(cè)溫原理如下：（2）濾波電路就用普通的一階rc濾波電路就可以，對(duì)于熱電偶的數(shù)據(jù)處理主要是下面的冷端補(bǔ)償。（3）冷端補(bǔ)償補(bǔ)償電橋法是利用不平衡電橋產(chǎn)生的不平衡電壓作為補(bǔ)償信號(hào), 來(lái)自動(dòng)補(bǔ)償熱電偶測(cè)量過(guò)程中冷端溫度變化而引起熱電勢(shì)的變化值。補(bǔ)償電橋銅電阻與熱電偶參考端處在同一環(huán)境溫度。室溫時(shí)電橋平衡 r1r3=r2rcu 此時(shí)uab=0 （4）8155矩陣鍵盤本設(shè)計(jì)用

18、8155實(shí)現(xiàn)鍵盤掃描和lcd顯示，將由鍵盤鍵入的數(shù)字顯示在液晶顯示器上。鍵盤掃描：行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法。8155鍵盤程序：（5）icl7135（a/d轉(zhuǎn)換）雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器精度高，但速度較慢(如：icl7135),具有精確的差分輸入，輸入阻抗高（大于 ），可自動(dòng)調(diào)零，超量程信號(hào)，全部輸出于ttl電平兼容。雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的抗干擾能力。對(duì)正負(fù)對(duì)稱的工頻干擾信號(hào)積分為零，所以對(duì)50hz的工頻干擾抑制能力較強(qiáng)，對(duì)高于工頻干擾（例如噪聲電壓）已有良好的濾波作用。只要干擾電壓的平均值為零，對(duì)輸出就不產(chǎn)生影響。尤其對(duì)本系統(tǒng)，緩慢變化的壓力信號(hào)，很

19、容易受到工頻信號(hào)的影響。故而采用雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器可大大降低對(duì)濾波電路的要求。作為玻璃爐窯高溫控制，系統(tǒng)對(duì)a/d的轉(zhuǎn)換速度要求并不高，精度上14位的ad足以滿足要求。另外雙積分型a/d轉(zhuǎn)換器較強(qiáng)的抗干擾能力，和精確的差分輸入，低廉的價(jià)格。綜合的分析其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，我們最終選擇了icl71351.icl7135連線圖2.硬件連接.設(shè)mcs-51的外接晶振fosc=6mhz,則ale輸出約為1mhz,將ale信號(hào)輸入cd4040的clk引腳.cd4040是由12個(gè)t型觸發(fā)器組成的串行二進(jìn)制計(jì)數(shù)器/分頻器,有12個(gè)分頻輸出端,q1q12,最大分頻系數(shù)為212=4096,由于cd4040的所有輸入,輸

20、出端都設(shè)有緩沖器,所以有較好的噪聲容限.cd4040的q2輸出是對(duì)ale進(jìn)行了22=4分頻,故輸入icl7135的時(shí)鐘為1mhz/4=250khz,可得tcp=1/250ms=0.004ms,由于一次轉(zhuǎn)換最多需(10001+10000+20001)=40002個(gè)脈沖,故轉(zhuǎn)換一次需0.004×40002160ms,因此icl7135的轉(zhuǎn)換速度為6.25次/s.選擇這一頻率,以犧牲icl7135抗工頻干擾為代價(jià),使mcs-51的16位計(jì)數(shù)器能一次計(jì)數(shù)a/d"轉(zhuǎn)換"的cp脈沖數(shù).在滿電壓輸入時(shí),busy寬度為正向積分10000個(gè)cp脈沖,反向積分20001個(gè)cp脈沖(總

21、計(jì)30001個(gè)cp脈沖).在fosc=6mhz情況下,8031內(nèi)部定時(shí)頻率為6mhz/12=500khz,比icl7135時(shí)鐘頻率250khz大了1倍.在滿刻度電壓輸入時(shí),定時(shí)器計(jì)數(shù)值應(yīng)為30 001×2=60002,不超過(guò)mcs-51的16位計(jì)數(shù)的最大可計(jì)數(shù)值(216),故在busy高電平期間,計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值除以2,再減去10000(2710h),余數(shù)就是被測(cè)電壓的數(shù)值.3.程序設(shè)計(jì).假定將轉(zhuǎn)換的結(jié)果(二進(jìn)制)存放在r3,r2寄存器中,其中r3存放高位.程序清單如下:jb p3.2,$ ;等待busy變低(a/d轉(zhuǎn)換結(jié)束)mov tl0,#0mov tho,#0 ;16位計(jì)數(shù)器初值清

22、0mov tmod,#01h ;to定時(shí),方式1(16位定時(shí))jnb p3.2,$ ;等待busy變高(a/d轉(zhuǎn)換開(kāi)始)setb tr0 ;啟動(dòng)定時(shí)jb p3.2,$ ;等待a/d結(jié)束clr tr0 ;停定時(shí)clr cmov a,thorrc a ;高位除以2mov r3,a ;存高位mov a,tl0rrc a ;低位除以2mov r2,a ;存低位clr csubb a,#10h ;低位減10hmov r2,amov a,r3subb a,#27h ;高位減27hmov r3,aret（6）存儲(chǔ)模塊1芯片簡(jiǎn)介.24lc04eeprom采用cmos加工工藝,正常工作電壓2.5vcc5.5,存

23、儲(chǔ)容量為32kb,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,功耗低,可斷電保存數(shù)據(jù)200年以上,擦寫次數(shù)最少10萬(wàn)次,過(guò)壓保護(hù)。2.硬件接法 3.時(shí)序圖4.程序讀寫示例寫程序是按照?qǐng)D3寫時(shí)序進(jìn)行設(shè)計(jì)：如將立即數(shù)#33h寫剄24lc04的55h單元：org 4000hsda bit p11scl bit p10start mov r0#20hmov r0，#oaohinc r0mov r0，#55hinc r0m0v r0， #33hsetb sda： 啟動(dòng)總線setb sclclr sdam0v r0， #20hloop1： mov r1，#08hmov a，r0loop2： rlc amov sdacsetb

24、scl ；寫數(shù)據(jù)clr scldjnz r0 loop2setb sda；檢測(cè)應(yīng)答信號(hào)setb sclloop3： jb sda，loop3 ；收到應(yīng)答信號(hào)程序繼續(xù)進(jìn)行，否則停止不動(dòng)。djnz r1loop1setb scl ；結(jié)束總線setb sdaend讀程序設(shè)計(jì)與寫程序設(shè)計(jì)一樣，如讀24lc中數(shù)據(jù)到a：0rg 2000hsda bit p11scl bit p10mov r0， #08hstart： setb scl；啟動(dòng)總線clr sdaloop： setb scl ；讀當(dāng)前地址數(shù)據(jù)m0v c， sdaclr sclrlc adjnz r0 ， loopsetb scl ；結(jié)束總線se

25、tb sdaend（7）lcd顯示電路1.芯片簡(jiǎn)介及引腳定義字符液晶顯示絕大多數(shù)是基于hd4478液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此hd44780寫的控制程序可以很方便的應(yīng)用于市面上大部分字符型液晶產(chǎn)品。字符型lcd通常有14條引腳或16條引腳的lcd，多出來(lái)的兩條線是背光電源線vcc（15腳）和地線gnd(16腳)，其控制原理與14腳的lcd完全一樣。引腳定義如下表所示：引腳號(hào)符號(hào)輸入輸出作用電平1vss電源地2vdd+5v電源3vo液晶驅(qū)動(dòng)電源，可調(diào)整屏亮度。0/14rs輸入數(shù)據(jù)/指令寄存器選擇：數(shù)據(jù)=1，指令=05r/w輸入寄存器讀/寫操作選擇：讀=1，寫=00/16e輸入使能信號(hào)1

26、，107db0三態(tài)數(shù)據(jù)線0（最低位）0/18db1三態(tài)數(shù)據(jù)線10/19db2三態(tài)數(shù)據(jù)線20/110db3三態(tài)數(shù)據(jù)線30/111db4三態(tài)數(shù)據(jù)線40/112db5三態(tài)數(shù)據(jù)線50/113db6三態(tài)數(shù)據(jù)線60/114db7三態(tài)數(shù)據(jù)線7（最高位）0/115a空腳或背光電源正極+vcc16 k空腳或背光電源負(fù)極接地.5.3溫度控制整體流程圖初始化單片機(jī) 端口地址開(kāi)始 讀入預(yù)設(shè)溫度值啟動(dòng)a/d轉(zhuǎn)換將a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果送入nx單元并顯示將結(jié)果進(jìn)行pid運(yùn)算結(jié)果<限度nssr閉合，開(kāi)始加熱n指示燈，蜂鳴器報(bào)警y六附屬設(shè)計(jì)6.1單片機(jī)與pc機(jī)串行通信電路通信接口標(biāo)準(zhǔn)有rs232、rs423a、rs422a、r

27、s485等，常用的接口標(biāo)準(zhǔn)有rs232和rs485。rs232在微機(jī)串行通信接口中廣泛采用，在加裝了調(diào)制解調(diào)器（modem）的情況下，這種通信可以通過(guò)電話線傳輸數(shù)據(jù)，并且可以傳輸幾千公里遠(yuǎn)的距離，如果沒(méi)有modem可以傳輸十幾米遠(yuǎn)。本課題采用的是rs-232直連無(wú)modem方式和db-9連接器，單片機(jī)采用 at89s52，使單片機(jī)的串行輸入端（rxd）和串行輸出端（txd）與pc機(jī)的com口相連接。 rs232是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與ttl高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口相連或ttl器件相連，必須在 rs232與 ttl之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。實(shí)現(xiàn)這種變換

28、的方法可以用單立元件，也可以用集成芯片，本文采用max232來(lái)完成ttl- eia（美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）雙向電平轉(zhuǎn)換。max232內(nèi)部有電壓倍增電路和轉(zhuǎn)換電路，僅需+5 v電源便可工作，使用十分方便，其與at89s52連接時(shí)可以采用最簡(jiǎn)單的方式連接（見(jiàn)圖1），max232的t1 in引腳與89s52的串行輸入口線p31txd相連，r1 out引腳與89s52的串行輸入口線p30rxd相連，max232的t1 out、r1 in分別于與rs232的2、3引腳相連。max232泵電源引腳必須接01f 電容，如圖中的c26、c27、c28、c29。因?yàn)殡娐分胁捎昧穗娖睫D(zhuǎn)換芯片，只需把單片機(jī)所用到的連

29、接器和pc機(jī)串口所用的連接器的2、3、5管腳對(duì)應(yīng)連接起來(lái)，2、3管腳不需交叉連接（如圖2所示）；如果是pc機(jī)之間或同一個(gè)pc機(jī)的兩個(gè)com口相連，則兩個(gè)連接器的2、3管腳需交叉相連。 6.2電源，晶振，復(fù)位電路電源：由于一般供電為220v交流供電，但是at89s51單片機(jī)卻適合5v電源，因此需電源轉(zhuǎn)換電路將電源轉(zhuǎn)換成適合單片機(jī)的電源。7805/7905：電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78 ×× 系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。顧名思義，三端ic是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三

30、極管，to- 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013樣子的to-92封裝。 用78/79系列三端穩(wěn)壓ic來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓ic型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6v，7909表示輸出電壓為負(fù)9v。 因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。晶振： 復(fù)位： 七.結(jié)論與展望近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)的更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合來(lái)加以完善。本論文中利用at89s51單片機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)玻璃爐窯的溫度控制。從這次的設(shè)計(jì)中，我真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過(guò)程中才能提高，這就是我在這次設(shè)計(jì)中的最大收獲。 通過(guò)對(duì)溫度控制系統(tǒng)的分