計算機課程設(shè)計--基于數(shù)字PID的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計

1、計算機控制講述課程設(shè)計任務書I計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務書計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務書題目：基于數(shù)字題目：基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容電阻加熱爐用于合金鋼產(chǎn)品熱力特性實驗，電加熱爐用電爐絲提供功率，使其在預定的時問內(nèi)將爐內(nèi)溫度穩(wěn)定到給定的溫度值。在木控制對象電阻加熱爐功率為 8Kw ，由 220V 交流電源供電，采用雙向可控硅進行控制。本設(shè)計針對一個溫區(qū)進行溫度控制，要求控制溫度范困 50-350 ，保溫階段溫度控制精度為土 l 選擇和合適的傳感器，計算機輸出信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過雙向可控硅控制器控制加熱電阻兩端的電壓。其對象溫控數(shù)學模型為：

2、1)(sTeKsGdsd其中：時間常數(shù) Td= 350 秒放大系數(shù) Kd = 50 滯后時間 Td = 10 秒控制算法選用 PID 控制。設(shè)計步驟設(shè)計步驟一、總體方案設(shè)計一、總體方案設(shè)計二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計二、控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設(shè)計三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)三、硬件的設(shè)計和實現(xiàn)1、選擇計算機機型（采用 51 內(nèi)核的單片機） ；2、 設(shè)計支持計算機工作的外圍電路（ EPROM , RAM 、I/O 端口 、鍵盤、顯示接口電路等）3、設(shè)計輸入信號接口電路；4、設(shè)計 D/A 轉(zhuǎn)換和電流驅(qū)動接口電路；5、其它相關(guān)電路的設(shè)計或方案（電源、通信等）四、軟件設(shè)計四、軟件設(shè)計1、分配系統(tǒng)資源

3、，編寫系統(tǒng)初始化和主程序模塊框圖；2 編寫 A/D 轉(zhuǎn)換和溫度檢測子程序樞圖；3、編寫控制程序和 D/A 轉(zhuǎn)換控制子程序模塊粗圖；4、其它程序模塊（顯示與鍵盤等處理程序）樞圖。五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖（五、編寫課程設(shè)計說明書，繪制完整的系統(tǒng)電路圖（ A3 幅面）幅面） 。課程設(shè)計說明書要求1 課程設(shè)計說明書應書寫認真字跡工稚，論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排。 2 論理正確、邏輯性強、文理通顧、層次分明、表達確切，并提出自己的見解和觀點。 3 課程設(shè)計說明書應有目錄、摘要、序言、主干內(nèi)容（按章節(jié)編寫） 、主要結(jié)論和參考書，附錄應有系統(tǒng)方樞圖和電路原理圖。計算機控制講

4、述課程設(shè)計任務書II 4 課程設(shè)計說明書應包括按上述設(shè)計步驟進行設(shè)計的分析和思考內(nèi)容和引用的相關(guān)知識摘要I摘要摘要單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及具體應用對象特點的軟件結(jié)合，以作完善。 本設(shè)計從和軟件兩方面來講述加熱爐動控制過程,在控制過程中主要應用AT89C51、ADC0809、LED 顯示器，通過 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器采集環(huán)境溫度，以單片機為核心控制部件，并通過四位數(shù)碼管顯示實時溫度的一種數(shù)字溫度計。軟件方面采用匯編語言

5、來進行程序設(shè)計，使指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。為了便于擴展和更改，軟件的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計的邏輯關(guān)系更加簡潔明了，使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運作。 而系統(tǒng)的過程則是：首先,通過設(shè)置按鍵,設(shè)定恒溫運行時的溫度值，并且用數(shù)碼管顯示這個溫度值.然后,在運行過程中將采樣的溫度模擬量送入 A/D 轉(zhuǎn)換器中進行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量用數(shù)碼管進行顯示，最后用單片機來控制加熱器,進行加熱或停止加熱，直到能在規(guī)定的溫度下恒溫加熱。 關(guān)鍵詞：單片機系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集；模數(shù)轉(zhuǎn)換器；溫度；加熱爐ABSTRACTIIABSTRACTThe application of SCM is to keep

6、 at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In real-time detection and automatic control system of single-chip applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specifi

7、c features of application software objects combine to make perfect. In this paper, both hardware and software for automatic control of water temperature on the process, in the control of the main application of the process of AT89C51, ADC0809, LED display, through the digital temperature sensor DS18

8、B20 collecting ambient temperature to single-chip microcomputer as the core control components, and through four real-time digital display of a digital thermometer temperature. Software using assembly language for programming, so that the implementation of Directive speed, to save storage space. In

9、order to facilitate the expansion and changes to the design of modular software structure, so that the logic of the relationship between program design more concise,Hardware software co-operation under the control of it.And systematic process is: First of all, by setting the button, set the thermost

10、at temperature at the time of operation, and digital display of the temperature. Then, in the running temperature of the process of sampling analog into the A / D converter in the simulation - digital converter, and then converted digital control with digital display, the last single-chip microcompu

11、ter to control the heater used for heating or stop heating until the temperature in the provisions under the constant temperature heating.Key words：Single-chip microcomputer system ；Data Acquisition；ADC；Temperature；heating furnace；目錄III目目 錄錄計算機控制技術(shù)課程設(shè)計任務書.I摘要 .II第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計.11.1 系統(tǒng)總

12、體設(shè)計.11.2 控制系統(tǒng)的建模.21.3 數(shù)字控制器設(shè)計.5第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計.82.1 主電路設(shè)計.82.1.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu).82.1.2 系統(tǒng)硬件.82.1.3 選擇計算機機型.92.2 控制電路設(shè)計.202.2.1 顯示單元.202.2.2 按鍵控制單元.202.2.3 溫度采樣單元.212.2.4 電源部分.212.2.5 采樣測量部分.222.2.6 驅(qū)動執(zhí)行部分.23第三章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計.253.1 軟件結(jié)構(gòu).253.2 算法實現(xiàn).263.2.1 LED 顯示模塊.263.2.2 報警模塊.273.2.3 鍵盤模

13、塊.273.2.4 A/D 轉(zhuǎn)換器模塊.283.2.5 通信模塊.28心得體會.30參考書目.31附錄.32第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計1第一章第一章 基于數(shù)字基于數(shù)字 PIDPID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計設(shè)計1.11.1 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計11溫度控制系統(tǒng)是比較常見和典型的過程控制系統(tǒng)。溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的被控對象參數(shù)之一，當今計算機控制技術(shù)在這方面的應用，已使溫度控制系統(tǒng)達到自動化、智能化，比過去單純采用電子線路進行 PID 調(diào)節(jié)的控制效果要好得多，可控性方面也有很大的提高。溫度是一個非線性的對象，具有大慣性的特點，

14、在低溫段慣性較大，在高溫段慣性較小。對于這種溫控對象，一般認為其具有以下的傳遞函數(shù)形式：（11）1sSKSeT采用以單片機為控制核心的控制系統(tǒng)，尤其對溫度控制，可達到模擬控制所達不到的效果，并且實現(xiàn)顯示和鍵盤設(shè)定功能，大大提高了系統(tǒng)的智能化。通過對機內(nèi)數(shù)字 PID 參數(shù)的設(shè)置對受控對象的精確控制。使得系統(tǒng)所沒得結(jié)果的精度大大提高。第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計21.21.2控制系統(tǒng)的建?？刂葡到y(tǒng)的建模11加熱爐內(nèi)水溫為被控對象，循環(huán)冷卻水的流量為操縱變量。根據(jù)非穩(wěn)態(tài)下的熱平衡方程可得到：Q= UA（ T -T a）+MC （1-2）dTdTQ-發(fā)熱量，U-總傳熱系數(shù)，

15、A-傳熱面積，Ta -冷卻水平均溫度，T-加熱爐內(nèi)水溫，M-爐內(nèi)水的質(zhì)量，C-水的比熱容把式2-1 整理成一階時滯模型的形式，即（1-3）MC dTQT+TaUA dTUAMCUA由穩(wěn)態(tài)熱平衡方程，利用對數(shù)平均溫差的關(guān)系式：（1-4） UAT-TiT-ToT-TiQ=FClnT-TolnT-TiT-ToF 冷卻水流量，Ti 冷卻水入口溫度To 冷卻水出口溫度（1-2）T-TiUA=FClnT-To（1-5）FTiFcTc+ F-Fc To（1-6）FcTi=To- To-TcF（1-7）Q=FcCc To-Tc（1-8）dT+T=KoF t- odt將上式進行拉氏變換，得到了過程傳遞函數(shù)為：（

16、1-9） - oST sKoGo S =eF ss1選擇鍋爐的高為和h=400mm，直徑D=200mm，則傳熱面積A=0.5024 體積V=0.0293。冷卻水入口溫度T i=20，冷卻水出口溫度T o=50。3m帶入已知參數(shù)如下：水的比熱容：C 4.1868 3-1-110 J KgK第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計3水的傳熱系數(shù)：U0.6W/mK水的密度：31000kgm爐內(nèi)水的質(zhì)量：2DM= V=() h=75.36kg23MC4.1868 10=100=407.05AU6003C4.1868 10Ko=13.89UA600 0.16 3.1430Ko13.89G

17、(s)=s+14071tossees根據(jù)以上數(shù)學模型，在 MATLAB 中進行仿真7。首先創(chuàng)建 M 文件，輸入Matlab 仿真程序：clc；clear；sysl=tf（13.89,407,1,ioDelay,30） ；step（sys1）然后保存并且運行，可加熱爐以得到對象的響應曲線為下圖所示。 圖 1-2 加熱爐溫度對象開環(huán)階躍響應曲線根據(jù)以上數(shù)學模型，打開 Matlab 中的 Simulink 模塊，選用數(shù)字 PID 控制，第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計4完成各組件連接。 圖 1-3 單閉環(huán)控制回路采用工程整定經(jīng)驗法10，設(shè)置 PID 的三個參數(shù)，如下圖 圖 1

18、-4 PID 三個參數(shù)階躍響應閉環(huán)控制效果圖如下 第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計5 圖 1-5 PID 控制階躍響應曲線由上述仿真圖可看出，采用數(shù)字PID控制對電加熱爐溫度對象進行閉環(huán)單回路控制滯后較大，控制效果不是非常理想，故考慮對其進行串級控制。1.31.3 數(shù)字控制器設(shè)計數(shù)字控制器設(shè)計增量式 PID 控制算法公式為：1211121222(1)(1)kkkkkkpkkkdidddpkpkpkikkkeeeTUuuKeeeTTTTTTTKeKeKeTTTTAeBeCe其中：(1)2(1)dpidpdpTTAKTTTBKTTCKT第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫

19、度控制系統(tǒng)總體設(shè)計6由上式可以看出，如果計算機控制系統(tǒng)采用恒定的采樣周期 T，一旦確定A,B,C,k 只要使用前后三資測量的偏差值，就可以由上式求出控制量。增量式 PID 控制算法與位置式 PID 算法相比，計算量小得多，因此在實際中得到廣泛的應用。Typedef struct PIDInt setpoint;Long sumerror;Double proportion;Double integral;Double derivative;Int preverror;第一章 基于數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計7 PID;Static PID sPID;Static PID*spt

20、r=&sPID;Void incPIDinit(void)Sptr-sumerror=0;Sptr-lasterror=0;Sptr-preverror=0;Sptr-proportion=0;Sptr-integral=0;Sptr-derivative=0;Sptr-setpoint=0;Int incPIDdalc(int Nextpoint) register int ierror,iIncpid;Ieror= Sptr-setpoint-nextpoint;iIncpid= Sptr-proportion*ierror- Sptr-integral* Sptr-lasterr

21、or= Sptr-derivative* Sptr-preverror;Sptr-preverror= Sptr-lasterror;Sptr-lasterror=ierror;Return(iIncpid) 第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計8第二章第二章 數(shù)字數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 主電路設(shè)計主電路設(shè)計2.1.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)13圖 2-1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖2.1.2 系統(tǒng)硬件圖 2-2 系統(tǒng)硬件第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計92.1.32.1.3 選擇計算機機型（采用選擇計算機機型（采用 5

22、151 內(nèi)核的單片機）內(nèi)核的單片機）AT89C51 的簡介及其組成特性14AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的 MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATM

23、EL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C2051 是它的一種精簡版本。AT89C 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖所示圖 2-3 AT89C51功能特性AT89C51 提供以下的功能標準：4K 字節(jié)閃爍存儲器，128 字節(jié)隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，32 個 I/O 口，2 個 16 位定時/計數(shù)器，1 個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，1個串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時鐘電路。另外，AT89C51 還可以進行 0HZ 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件的節(jié)電模式。閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機存取數(shù)據(jù)存儲器、定時/計數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼

24、續(xù)工作。掉電方式保存隨機存取數(shù)據(jù)存儲器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計10有部件的工作直到下一個復位。引腳描述：VCC：電源電壓 GND：地P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路雙向 I/O 口，即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口時，每一個管腳都能夠驅(qū)動 8 個 TTL 電路。當“1”被寫入 P0 口時，每個管腳都能夠作為高阻抗輸入端。P0 口還能夠在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，轉(zhuǎn)換地址和數(shù)據(jù)總線復用，并在這時激活內(nèi)部的上拉電阻。P0 口在閃爍編程時，P0 口接收指令，在程序校驗時，輸出指令，需要接電阻。P1 口：P1 口一個帶

25、內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4 個 TTL電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時可作為輸入口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時輸出一個電流。閃爍編程時和程序校驗時，P1 口接收低 8 位地址。P2 口：P2 口是一個內(nèi)部帶有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 4個 TTL 電路。對端口寫“1” ，通過內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時，可作為輸入口。因為內(nèi)部有電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8

26、位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口線上的內(nèi)容在整個運行期間不變。閃爍編程或校驗時，P2 口接收高位地址和其它控制信號。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部電阻的 8 位雙向 I/O 口，P3 口輸出緩沖故可驅(qū)動 4 個 TTL電路。對 P3 口寫如“1”時，它們被內(nèi)部電阻拉到高電平并可作為輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用電阻輸出電流。P3 口除了作為一般的 I/O 口外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 2-1 所示：第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計11表 2-1端口引腳第二功能P3.0RXDP3.1TXDP3.2INT0P3.3INT1P3.4T0P3.5T1P3.6W

27、RP3.7RDP3 口還接收一些用于閃爍存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST：復位輸入。當震蕩器工作時，RET 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平將使單片機復位。ALE/ ：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE 輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE 以時鐘震蕩頻率的 1/16 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖時，閃爍存儲器編程時，這個引腳還用于輸入編程脈沖。如果必要，可對特殊寄存器區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置禁止 ALE 操作。這個位置后只有一條 MOVX 和 MOVC

28、 指令 ALE 才會被應用。此外，這個引腳會微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設(shè)置 ALE 無效。PSEN：程序儲存允許輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C51 由外部程序存儲器讀取指令時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 PSEN 信號不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問允許。欲使中央處理器僅訪問外部程序存儲器，EA 端必須保持低電平。需要注意的是：如果加密位 LBI 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA端為高電平，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。閃爍存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電壓 VP

29、P，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓VPP。第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計12XTAL1：震蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。ADC0809 概述ADC0809 是美國國家半導體公司生產(chǎn)的 CMOS 工藝 8 通道，8 位逐次逼近式A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部有一個 8 通道多路開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉(zhuǎn)換。是目前國內(nèi)應用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片圖 2-4 ADC0809 管腳圖1主要特性1）8 路輸入通道，8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8

30、位。 2）具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。 3）轉(zhuǎn)換時間為 100s(時鐘為 640kHz 時)，130s（時鐘為 500kHz 時） 4）單個+5V 電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0+5V，不需零點和滿刻度校準。 6）工作溫度范圍為-40+85 攝氏度 7）低功耗，約 15mW。 2內(nèi)部結(jié)構(gòu)ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它由8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8 位開關(guān)樹型 A/D 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、邏輯控制和定時電路組成。 3外部特性（引腳功能）第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計13ADC0809 芯片有 28 條引腳

31、，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說明各引腳功能。 IN0IN7：8 路模擬量輸入端。 2-12-8：8 位數(shù)字量輸出端。 ADDA、ADDB、ADDC：3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換） 。 EOC： A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，輸出，當 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸出一個高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平） 。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。當 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平

32、，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。 REF（+） 、REF（-）：基準電壓。 Vcc：電源，單一+5V。 GND：地。 ADC0809 的工作過程首先輸入 3 位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。START 上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。直到 A/D 轉(zhuǎn)換完成，EOC 變?yōu)楦唠娖?，指?A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當 OE 輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量

33、輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認 A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。ADC0809 的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖 2-5 所示。第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計14圖 2-5 ADC0809 內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)圖中多路開關(guān)可選通 8 個模擬通道，允許 8 路模擬量分時輸入，共用一個A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，這是一種經(jīng)濟的多路數(shù)據(jù)采集方法。地址鎖存與譯碼電路完成對 A、B、C 3 個地址位進行鎖存和譯碼，其譯碼輸出用于通道選擇，其轉(zhuǎn)換結(jié)果通過三態(tài)輸出鎖存器存放、輸出，因此可以直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)

34、總線相連，表 2-2 為通道選擇表。通道選擇表 2-2MCS-51 單片機與 ADC0809 的接口ADC0809 與 MCS-51 單片機的連接如圖所示。電路連接主要涉及兩個問題。一是 8 路模擬信號通道的選擇，二是 A/D 轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。路模擬通道選擇第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計15圖 2-6 ADC0809 與 MCS-51 的連接如圖所示模擬通道選擇信號 A、B、C 分別接最低三位地址 A0、A1、A2即（P0.0、P0.1、P0.2），而地址鎖存允許信號 ALE 由 P2.0控制，則 8 路模擬通道的地址為0FEF8H0FEFFH.此外，通道地址選

35、擇以作寫選通信號，這一部分電路連接如圖所示。圖 2-7ADC0809 的部分信號連接 圖 2-8 信號的時間配合第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計16從圖中可以看到，把 ALE 信號與 START 信號接在一起了，這樣連接使得在信號的前沿寫入（鎖存）通道地址，緊接著在其后沿就啟動轉(zhuǎn)換。圖 9.19 是有關(guān)信號的時間配合示意圖。 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換只需要一條 MOVX 指令。在此之前，要將 P2.0 清零并將最低三位與所選擇的通道好像對應的口地址送入數(shù)據(jù)指針 DPTR 中。例如要選擇 IN0通道時，可采用如下兩條指令，即可啟動 A/D 轉(zhuǎn)換：MOV DPTR , #FE00H

36、；送入 0809 的口地址MOVX DPTR , A ；啟動 A/D 轉(zhuǎn)換（IN0）注意：此處的 A 與 A/D 轉(zhuǎn)換無關(guān)，可為任意值。2. 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應及時傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認 A/D 轉(zhuǎn)換的完成，因為只有確認完成后，才能進行傳送。為此可采用下述三種方式。（1）定時傳送方式 對于一種 A/D 轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時間作為一項技術(shù)指標是已知的和固定的。例如 ADC0809 轉(zhuǎn)換時間為 128s，相當于 6MHz 的 MCS-51 單片機共 64 個機器周期。可據(jù)此設(shè)計一個延時子程序，A/D 轉(zhuǎn)換啟動后即調(diào)用此子程序，延遲時間一到，轉(zhuǎn)換肯定

37、已經(jīng)完成了，接著就可進行數(shù)據(jù)傳送。（2）查詢方式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號，例如 ADC0809 的 EOC 端。因此可以用查詢方式，測試 EOC 的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。（3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號（EOC）作為中斷請求信號，以中斷方式進行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以 信號有效時，OE 信號即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機接受。第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計17DAC0832 簡介圖 2-9 DAC0832 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管腳圖D0D7：8 位

38、數(shù)據(jù)輸入線，TTL 電平，有效時間應大于 90ns(否則鎖存器的數(shù)據(jù)會出錯)； ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許控制信號輸入線，高電平有效； CS：片選信號輸入線（選通數(shù)據(jù)鎖存器） ，低電平有效； WR1：數(shù)據(jù)鎖存器寫選通輸入線，負脈沖（脈寬應大于 500ns）有效。由ILE、CS、WR1 的邏輯組合產(chǎn)生 LE1，當 LE1 為高電平時，數(shù)據(jù)鎖存器狀態(tài)隨輸入數(shù)據(jù)線變換，LE1 的負跳變時將輸入數(shù)據(jù)鎖存； XFER：數(shù)據(jù)傳輸控制信號輸入線，低電平有效，負脈沖（脈寬應大于 500ns）有效； WR2：DAC 寄存器選通輸入線，負脈沖（脈寬應大于 500ns）有效。由WR2、XFER 的邏輯組合產(chǎn)生 LE2，當

39、 LE2 為高電平時，DAC 寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化，LE2 的負跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入 DAC 寄存器并開始D/A 轉(zhuǎn)換。 IOUT1：電流輸出端 1，其值隨 DAC 寄存器的內(nèi)容線性變化； IOUT2：電流輸出端 2，其值與 IOUT1 值之和為一常數(shù)； Rfb：反饋信號輸入線，改變 Rfb 端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿量程精度； * Vcc：電源輸入端，Vcc 的范圍為+5V+15V； VREF：基準電壓輸入線，VREF 的范圍為-10V+10V； 第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計18AGND：模擬信號地 DGND：數(shù)字信號地D/A 轉(zhuǎn)換和控制要實現(xiàn) D/

40、A 轉(zhuǎn)換，可以采用下面的程序。 （轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)放在 1000H 單元中）MOV BX,1000HMOV AL,BXMOV DX,PORTAOUT DX,AL運算放大器 LM324本次設(shè)計所用的運算放大器是 LM324，而 LM324 的系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到 3 伏或者高到 32 伏的電源下，靜態(tài)電流為 MC1741 的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。它的性能特點是短跑保護輸出、真差動輸入級、底偏置電流為最大 100mA、每

41、封裝含四個運算放大器、具有內(nèi)部補償?shù)墓δ堋⒐材７秶鷶U展到負電源、行業(yè)標準的引腳排列、輸入端具有靜電保護功能。其管腳連接圖如下圖 2-10：圖 2-10 LM324 管腳連接圖移位寄存器 74LS16474LS164 為串行輸入、并行輸出移位寄存器，其引腳功能如下：A、B串行輸入端;Q0Q7并行輸出端；第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計19MR|清除端，低電平有效；CLK時鐘脈沖輸入端，上升沿有效。多片 74LS164 串聯(lián)，能實現(xiàn)多位 LED 靜態(tài)顯示。每擴展一片 164 就可增加一們顯示。MR 接+5V,清除。其引腳圖如下。圖 2-11 74LS164 管腳連接圖數(shù)碼顯示管

42、圖 2-12 數(shù)碼管引腳圖LED 顯示器是單片機應用系統(tǒng)中常見的輸出器件，而在單片機的應用上也是被廣泛運用的。如果需要顯示的內(nèi)容只有數(shù)碼和某些字母，使用 LED 數(shù)碼管是一種較好的選擇。LED 數(shù)碼管顯示清晰、成本低廉、配置靈活，與單片機接口簡單易行。 LED 數(shù)碼管作為顯示字段的數(shù)碼型顯示器件，它是由若干個發(fā)光二極管組成的。當發(fā)光二極管導通時，相應的一個點或一個筆畫發(fā)亮，控制不同組合的二極管導通，就能顯示出各種字符，常用的 LED 數(shù)碼管有 7 段和“米”字段之分。這種顯示器有共陽極和共陰極兩種。共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連在一起，通常此共陰極接地。當某個發(fā)光二極管的陽極為高電

43、平時，發(fā)光二極管點亮，相應的段被顯示。同樣，共陽極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陽極接在一起，通常此共陽極接正電壓，當某個發(fā)光二極管的陰極接低電平時，發(fā)光二第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計20極管被點亮，相應的段被顯示。本次設(shè)計所用的 LED 數(shù)碼管顯示器為共陽極。 LED 數(shù)碼管的使用與發(fā)光二極管相同，根據(jù)材料不同正向壓降一般為1.52V，額定電流為 10MA，最大電流為 40MA。靜態(tài)顯示時取 10MA 為宜，動態(tài)掃描顯示可加大脈沖電流，但一般不超過 40MA。2.22.2 控制電路設(shè)計控制電路設(shè)計2.2.1 顯示單元通過 74LS48 芯片將主機處理的溫度信息顯示在

44、LED 數(shù)碼管上。圖 3-3 則為溫度控制系統(tǒng)的單片機顯示部分。而顯示部分在整個的設(shè)計過程中的作用也是很大的。圖 2-13 顯示單元2.2.2 按鍵控制單元按鍵控制電路，其中按鍵控制電路這一模塊設(shè)置：“設(shè)置” 、 “加 1” 、 “右移” 、 “確定”四個按鍵，來實現(xiàn)人機對話，人為地設(shè)定溫度門限值，使電路在人為設(shè)定的某一溫度值相對穩(wěn)定的工作。第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計21圖 2-14 按鍵2.2.3 溫度采樣單元用于彩信被控對象的溫度參數(shù)，它由溫度電壓轉(zhuǎn)換、小信號放大及 A/D 轉(zhuǎn)換三部分組成。其中，將溫度轉(zhuǎn)化為電量的溫度電壓轉(zhuǎn)換由溫度傳感器-熱敏電阻實現(xiàn)，小信號放大

45、由格式放大電路實現(xiàn)，A/D 轉(zhuǎn)換選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809，將采集到的溫度模擬信號轉(zhuǎn)換為 AT89C51 能夠使用。圖 2-15 采樣單元模塊2.2.4 電源部分13第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計22本系統(tǒng)所需電源有 220V 交流市電、直流 5V 電壓和低壓交流電，故需要變壓器、整流裝置和穩(wěn)壓芯片等組成電源電路。電源變壓器是將交流電網(wǎng) 220V 的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。由于此脈動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動（一般有+-10%左右的波動） 、負

46、載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后,還需要接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當電網(wǎng)電壓波動、負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。整流裝置采用二極管橋式整流，穩(wěn)壓芯片采用 78L05,配合電容將電壓穩(wěn)定在 5V，供控制電路、測量電路和驅(qū)動執(zhí)行電路中弱電部分使用。除此之外，220V 交流市電還是加熱電阻兩端的電壓，通過控制雙向可控硅的導通與截止來控制加熱電阻的功率。低壓交流電即變壓器二次側(cè)的電壓，通過過零檢測電路檢測交流電的過零點，送入單片機后，由控制程序決定雙向可控硅的導通角，以達到控制加熱電阻功率的目的。2.2.5 采樣測量部分在檢測裝置中，溫度檢測用 WZP-231 鉑熱電阻（Pt

47、100） ，采用三線制接法，采樣電路為橋式測量電路，其輸入量程為 50350C，經(jīng)測量電路采樣后輸出25V 電壓，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809 進行轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字量后送入單片機進行分析處理。 鉑電阻溫度傳感器是利用其電阻和溫度成一定函數(shù)關(guān)系而制成的溫度傳感器,由于其測量準確度高、測量范圍大、復現(xiàn)性和穩(wěn)定性好等,被廣泛用于中溫(-200650)范圍的溫度測量中。PT100 是一種廣泛應用的測溫元件，在-50600范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無可比擬的優(yōu)勢，包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強等。由于鉑電阻的電阻值與溫度成非線性關(guān)系，所以需要進行非線性校正。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校

48、正，模擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在微處理系統(tǒng)中使用，將 Pt 電阻的電阻值和溫度對應起來后存入 EEPROM 中，根據(jù)電路中實測的 AD 值以查表方式計算相應溫度值。 常用的 Pt 電阻接法有三線制和兩線制，其中三線制接法的優(yōu)點是將 PT100的兩側(cè)相等的的導線長度分別加在兩側(cè)的橋臂上，使得導線電阻得以消除。常用的采樣電路有兩種：一為橋式測溫電路，一為恒流源式測溫電路。在本系統(tǒng)設(shè)計中，采用了第一種方法，即橋式測溫。測溫原理：電路采用 TL431 和電位器 VR1 調(diào)節(jié)產(chǎn)生 4.096V 的參考電源；采用R1、R2、VR2、Pt100 構(gòu)成測量電

49、橋（其中 R1R2，VR2 為 100 精密電阻） ，第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計23當 Pt100 的電阻值和 VR2 的電阻值不相等時，電橋輸出一個 mV 級的壓差信號，這個壓差信號經(jīng)過運放 LM324 放大后輸出期望大小的電壓信號，該信號可直接連 AD 轉(zhuǎn)換芯片。差動放大電路中 R3R4、 R5R6、放大倍數(shù)R5/R3，運放采用單一 5V 供電。 設(shè)計及調(diào)試注意點： 1. 同幅度調(diào)整 R1 和 R2 的電阻值可以改變電橋輸出的壓差大??； 2. 改變 R5/R3 的比值即可改變電壓信號的放大倍數(shù)，以便滿足設(shè)計者對溫度范圍的要求 3. 放大電路必須接成負反饋方式，否則

50、放大電路不能正常工作 。4. VR2 也可為電位器，調(diào)節(jié)電位器阻值大小可以改變溫度的零點設(shè)定，例如Pt100 的零點溫度為 0，即 0時電阻為 100，當電位器阻值調(diào)至109.885 時，溫度的零點就被設(shè)定在了 25。測量電位器的阻值時須在沒有接入電路時調(diào)節(jié)，這是因為接入電路后測量的電阻值發(fā)生了改變。5. 理論上，運放輸出的電壓為輸入壓差信號放大倍數(shù)，但實際在電路工作時測量輸出電壓與輸入壓差信號并非這樣的關(guān)系，壓差信號比理論值小很多，實際輸出信號為 4.096*(RPt100/(R1+RPt100)- RVR2/(R1+RVR2) （1） 式中電阻值以電路工作時量取的為準。 6. 電橋的正電源

51、必須接穩(wěn)定的參考基準，因為如果直接 VCC 的話，當網(wǎng)壓波動造成 VCC 發(fā)生波動時，運放輸出的信號也會發(fā)生改變，此時再到以 VCC 未發(fā)生波動時建立的溫度-電阻表中查表求值時就不準確。2.2.6 驅(qū)動執(zhí)行部分硬件輸出通道主要包括加熱電阻的控制環(huán)節(jié)，而此控制環(huán)節(jié)的核心是雙向可控硅，但電路的關(guān)鍵是設(shè)計雙向可控硅的驅(qū)動電路。雙向可控硅的通斷直接決定加熱電阻的工作與不工作，本部分用帶過零觸發(fā)的光耦 MOC3061 來驅(qū)動。在驅(qū)動電路中，由于是弱電控制強電，而弱電又很容易受到強電的干擾，影響系統(tǒng)的工作效率和實時性，甚至燒毀整個系統(tǒng)，導致不可挽回的后果，因此必須要加入抗干擾措施，將強弱電隔離。光耦合器是

52、靠光傳送信號，切斷了各部件之間地線的聯(lián)系，從根本上對強弱電進行隔離，從而可以有效地抑制掉干擾信號。此外，光耦合器提供了較好的帶寬，較低的輸入失調(diào)漂移和增益溫度系數(shù)。因此，能夠較好地滿足信號傳輸速度的要求，且光耦合器非常容易得到觸發(fā)脈沖，具有可靠、體積小、等特點。所以在本系統(tǒng)設(shè)計中采用了帶過零檢測的光電隔離器 MOC3061，用來驅(qū)動雙向可控硅并隔離控制回路和主回路。MOC3061 是一片把過零檢測和光耦雙向可控硅集成在一起的芯片。其輸出端的第二章 數(shù)字 PID 的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計24額定電壓是 400V，最大重復浪涌電流為 1.2A，最大電壓上升率 dv/dt 為1000v/us,

53、輸入輸出隔離電壓為 7500V，輸入控制電流為 15mA。在圖 2-2 驅(qū)動執(zhí)行電路中，當單片機的 P2.0、P2.1、P2.2 發(fā)出邏輯數(shù)字量為高電平時，經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動光耦合器的放光二極管，MOC3061 的輸入端導通，有大約 15mA 的電流輸入。當 MOC306 的輸出端 6 腳和 4 腳尖電壓稍稍過零時，光耦內(nèi)部雙向可控硅即可導通，提供一個觸發(fā)信號給外部晶閘管使其導通；當 P2.0、P2.1、P2.2 為低電平時，MOC3061 截止，雙向可控硅始終處于截止狀態(tài)。第三章 數(shù)字 PID 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計25第三章第三章 數(shù)字數(shù)字 PID 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計電加

54、熱爐溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計3.13.1軟件結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)13本系統(tǒng)的應用程序主要由主程序、中斷服務程序和子程序組成。主程序的任務是對系統(tǒng)進行初始化，實現(xiàn)參數(shù)輸入，并控制電加熱爐的正常運行。主程序主要由系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集及處理、智能推理等部分組成。系統(tǒng)初始化包括設(shè)置棧底、工作寄存器組、控制量的初始值、采樣周期、中斷方式和狀態(tài)、定時器的工作方式以及 8255 的初始化、MAX1232 的初始化等。數(shù)據(jù)采集及處理主要包括實時采集電加熱爐的爐溫信號，計算出實際爐溫與理想值的差值以及溫差的變化率，并對爐溫信號進行濾波和限幅處理。主程序流程圖如圖 3-1 所示。 開始系統(tǒng)的初始化溫度數(shù)據(jù)采集及處理溫度值顯示

55、計算溫差 e（k）和溫差變化率智能控制算法程序控制輸出求出輸出控制量？）（0ke結(jié)束NY第三章 數(shù)字 PID 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計26圖 3-1 系統(tǒng)主程序控制系統(tǒng)的軟件主要包括：采樣、標度變換、控制計算、控制輸出、中斷、顯示、報警、調(diào)節(jié)參數(shù)修改、溫度設(shè)定及修改。其中控制算法采用數(shù)字 PID 調(diào)節(jié)，應用增量型控制算法，并對積分項和微分項進行改進，以達到更好的控制效果。3.23.2 算法實現(xiàn)算法實現(xiàn)3.2.1 LED 顯示模塊8 段 LED 顯示屏是最常用的顯示器件，分為共陽極和共陰極兩種形式。共陽極 LED 將所有發(fā)光二極管的陽極接在一起作為公共端，當公共端接高電平，某一段的發(fā)光二極管

56、陰極接低電平時，相應的字段就被點亮。共陰極 LED 將所有發(fā)光二極管的陰極接在一起作為公共端，當公共端接低電平，某一段的發(fā)光二極管陽極接高電平時，相應的字段就被點亮。LED 數(shù)碼管的顯示方法動態(tài)顯示：動態(tài)掃描，分時循環(huán)靜態(tài)顯示：一次輸出，結(jié)果保持(1)動態(tài)顯示 動態(tài)顯示，就是微型機定時地對顯示器件掃描，在這種方法中，顯示器件分時工作，每次只能一個器件顯示。但由于人視覺的暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺所有的器件都在顯示。 (2)靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示，是由微型機一次輸出顯示后，就能保持該顯示結(jié)果，直到下次送新的顯示模型為止。這種顯示占用機時少，顯示可靠。通過比較及對程序的分析，本設(shè)計當中兩組數(shù)碼管均采用了共

57、陰極靜態(tài)顯示。子程序返回譯碼選擇顯示位送入 8255PA 口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為七段碼開始第三章 數(shù)字 PID 電加熱爐溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計27 圖 3-1 顯示子程序3.2.2 報警模塊根據(jù)設(shè)計要求，在保溫階段，溫度控制精度為正負 1 度，故當溫度下降或上升 2 度時為故障狀態(tài)，需要報警提醒。所以在電路設(shè)計上應用了蜂鳴器和發(fā)光二極管，系統(tǒng)正常運行時綠色發(fā)光二極管點亮，當出現(xiàn)故障時紅色發(fā)光二極管點亮并且蜂鳴器鳴叫，提醒操作人員注意。報警狀態(tài)可通過按鍵復位和系統(tǒng)恢復正常后自動復位 圖 3-2 報警子程序3.2.3 鍵盤模塊在本次設(shè)計當中，輸入設(shè)備采用 4*4 矩陣鍵盤。當“設(shè)定”鍵按下時觸發(fā)鍵盤中斷服務程序，由程序程控掃描法確定那個鍵按下并執(zhí)行相應的動作。程控掃描的任務是：