
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
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1、電烤箱的智能溫控儀表設(shè)計(jì)本文介紹了以. STC89C51單片機(jī)為核心的電烤箱溫度控制系統(tǒng)。電烤箱的溫度控制系統(tǒng)有. 兩個(gè)局部組成:硬件局部和軟件局部。其中硬件局部包括:?jiǎn)纹瑱C(jī)電路、傳感器電路、放大器一. 電路、轉(zhuǎn)換器電路、以及鍵盤和顯示電路。軟件局部包括:主程序、運(yùn)算控制程序、以及各功一. 能實(shí)現(xiàn)模塊的程序,以如下設(shè)計(jì)為要求:電烤箱由. 1kW電加熱器加熱,.最高溫度為120° C。電烤箱的溫度可以設(shè)置,電烤過程.恒溫控制為設(shè)置的溫度,.溫度控制誤差乞.土2 ° C。可以實(shí)時(shí)顯示設(shè)置溫度和實(shí)際溫度,顯示精度為.1 ° C。當(dāng)實(shí)際溫度超出設(shè)置溫度.±.一5
2、 ° C時(shí)發(fā)出報(bào)警.采用,STC89C51單片機(jī)和的晶振;采用一.AD59Q溫度傳感器一。采用位式控制、并用晶閘管過零驅(qū)動(dòng)1000W電加熱器電源電壓為一 AC220V。文章最后對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)。對(duì)溫度控制系統(tǒng)的開展提出了幾點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī).;.溫度;.一電烤箱.控制、八、亠刖言 4第1章概述 41.1 技術(shù)指標(biāo) 41.2控制方案 4第2章 電烤箱的智能溫控儀表硬件局部設(shè)計(jì) 52.1 硬件局部 52.2單片機(jī)電路設(shè)計(jì) 5221中央處理器CPU. 62.2.2 運(yùn)算器 62.2.3 STC89C51單片機(jī)引腳功能 72.2.4 引腳功能 82.2.5 控制線 92.2.6 STC
3、89C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 92.2.7 STC89C51單片機(jī)的并行I/O端口 92.2.8 STC89C51單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)序 102.2.9 復(fù)位電路 112.2.10 STC89C51單片機(jī)的指令系統(tǒng) 112.3 傳感器電路設(shè)計(jì) 112.3.1 傳感器概述 112.3.2 傳感器的根本特性 122.3.3 熱電阻的測(cè)量電路及應(yīng)用 132.4 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 142.4.1 逐次逼近型 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 142.5 放大器電路設(shè)計(jì) 152.5.1 交流放大器電路 162.5.2 直流放大器電路 202.5.3 運(yùn)算放大器電路 202.6鍵盤及顯示電路的設(shè)計(jì) 212.6.
4、1 鍵盤接口電路 212.6.2 LED顯示器接口電路 222.7抗干擾電路設(shè)計(jì) 232.7.1 電磁干擾的形成因素 232.7.2. 干擾的分類 232.7.3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法 232.7.4 硬件抗干擾措施 24第3章軟件局部設(shè)計(jì) 253.1 工作流程 253.2功能模塊 253.3 資源分配 253.4功能軟件設(shè)計(jì) 263.4.1 鍵盤管理模塊 263.4.2 顯示模塊 293.4.3 溫度檢測(cè)模塊 313.4.4 溫度控制模塊 323.4.5 溫度越限報(bào)警模塊 333.4.6 主程序和中斷效勞子程序 34第4章結(jié)論 36參考文獻(xiàn) 36附錄1 38附錄2 38隨著社
5、會(huì)的不斷開展.,人們對(duì)機(jī)械旳應(yīng)用也越米越廣?,-進(jìn).而人們對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)旳控制要求亦. 越來越高.。機(jī)電控制實(shí)現(xiàn)了以電氣來控制機(jī)械。單片機(jī)旳出現(xiàn)使機(jī)電控制技術(shù)突飛猛進(jìn)。單片機(jī)出現(xiàn)的歷史并不長(zhǎng),但開展迅猛。自.1975年美國(guó)德克斯儀器公司首次推出.8位單 片機(jī).TMS-1000后才開始快速開展。.年9月,美國(guó)nt.e_l公司首次推出. MCS-48系列8.位 單片機(jī)以后,.單片機(jī)開展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。一.1983年.inteL公司推出的MCS-96系列、1987 年.公司又推出的80C96等位.16位單片機(jī)。近年來各個(gè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠家已進(jìn)入更高性能 的32位單片機(jī)研制、生產(chǎn)階段。單片機(jī)開展之快、品種
6、之多。其中最常用的主要有:. AT89系 列單片機(jī)、一A_VR單片機(jī).Motorola公司的M68HC0系列單片機(jī)以及PIC單片機(jī)。隨著社會(huì)的發(fā). 展,單片機(jī).的特點(diǎn)表達(dá)在體積小、可靠性高、使用方便等方面。根據(jù)溫度控制的特點(diǎn),本次設(shè)計(jì)采用STC89C5.1單片機(jī)為控制核心,采用位式控制算法并. 用晶閘管過零驅(qū)動(dòng)1000W電加熱器。實(shí)現(xiàn)對(duì)電烤箱的溫度的控制。.通過本次設(shè)計(jì)進(jìn)一步詳細(xì)說 明單片機(jī)控制系統(tǒng)在社會(huì)生活中的應(yīng)用。為以后進(jìn)一步應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)提供幫助。第.1童概述溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到旳控制,有些工藝過程對(duì)其溫度的控制效果直接影響. 著產(chǎn)品質(zhì)量,因而設(shè)計(jì)一種較為理想的溫度控制系統(tǒng)是
7、非常有價(jià)值的。根據(jù)溫度變化快慢的特 點(diǎn),并且控制精度不易掌握等特點(diǎn),本文電烤箱的溫度控制為模型,設(shè)計(jì)了以 STC89C5單片 機(jī)為檢測(cè)控制中心的溫度控制系統(tǒng)。溫度控制顯示采用 3位丄ED靜態(tài)顯示。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,. 控制算法新穎,控制精度高,有較強(qiáng)的通用性。1.1 技術(shù)指標(biāo)功能及技術(shù)指標(biāo)一:.電烤箱由一.1KW電加熱器加熱,最高溫度為一120° C電烤箱的溫度可以設(shè)置,電烤過程恒溫控制為設(shè)置的溫度,溫度控制誤差£±2°C??梢詫?shí)時(shí)顯示設(shè)置溫度和實(shí)際溫度,顯示精度為1 ° C。當(dāng)實(shí)際溫度超出設(shè)置溫度±. 5°C時(shí)發(fā)出報(bào)警.采用
8、STC89C5單片機(jī)和11MHZ的晶振;采用一.AD590溫度傳感器1.2 控制方案?位式控制.一位式控制就是通斷控制。如果設(shè)定值為A,當(dāng)系統(tǒng)的輸入值小于.A或大于A 時(shí),輸出的控制信號(hào)只有0和.兩種狀態(tài),.稱為二位式控制。舉個(gè)例子.假設(shè).x表示水箱的實(shí)際水位、.A表示設(shè)定.的水位控制高度,.y表示輸出的控制信. 號(hào),那么.:當(dāng).實(shí)際水位x.低于.設(shè)定的.A時(shí),.y=_i.,水泵導(dǎo)通,-水箱開始進(jìn)水.當(dāng)水位到達(dá)或超出 了. A時(shí),y=0,水泵關(guān)斷,水箱停止進(jìn)水。?晶閘管過零驅(qū)動(dòng).雙向晶閘管在單片機(jī)控制系統(tǒng)中.常作為功率驅(qū)動(dòng)器件,特.別適合做交流無觸點(diǎn)開關(guān)使用。 雙向晶閘管接通的一般都是功率較大
9、的電器,且連接在強(qiáng)電網(wǎng)絡(luò)中,一因此對(duì)單片機(jī)的控制信號(hào). 會(huì)造成較大.的干擾。.所以在一般情況下,都通過光電耦合器將單片機(jī)與雙向晶閘管隔離。.另外, 為了進(jìn)一步減小雙向晶閘管觸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的干擾,一雙向晶閘管的觸發(fā)常采用過零觸發(fā)電路,也稱 為過零驅(qū)動(dòng)電路。過零觸發(fā),就是在電壓為零或零附近的瞬間接通?.由于采用了過零觸發(fā),.所 以在晶閘管的控制電路中,還需要有.交流電的過零檢測(cè)電路。雙向晶閘管.也稱為雙向可控硅過零觸發(fā)電路主要應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的交流負(fù)載控制電 路,可以控制電爐等大功率交流設(shè)備。當(dāng)過零檢測(cè)電路檢測(cè)到交流電壓過零時(shí),.便產(chǎn)生中斷請(qǐng). 求,只要在中斷效勞程序中通過單片機(jī)的P1.0.引腳發(fā)出觸
10、發(fā)脈沖,.即可觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通。第2章 電烤箱的智能溫控儀表硬件局部設(shè)計(jì)2.1硬件局部.系統(tǒng)的硬件局部包括單片機(jī)電路、A/D.轉(zhuǎn)換器、放大器、傳感器、鍵盤及顯示.電路五大部. 分。其.各.局部連接關(guān)系如圖2-1.所示。I 人機(jī)對(duì)話局部LJ圖2-1電烤箱溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2單片機(jī)電路設(shè)計(jì)隨著社會(huì)開展.,單片機(jī)以其體積小、.可靠性高、使用方便的特點(diǎn)在社會(huì)生活中到達(dá)廣泛應(yīng). 用。根據(jù)溫度控制特點(diǎn),本次設(shè)計(jì)采用一STC89C5。以下對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。STC89C5單片機(jī)是美國(guó).intel公司的.8.位高檔單片機(jī)的系列。也是目前應(yīng)用最為廣泛的 一種單片機(jī)系列。.其部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化框圖如下所示。STC89C
11、 5系列單片機(jī)主要有C.P、存儲(chǔ)器,10. 接口電路及.時(shí)鐘.電路等局部組成。.22.1.中央處理器.cpu中央處理器C PU是單片機(jī)的核心。是計(jì)算機(jī)的控制指揮的中心。同一般微機(jī)的CPU類似。STC89C5;單片機(jī)部CPU包括控制器和運(yùn)算器。如圖.2.1.2-1 .2.2.2. 運(yùn)算器.S.TC89C51運(yùn)算器電路以算術(shù)邏輯單兀一 ALU為核心。有累加器一 一 ACC存放器旦一一暫存器一1、 暫存器.2、程序狀態(tài)存放器_ PSV和布爾處理機(jī)共同組成。它主要完成數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn) 算、位變量處理和數(shù)據(jù)傳輸操作運(yùn)算結(jié)果的狀態(tài)由程序存放器PSW保存。A.算術(shù)邏輯里元ALU與累加器.ACC存放器B
12、算術(shù)邏輯單.元ALU不但能完成8位二進(jìn)制的加、減、乘、除等算數(shù)的運(yùn)算。而且還能對(duì)-8 位變量進(jìn)行邏輯“與“或.“異或循環(huán)位移等邏輯的運(yùn)算.累加器.ACC簡(jiǎn)稱累加器.一 一 A).為一 個(gè).8.位存放器,它是.CPU中使用最頻繁存放器。專門存放操作數(shù)或運(yùn)算結(jié)果圖2.2.2-1 STC89C51單片機(jī)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化框圖2.2.3. STC89C51 .單片機(jī).引腳功能.STC8 9C51系列單.片機(jī).的封裝形式有兩種:二種是雙列直插方式的封裝;.另一種是方形的封裝。STC8_9C51單片機(jī)_40個(gè)引腳及總線結(jié)構(gòu)圖如下所示.。其CM。工藝制造的低地功耗芯片. 也有采用方形的封裝。一.但為.44.個(gè)引.腳
13、.,其.中.4個(gè)引腳是不使用的。.由于STC89C5單片機(jī)是高 性能的單片機(jī)。.同時(shí)受到引腳數(shù)目的限制.,.所以有局部引腳具有第二功能。如圖Z.1:3-1_ _單片 機(jī)引腳圖。a. 主電源引腳.主電源引腳兩根:VCC接+5V電源正端;VSS接.+5V電源地端。.b. 外接晶體引腳兩根.XTAL1 :接夕卜部石英體和微調(diào)電源一端。 XTAL2接夕卜部晶體和微調(diào)電容另一端。其中,對(duì)用外部時(shí)鐘時(shí),對(duì)于一 HMO.單片機(jī),XTAL1.腳接地,腳作為外部振蕩信號(hào)輸入端。對(duì)CHMO單片機(jī)XTAL1腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端,XTAL2腳空不接。Pl. 0 Pl. 1 -Pl. 2 Pl. 3Pl-4 一P
14、l-5 P1.& 一Pl. 7 眈 TV% 一RXD. P3 0TXD* P3* 1-INTO. P3. 2-TUtT. P3.3 TO. P3. 4 一Tl. P3. 5 -眼 PS. 6 -莎 PE 7 -XTAL2 一XT ALL 一12 3O1 2 3 456 7 8Ayo09 8 765 432 Ho 987 654 3 2 143 3 333 3 33 3 3222222 222一 -PO. 0-PO. 1-PO. 2-PO. 3-PO. 4PO. 5-PO. 6-PO. 7 rs/v 峠 ALE/PROG-PSEN-P2. T-P2. 6-P2. 5-P2. 4-P2.
15、3-P2. 2P2. 1-P2. 0圖2.2.3-1單片機(jī)引腳圖.引腳功能IO.引腳共32根。A:.PO口:P0.0-PO.7統(tǒng)稱為PO口是8位雙向I/O 口線。P0口即可作為地址./數(shù)據(jù)總線使. 用,又可作為通用的"。一口線。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展.一i/o口時(shí),可作為準(zhǔn)雙向輸人/輸 出口。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展. .I/O.時(shí),P0 口分時(shí)復(fù)用為低一.8位地址總線和雙.向數(shù)據(jù)的總線。.B:P1 口:.P1.0-P1.7,統(tǒng)稱為P1.口。.是_8位準(zhǔn)雙向I/O口線。P_1 口作為通用I/O口使用。C:.P2 口:統(tǒng)稱為.P2口。是.8位準(zhǔn)雙.向.I/O .口線。P_2.口即可作為
16、通用的.I/O.口使用.。也可作為片外存儲(chǔ)器.的高8.位地址線。與.P.0口組成.16位片外存儲(chǔ)器單元地址。P3 口的第二功能如下表所示:P3 口的第二功能P3.0 RXD 串行口輸入P3.1TXD串行口輸出P3.2IM 0外部中斷0輸入P3.3IM 1外部中斷1輸入P3.4T0定時(shí)/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入P3.5T1定時(shí)/計(jì)數(shù)器1輸入P3.6WR片外RAM寫選通信號(hào)輸出P3.7RD片外RAM賣選通信號(hào)輸出2.2.5. 控制線.控制線共四根。A: ALE/PROG ,.地址鎖存有效信號(hào)輸出率。.B: PSEN片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸出端低電平有效。c: RST/VP.D.復(fù)位信號(hào)備用電源輸入信號(hào)。
17、.一D:EA/VPP片外程序存儲(chǔ)器選用端。2.2.6. STC89C51.單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)STC89C51單片機(jī)的存儲(chǔ)器物理結(jié)構(gòu)上分為片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片程序存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ). 器和片外程序存儲(chǔ)器等4個(gè)存儲(chǔ)空間。2.2.7. . STC89C51單片機(jī)的并行I/O端口STC89C51單片機(jī)有.4個(gè).8位并行.I/O .端口.PQ.P1、P2、P3每個(gè)端口都各有8.條/Q.口線,每條.I/O. 口線都獨(dú)立地用作輸入輸出,.在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中,P2. 口送出高.8 位地址,P0 口分時(shí)送出低8位地址和8位數(shù)據(jù)。各端口的功能不同,結(jié)構(gòu)上也有差異.,但是每個(gè)端.口的8位結(jié)構(gòu)是完全相同的。如
18、圖.2.1.7-1 I/O口位結(jié)構(gòu)圖所示。.a. P0 .口.,P0 口是一個(gè)三態(tài)雙向口,.可作為地址./.數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用口,也可作為通用.I/O.接口。b. P1 .口,,P1 為準(zhǔn)雙向口,它在結(jié)構(gòu)上與P.0 口的區(qū)別在與輸.出驅(qū)動(dòng)局部。.一其輸出驅(qū)動(dòng)部. 分由場(chǎng)效應(yīng)管.V1與部上拉電阻組成,當(dāng)某位輸出高電平時(shí),.可以提供上拉電流負(fù)載,不必像P0 口上那樣需要外接上拉電阻。c:P2 口,P2 口也為準(zhǔn)雙向口。其具有通用.I/O .接口或高8 .位地址總線輸出兩種功能,所 以其輸.出驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)比.P1 .口輸出驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)多了一個(gè)輸出模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX和反相器.3。d.P3 口 P3口的輸出驅(qū)動(dòng)由與非
19、門3和V1組成,比P0vP1?JP2 口結(jié)構(gòu)多了一個(gè)緩沖器.4。 P3 口除了可為通用進(jìn)雙向.I/O接口外,每一根線還具有第二功能。r-一圖2.2.7-1 I/O口位結(jié)構(gòu)圖228STC89C51單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)序a. 時(shí)鐘電路一STC89C5一單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生.一種是部的方式,一種是外部的方式。圖 一. .、22.8-2.所示b. 時(shí)序.STC89C51單片機(jī)指令字節(jié)數(shù)和機(jī)器周期數(shù)可分為六類。即單字節(jié)單.機(jī)器周期指令、單字 節(jié)雙機(jī)器周期指令、單字節(jié)四機(jī)器周期指令、雙字節(jié)單機(jī)器指令、雙字節(jié)雙機(jī)器周期指令和二 字節(jié)雙機(jī)器周期指令。.+5V圖.228-1部方式時(shí)鐘電路圖.22.8
20、-2 .外部方式時(shí)鐘電路.一復(fù)位電路.復(fù)位是通過某種方式.,使單片機(jī)各存放器的值變?yōu)槌踔禒顟B(tài)操作, STC89C51單片機(jī)在時(shí). 鐘電路工作以后,在RST/VPD端持續(xù)給出兩個(gè)機(jī)器周期的高電平就可以完成復(fù)位操作。 復(fù)位分 為上電復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。.STC89C5單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)如下所示:存放器一 復(fù).位狀態(tài)存放器一一復(fù)位狀態(tài).PC.0000HACC00HB00HPSW00HSP07HDPTR0000HP0-P1OFFHIPXXX00000BIE0XX00000B TMOD00HTCON00HTL0、TL100HTH0、TH100HSCON00HSBUF不.定_ .PCON0XXX000
21、0B2.2.10, . . STC89C51單片機(jī)的指令系統(tǒng).控制計(jì)算機(jī)與操作指令是一組二進(jìn)制編碼一,稱之為機(jī)器語言。.計(jì)算機(jī)只能識(shí)別和執(zhí)行機(jī)器 語言指令 .STC89C51單片機(jī)指令與指令系統(tǒng)共勺.111條指令,,從功.能上可分成數(shù)據(jù)傳輸類指. 令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算和移位指令、程序控制轉(zhuǎn)移類指令和位操作指令五大類。2.3, .傳感器電路設(shè)計(jì).23.1 傳感器概述.根據(jù)國(guó)家標(biāo)進(jìn),傳感器定義是:能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定得規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信. 號(hào)器件或裝置。.傳感器一般由敏感元件,轉(zhuǎn)換元件和轉(zhuǎn)換電路三局部組成。其組成框圖如 2.2.1.-1.所示。按測(cè)量敏感元件 轉(zhuǎn)換元件 轉(zhuǎn)換瞬 電量
22、圖231-1一傳感器組成框圖.敏感元件:它是直接感受被測(cè)量并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系某一種量的元件。轉(zhuǎn)換元件:敏感元件的輸出就是它的輸入,它把輸入轉(zhuǎn)換成電路參量。.一轉(zhuǎn)換電路,.上述電路參數(shù)接入轉(zhuǎn)換電路.便可轉(zhuǎn)換.成電量輸出。傳感器.按其工作原理可分為物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器。物理傳感器是利用某些變換元件的物理性質(zhì)及某些動(dòng)作功能材料的特殊物理性能制成的. 傳感器。.化學(xué)傳感器星利用電化反響的原理,把無機(jī)和有機(jī)化學(xué)物質(zhì)成分。.濃度等轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳. 感器。.生物傳感器是一種利用生物活性物質(zhì)的選擇性來識(shí)別和測(cè)定生物化學(xué)物質(zhì)傳感器。隨著科學(xué)技術(shù)開展和社會(huì)進(jìn)步的需要,推動(dòng)著傳感器技術(shù)的迅速開展
23、。目前傳感器技術(shù)的. 開展方向.主.要有開發(fā)新型傳感器、開發(fā)新一材料.、.采用新工藝、.集成.化多功能化與智能化等幾個(gè). 方面。傳感器的根本特性一.根據(jù)被測(cè)量的一變化狀態(tài)可以把傳感器輸入量分為靜態(tài)量和動(dòng)態(tài)量?jī)纱箢悺?靜態(tài)量指?jìng)鞲? 器的輸入量位程序狀態(tài)信號(hào)或變化及其緩慢的準(zhǔn)靜態(tài)信.號(hào);.動(dòng)態(tài)量指?jìng)鞲衅鞯妮斎肓繛橹芷谛?號(hào)、瞬變信號(hào)或隨機(jī)信號(hào)等時(shí)間變化的信號(hào)。.其中傳感器的靜態(tài)特性是指?jìng)鞲衅髟诒粶y(cè)量處. 于穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出輸入關(guān)系。.-傳感器的靜態(tài)特性是在靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)工作條件測(cè).定的。.衡量傳感器. 靜態(tài)靜態(tài)特性的主要技術(shù)指標(biāo)有量程、線性度、遲滯、重復(fù):性、靈敏度、漂移傳感器的動(dòng)態(tài) 特性是指?jìng)鞲衅鲗?duì)
24、隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性。.A. 傳感器的技術(shù)性能指標(biāo)及改善性能途徑.傳感器技術(shù)性能指標(biāo)傳感器動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)量程指標(biāo):包括測(cè)量.圍、過載能力。靈敏度指標(biāo):包括靈敏度、分辨力、滿量程輸出、輸出輸入阻抗。A. 精度有關(guān)指標(biāo):包括精度誤差.、重復(fù)性、線性、滯后.、靈敏度誤差、閥值穩(wěn)定性.、 漂移。B. 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):包括固有頻率阻尼系數(shù)、時(shí)間常數(shù)、頻響圍、頻率特性、臨界頻率、 臨界速度、穩(wěn)定時(shí)間。C. 環(huán)境參數(shù)指標(biāo).a. 一溫度指標(biāo)包括工作溫度圍、溫度誤差、溫度漂移、溫度系數(shù)、熱滯后。b. 一抗沖擊振動(dòng)指標(biāo):包括各向沖擊振動(dòng)的頻率.、振幅、加速度、沖擊振動(dòng)引入的誤差。c. 一其他環(huán)境參數(shù)包括抗潮濕
25、、抗介質(zhì)腐蝕能力、抗電磁場(chǎng)干擾能力。C.可靠性指標(biāo);包括工作壽命.,平均故障時(shí)間、呆險(xiǎn)期、疲勞性能、絕緣電阻耐壓弧性能。D其他指標(biāo):一a.使用方面包括供電方式、電壓幅度與穩(wěn)定性功能、各項(xiàng)分布參數(shù)。b-結(jié)構(gòu)方面:名手外形尺寸質(zhì)量、殼體材質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。c. 要裝連接方面:包括安裝方式、饋成、電纜。改善傳感器性能的技術(shù)途經(jīng):一.a.差動(dòng)技術(shù).-b.平均技術(shù).c.零示法和微差法d.-閉環(huán)技術(shù)_. e.屏蔽隔離子干擾抑制.f._.補(bǔ) 償修正技術(shù).g. 一穩(wěn)定性處理。根據(jù)本設(shè)計(jì)要求選用熱電式傳感器。.將被測(cè)量變化轉(zhuǎn)換成熱生電動(dòng)勢(shì)傳感器稱熱電式傳感器、.熱電式傳感器可將溫度及溫度相一 關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電量輸出
26、、熱電式傳感器有熱電阻、熱敏電阻、熱電效方式等各種類型。根據(jù)電烤箱特點(diǎn)采用熱電阻傳感器。.熱電阻利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度升高而增大的特性來來進(jìn)行了溫度測(cè)量的,常用測(cè)量.圍為-2QC. +150.。Q隨.著其技術(shù)的開展,其測(cè)溫圍也不斷擴(kuò)大,低溫已可測(cè)量1K3K高溫那么可測(cè)量+1000。C +13。0。C熱電阻力傳感器的主要優(yōu)點(diǎn)有:A. 測(cè)量精度高,.熱電阻材料電阻溫度特性穩(wěn)定.,重復(fù)性好,不存在熱電偶參比端誤差問 題;B. 測(cè)量圍較寬,尤其在低溫的方面;C. 易于在自動(dòng)測(cè)量或遠(yuǎn)距離測(cè)量中的使用;.常用的熱電陰材料有鉑、銅、鎳、鐵等。.熱電阻的測(cè)量電路及應(yīng)用熱電阻常用接入電橋使用引出線有兩、三線
27、式和四線式三種形式。.采用兩線式接法時(shí).如圖.2.2.3-t.所示Rt的接法引出的導(dǎo)線接于電橋的一個(gè)臂上,當(dāng)由于環(huán)境溫度或通以電流引 起導(dǎo)成溫度變化時(shí),將產(chǎn)生附加的電阻、引起測(cè)量誤差,.所以,當(dāng)熱電阻值較小時(shí),常采用三 線式、四線式接法,以消除接線電阻和引線電阻影響。三線式接法是將兩條具有相同溫度特性的導(dǎo)成接于相鄰兩橋臂上, 此時(shí)由于附加電阻引起一.電阻變化是相同的,根據(jù)電橋特性,電橋輸出將互相抵消?qEiOB圖一熱電阻傳感器的接線方式四線式接法.R2=R3為固定電阻,R1可調(diào),熱電阻Rt,通過電阻為、2、r3、.r4.的四要 導(dǎo)線和電橋連接,口.、r4分別串聯(lián).在相鄰兩橋臂,r2、r3與電源
28、去路串聯(lián),將開關(guān)接通,調(diào). 節(jié)R1使.電橋平衡,那么:.R1+r1=Rt+r4再將開關(guān)接通B,重新調(diào)整R1,使電橋到達(dá)新的平衡,那么;R1'+r.1=Rt+r1R1 RT兩式相加得:Rt= 2四線式測(cè)量方法比擬麻煩,一般用于精度要求較高的場(chǎng)合24. A/D 一 一轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì).逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809a. ADC0809的部邏輯結(jié)構(gòu).如圖一如圖,多路開關(guān)可達(dá)通訊員.89 .模擬通道,允許.8 .路模擬量分.時(shí)輸入,共用一個(gè). A/D .轉(zhuǎn)換 器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。地址鎖存與譯碼電路完成對(duì).A、B、C三個(gè)地址供進(jìn)行鎖存和譯碼其譯碼輸出用. 于通道的選擇。8位A/D轉(zhuǎn)換器是逐次逼近式,由
29、控制時(shí)序電路,逐次逼近存放器,樹狀開關(guān)以及其256R電阻下型網(wǎng)絡(luò)等組成.輸出鎖存器用于存放和輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量b.ADC0809的引腳及各引腳功能ST CLKA/D圖-2.4.1-1. . ADC0809.部邏輯結(jié)構(gòu)圖.ADC0809的引腳入各引腳雙引直插式封裝,其引腳排列見圖.23.1-2所示 各引腳功能如下.:.AyINT 2NO8 .咱模擬量輸入引腳,ADC0809對(duì)輸入模擬量的要求主要有二信號(hào).的單極性, 電壓圍.0+5V假設(shè)信號(hào)過小還需要進(jìn)行放大。另處,在.A/D轉(zhuǎn)換的過種中,模擬量輸入值丕應(yīng) 變化太快,因此,對(duì)變化速度快模擬量在輸入前應(yīng)增加采樣保持電路。B、A、B、C;地址線,.
30、A為低位地址,C為高位地址用于對(duì).模擬通道進(jìn)行的選擇。.C、ALE地址鎖存允許信號(hào),在對(duì)應(yīng).ALE跳轉(zhuǎn),.A、鳥C地址狀態(tài)送入地址的鎖存器中。3 4 B 6 7 c X 比D NNN NNT O3EL K UN丄 IITIISEDOCVVGDADCXJ8O9IN2INIINOADDAA DDBAD DCALED 了D6D5 門4 DOVref 一D2N22W22一I圖241-2 ADC0809引腳功能圖D、Vref .:參考電壓正端參考電壓用來與輸入模擬信號(hào)進(jìn)行比擬,作為逐次逼近的基準(zhǔn),,. 其曲型值為一+5V Vref+=+5V-Vreft=0一DSTAR:轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。一一 START上跳
31、轉(zhuǎn)時(shí),. 所有部存放器清0;START下跳轉(zhuǎn)時(shí),開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換;.在.A/D轉(zhuǎn)換期間START應(yīng)保持低. 電平。.E、DT二D0數(shù)據(jù)輸出線,其為三態(tài)緩沖輸出形式,可以和單片機(jī)數(shù)據(jù)線直接相連。F、DE輸出允許信號(hào),,一 的部設(shè)有時(shí)鐘電路,所需時(shí)鐘,信號(hào)由外界提供,.因此. 有時(shí)鐘信號(hào)的引腳。通常使用頻率為一.500KHZ時(shí)鐘信號(hào)。一I、Vcc: +5 電源2.4.2 , STC89C51 單片機(jī)與 ADC080接口A. 8路模擬通道選擇:.A、 B、C.分別接地址鎖存器提供的低三位地址。只要把三位地址寫入 0809中的地址鎖存. 器就實(shí)現(xiàn)了模擬通道選擇。對(duì)系統(tǒng)來說.,地址鎖存器是一個(gè)輸出口,
32、-為了把三位地址寫入,還 要提供口地址。.B. 數(shù)據(jù)的傳輸方式;.定時(shí)傳輸方式;查詢方式;中斷方式。2.5 放大器電路設(shè)計(jì)傳感器是將待測(cè)物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的輸出。.但其輸出的信號(hào)通常的都很小,.一需 要進(jìn)行放大_傳感器信號(hào)的放大,.根據(jù)具體情況可采用分立元件放大器.晶體管放大器.一和集 成元件放大器.運(yùn)算放大器.。交流放大器電路.a.共發(fā)射極放大電路.A. 工作點(diǎn)不穩(wěn)定狀態(tài)靜態(tài)工作點(diǎn):lb Ec , Iclb RbUce Ec IcRc交流等效電路:Rfz Rc/RfzRtl陽0IIJindRfz;L亠-Ec1Ce陌-E-c-圖2.5.1-1工作點(diǎn)不穩(wěn)定狀態(tài)放大電路輸入電阻;rsr殳.
33、rbe.(當(dāng)rbeRb時(shí))Rc輸出電阻: rsc Rce rsc放大倍數(shù);K'= Rfzrbc此放大器特點(diǎn):放大倍數(shù)大。B.工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài)a.靜態(tài)工作點(diǎn);由嗨 Ube1 丄R1 R2Re1 'Ee Ue2 UbeRc1交流等效電路;R'fz1=Rc1/rbe R'fz2=Rc2/Rfz輸入電阻;rsr三 一rbe2當(dāng).rbe1R1/R2 時(shí)輸出電阻rsc守.Rc放大倍數(shù);K'=豎1 2 Rfz2 一.當(dāng).RC1>>rb2時(shí)Usr Rbe1此放大電路特.點(diǎn).:放大倍數(shù)大,工作點(diǎn)穩(wěn)定。b. 靜態(tài)工作點(diǎn): Ub EcRb1 , ua=Ub-Ube
34、Rb1 Rb2 "Ie=Uce Ec-lc (Re+RC Re交流等效電.路:R.'fz=.Rc/Rfz.輸入電阻:rsr=rbe(當(dāng).rbe. - .Rb_i/Rb2)輸出 電阻:rsc負(fù) RcRfzrbe放大倍數(shù):K'=圖25.1-2工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài).a類放大器電路此放大電路特點(diǎn):rsr 較大,卜| > 1且與晶體管參數(shù)幾乎無關(guān)。JIF.c+Ecsc-01!> ECBLRfi圖.工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài).-b .類放大器電路.UcC. 靜態(tài)工作點(diǎn):Ub 、Uc 同左,但 Ie= 岀 ,Uce Ec-Ic Rc+Re+RFRe RF 交流等效電路:R'fz=
35、Rc/Rfz輸入電阻:rsrRb1Rb2Rfrbe輸出電阻:Rb r beRb r bersc當(dāng)Re時(shí)放大倍數(shù):RfzK當(dāng) RFrbeRF此放大電路特點(diǎn):rsr大,rsc小,K 1+Ec 'Er;:>+ fWEc圖2.5.1-4工作點(diǎn)穩(wěn)定狀態(tài)c類放大器電路A. V共集電極放大電路。靜態(tài)工作點(diǎn);Ib 空 ,IcIb,Uce Ec IcRcRbRc交流等效電路;Rfz Rc Rfz輸入電阻.rsrRb /Rfz放大倍數(shù):一K喀rbe 1 Rfz圖2.5.1-5共集電極放大器電路B. 反響但凡引入反響以后使放大鏡器的放大倍數(shù)減小的稱為負(fù)反響。 反之但凡引反響以后使放大. 倍數(shù)增大的稱為
36、正反響贈(zèng)。一其中換反響有電壓串聯(lián)負(fù)反響贈(zèng),.電流串聯(lián)負(fù)反響贈(zèng),.電壓并聯(lián)負(fù). 反響贈(zèng),電流并聯(lián)的負(fù)反響。.直流放大器電路.將緩慢直流量信號(hào)進(jìn)行廣闊器件稱直流放大器。它與前述交.流放大器的區(qū)別是交流放大器. 級(jí)與級(jí)之間加了三個(gè)隔離的直電流電容一即耦合電容而直流放大器級(jí)與級(jí)之間沒有這個(gè)電路,. 故直流放大器又稱直接耦合放大器.運(yùn)算放大器電路.A. 概述.在直流差動(dòng)放大器的輸入端子輸出端之間跨接各種網(wǎng)絡(luò)如電阻 R1、電容C等,使構(gòu)成 用來實(shí)現(xiàn)信號(hào)組合和運(yùn)算的運(yùn)算放大器,運(yùn)算放大器通常是由放大電路組成,.輸入級(jí)第二級(jí) 由晶體管 T1和.T.2組成差動(dòng)放大鏡電路T3. 和 T4星T1 和. T2.的有源
37、負(fù)載。.T.9是恒流源,第二. 級(jí)放大電路由晶體管T5 一和.T6組成,T10是恒流源.T6的有源負(fù)載,為了獲得輸出阻抗,輸 出級(jí)第三級(jí)由晶體管.T.7和T8組成,采用互補(bǔ)對(duì)稱放大電路。運(yùn)算放大器是一種具有高放大倍數(shù),深度負(fù)反響的直流放大器。便于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的組合和運(yùn) 算。有很大靈活性,尤其在線性固體組件出現(xiàn)后,有具有體積小,質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),所以在實(shí)際 中應(yīng)用固體組件運(yùn)算放大器所組成的電路是多種多樣的。一理想運(yùn)算放大器.的特.性:.一a._開環(huán)增益一 Ad無限大;.b.輸入阻抗無限大-.c.輸出阻抗.Z.為Q;.圖運(yùn)算放大器電路圖d.輸入電壓的失調(diào)電壓f _為;e.帶寬無限大.;.f._上述.ae的
38、特性不隨環(huán)境溫度的變化而 變化;B. 運(yùn)算放大器的典型電路a. 一反響型號(hào)放大電.路b.加法放大電路.c.減法放大電路.a.積分電路.一 e. 一對(duì)數(shù)放大電路一.f. 乘法器電路g.除法器電路.見比擬器電路.整流器.電路.L_.限頻器電路.一 .K數(shù)據(jù)放大器電路L 弱電流放大器m.電荷放大器電路。.2:6 .鍵盤及顯示電路的設(shè)計(jì).鍵盤接.電路一A. 鍵盤的工作原理:.a. .按鍵確實(shí)認(rèn):.在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,按鍵都是以開關(guān)狀態(tài)來設(shè)置控制功能或能入數(shù)據(jù)的,.鍵的半合與否, 反映在電壓上就是呈高電平或低電平,.如果高電平表示斷開的話,那么低電平就是表示閉合,所以通過電平的高代狀態(tài)的檢測(cè),使可以克認(rèn)
39、按鍵接下與否。b. 按鍵的抖動(dòng)處理:.當(dāng)按鍵被迫按下或釋放時(shí),通常伴隨有一定的時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng),然后其獨(dú)占才穩(wěn)定下 來,抖動(dòng)時(shí)間二般為一 一5二10ms一一在使用過程,必須去抖措施。去抖有一硬件和軟件兩種方法,一硬一一. 件方法通常采用通過一. RS觸發(fā)器連接按鍵除抖,軟件方法采用昝方法除抖,其過程是在檢測(cè)到. 有按鍵按下.時(shí),進(jìn)行二個(gè).10ms左右的昝程序后,假設(shè)該鍵仍保持閉合狀態(tài),那么確認(rèn)該鍵處于討.債狀態(tài),同理.,在檢測(cè)測(cè)到該鍵釋放后,也應(yīng)珠步驟進(jìn)行確認(rèn).,從而可消除抖動(dòng)的影響。B:.獨(dú)立工按鍵:獨(dú)立式按鍵是直接用. I/O .口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路,,.其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根.
40、一I/O 口線,每個(gè)按鍵的工作不會(huì)其他一.I/O .口線的狀態(tài).C. 矩陣式按鍵:.單片機(jī)系統(tǒng)中,.假設(shè)使用按鍵清楚,通常采用矩陣式也稱行列式鍵盤,如圖2.5.1-1.所示:.一個(gè)4*4 ,旳行列.結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有16個(gè)按鍵的鍵盤。在矩陣式鍵盤中,行列式分別 連接到按鍵開關(guān)的兩端,行式.通過二伴.電阻接到+5V上,當(dāng)尢鍵按下時(shí),行式于高電平狀態(tài),. 當(dāng)有鍵按下時(shí),行列式將貫穿,此時(shí).1 /3/() (,VV7/1111U丄即j11些1牛 121 1 1O1331 1圖26.1-1.矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu).行線電平,.將由與此行線相連的列線電平?jīng)Q定,這是識(shí).別按.鍵.是否按下的關(guān)鍵,然而,矩陣鍵盤中
41、的行線,列線和多個(gè)鍵相邊,.各按鍵按下與否均影響該鍵反在行線和死線的電平各 按鍵間將相互影響,因此必須將行線,.列線信號(hào)配合起來作適應(yīng)處理,才能確定閉合鍵的位置。 其中,矩陣式.鍵盤有以下幾種工作方式::a.編程掃描方式編程掃描是.CPU完成其他工作的空余時(shí)間,調(diào)用鍵盤掃描子程序來響應(yīng)鍵盤輸入的要求,. 在執(zhí)行鍵功能程序時(shí),CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求,.直到.CPL重新掃描鍵盤為止。鍵盤掃描程序一般應(yīng)飫以下容;a:差異有無鍵按下降鍵盤掃描取得閉合鍵的行一、.列值;b 用計(jì)算法或查表法得到鍵值;c:判斷閉合鍵是否釋放,如釋放那么繼續(xù)等待;.d:將閉合鍵鍵號(hào). 保存,同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該執(zhí)行該閉合鍵的功能
42、。b定時(shí)掃描方式定時(shí)掃描方式就是每隔一段時(shí)間對(duì)鍵盤掃一描一次,它利用單片機(jī)部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間定時(shí),當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)溢出中斷,CPUP響應(yīng)中.斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描。c. 中斷掃描方式:.為提高cpu工作效率,可采用中斷掃描工作方式其工作過和如下:當(dāng)無鍵接下時(shí),CPU處理自己的工作.,當(dāng)有鍵接下時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求,CP.U轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤.掃描子程序,并識(shí)別鍵號(hào)。 丄ED 一顯示器接口電路.常用LED顯示器有 LED狀態(tài)顯示器俗稱發(fā)光二極管.LED七段顯示器.俗稱數(shù)碼管和.LED 土六段顯示器,發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài),用于系統(tǒng)的顯示;.數(shù)碼管用于數(shù)字的顯示; led 土六段的顯示器,用于字符顯示
43、一A:.數(shù)碼管結(jié)構(gòu):.數(shù)碼管由一 8個(gè)發(fā).光二極管以下簡(jiǎn)稱字段構(gòu)成,通過不同組合可用來顯示數(shù)字0-9.字符A-F及小數(shù)點(diǎn)“.二數(shù)碼管又分為共陰極和共.陽極兩種結(jié)構(gòu)。一B:.數(shù)碼管工作原理共陽極數(shù)碼管.8個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陽極.二極管正端連接在一起。通常會(huì)共陽極接高電平. 1, 一般接.電源.1,當(dāng)某個(gè)陰極接低電平時(shí),那么該數(shù)碼管導(dǎo)通并點(diǎn)亮.。共陰極數(shù)碼管.8個(gè)發(fā)光二. 極管的陰極二極管負(fù)端連接在一起。公共陰極接低電平一般接地一當(dāng)某個(gè)陽極接高電平, 那么該數(shù)碼管并點(diǎn)亮。.C. .靜態(tài)顯示接口一:靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí),相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。.這種顯示 方式各位數(shù)碼管相互獨(dú)立,
44、公共端恒定接地共陰極獲接正電源 共陽極每個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)字段分別與二個(gè)8位.I/O .地址相連,.I/O.口只要有斷碼輸出,相應(yīng)字符即顯示出來并保持不 變直動(dòng).I/O .口輸出新的端碼采用靜態(tài)顯示的方式。較小的電流即可獲得較大亮度。.且占用CPU 時(shí)間少編程.簡(jiǎn)單,顯示,便于檢測(cè)和控制,但其占用口線多,硬件電路復(fù)雜、本錢高,只適合 于顯示位數(shù)較少場(chǎng)合一。.D. .動(dòng)態(tài)顯示接口:動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管。這種逐位點(diǎn)亮顯示方式稱為位掃描。通常各 位數(shù)碼管的段選線相應(yīng)并聯(lián)在一起由8.位.I/O口控制.。各位選線公共陰極或陽極有另外. I/O口線控制。動(dòng)態(tài)方式顯示時(shí),各數(shù)碼管分時(shí)輪流選通,
45、.一要使穩(wěn)定顯示,一必須采用掃描方式, 即在某一時(shí)刻只選通一位數(shù)碼管。.并送出相應(yīng)端碼,.在另一位數(shù)碼管并送出相應(yīng)的端碼。依此 規(guī)律循.環(huán),即可使各位數(shù)碼管顯示將要顯示字符。.雖然這些字符是在不同時(shí)刻分別顯示,但由于人眼存在視覺暫留效應(yīng).,只要每位顯示間隔足夠短就可以給人以同時(shí)顯示的感覺。F1.0FL+ 1HL. 2Fl. 3Fl. iFl. 5Pl.6 pi 7AT89C51F3. 3卑片機(jī)圖2.6.2-1.數(shù)碼管與單片機(jī)接口2.7 抗干擾電路設(shè)計(jì)隨著強(qiáng)電弱電設(shè)備在通信計(jì)算機(jī)自動(dòng)化等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。處于同一工作環(huán)境各種電子電 氣電路因距離過近而相互影響耦合形成電磁干擾.EMI電磁干擾已成為現(xiàn)
46、代電子電氣工 程設(shè)計(jì)和.研究人員在設(shè)計(jì)過程中必須考慮問題。.一方面,這是由于當(dāng)前電子技術(shù)正朝著高速、一 高靈敏度、高集程度方面的開展,.增加了現(xiàn)代電子設(shè)備部產(chǎn)生.電磁干擾的可能性;另一方面,. 使用隨著.自動(dòng)化技術(shù)裝備的廣泛使用,.形成了電子設(shè)備和大功率強(qiáng)電設(shè)備在同一場(chǎng)合共存和使 用的局面,惡化了電子電路工作的外部電磁環(huán)境。因此,.電磁干擾已成為許多電子設(shè)備與系統(tǒng). 在環(huán)境正常操一作運(yùn)行主要障礙之一。.電磁干擾的形成因素電池干擾由電磁干擾源發(fā)射經(jīng)過耦合途徑傳輸?shù)奖桓蓴_設(shè)備.敏感設(shè)備因此形成電磁干 擾的要素有.:.電磁干擾源、傳輸通到、敏感設(shè)備。.2.7.2. 干擾的分類.A. 按干擾源分為自然
47、.干擾和人為干擾。B. 按噪聲波形及性.質(zhì)分為持續(xù)正弦波干擾和浪涌脈沖波形干擾以及脈沖列干擾。C. 按干擾傳輸系統(tǒng)的方式分為共模干擾、差模干擾、傳導(dǎo)耦合、感應(yīng)耦合和輻射耦合。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)干擾源分為部干擾源和外部干擾源。其中部干擾源主要來自于印制電路板 的布局及布線。單片機(jī)系統(tǒng)旳抗干擾技術(shù)主要包括以下四個(gè)方面的勺容:A. 精心選擇元器件:.元器件是構(gòu)成部件或系統(tǒng)白勺根底。要選擇集成度高、抗干擾能力強(qiáng)功耗小電子器件。B. 元部件要精密調(diào)整:.元器件勺精密度是保證系統(tǒng)完成設(shè)定功能重要保證。因此在使用前或經(jīng)過一段運(yùn)行時(shí)間之. 后,都應(yīng)該對(duì)元器件及部件進(jìn)行精確調(diào)整。
48、如-A/D芯片勺調(diào)零及滿.量程調(diào)整。.C. 采用硬件抗干擾技術(shù).:.一硬件抗干擾技術(shù)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)首選的抗干擾措施,.它能有效抑制干擾源,.阻斷干擾傳輸通. 道,只要合理地布置與選擇有關(guān)勺參數(shù)。.硬件抗干擾措施就能抑制系統(tǒng)勺絕大局部干擾。.常用 勺硬件抗干.擾技術(shù)措施有:吸收技術(shù)、去耦技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)、隔離技術(shù)以及印制電路板布線技術(shù)。.D. 采用軟件抗干擾技術(shù).:.一軟件抗干擾方法具有簡(jiǎn)單、.靈活方便、消耗硬件資源少勺特點(diǎn)。在微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中獲得了 廣泛應(yīng)用。常用的軟件抗干擾技術(shù)有一:數(shù)字濾波、信息傳輸過程的自動(dòng)檢驗(yàn)一系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān). 視與發(fā)生故障時(shí)的.自動(dòng)恢復(fù)。本次設(shè)計(jì)采用硬件抗干擾技術(shù)
49、中旳屏蔽技術(shù)。通過合理的硬一件抗干擾措施,.可以消除絕大局部電磁干擾。.應(yīng)用硬件抗干擾措施是經(jīng)常采. 用的一種方法。下面做詳細(xì)介紹。一硬件抗干擾措施.A. 屏蔽技術(shù):屏蔽技術(shù)能有效地抑制通過自由空間傳播的電磁干擾,.通.過應(yīng)用屏蔽技術(shù),可以限制系統(tǒng). 部的輻射.電磁能對(duì)外部元件和裝置干擾,同時(shí)也防止來.自系統(tǒng)外部輻射干擾進(jìn)入系統(tǒng)部。屏蔽接地其原理可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽。屏蔽分析一般采用兩種方法:二種是應(yīng)用電路理論。另一種是應(yīng)用場(chǎng)理論.B. 接地技術(shù):實(shí)踐證明:良好的接地可以在很大程度上抑制系統(tǒng)部噪聲耦合。防止夕卜部干擾的侵入,.提 高系統(tǒng)的抗干擾能力。反之假設(shè)接地處理得不好,會(huì)導(dǎo)
50、致噪聲耦合.,形成嚴(yán)重干擾。電氣設(shè)備中的“地通常有兩種含義一種是大地 .另一種是“工作基準(zhǔn)地.“。所謂.:大地這里是指電氣設(shè)備的金屬外殼,線路等通過通過接地線、接地極與地球大地的相連接。這種接地可以保證設(shè)備和人身平安,提供靜電的屏蔽。通路降低電磁感應(yīng)噪聲?!肮ぷ骰鶞?zhǔn)地“是指信號(hào)答復(fù)的基準(zhǔn)導(dǎo)體.如控制電源的零電位。稱“系統(tǒng)地“這是的所謂接地是指將各單元,裝置部各局部電路信號(hào)返回線與基準(zhǔn)導(dǎo)體之間的連接。這種接地.的目的是為各局部提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位。.對(duì)這種接地的要求時(shí)盡量減小 接地回路中.的公共阻抗壓降,以減少系統(tǒng)中干擾信號(hào)公共阻抗的耦合。電氣設(shè)備接地的目的有三個(gè)其一是為各電路的工作提供基準(zhǔn)電位其二是為了平安;其 三是為了抑制干擾。.根據(jù)電氣設(shè)備回路性質(zhì)和接地目的,可將接地方式分為三類:平安接地、工作接地和屏蔽. 接地。.此外電磁干擾源硬件控制技術(shù)還有濾波技術(shù)、隔離技術(shù)、電路平衡結(jié)構(gòu)、雙絞線抗干擾接. 地、信號(hào)線間的抑制。漏電干擾防止措施。第三章軟件局部設(shè)計(jì)3.1 工作流程烤箱在上電復(fù)位后先處于停止加熱的狀態(tài),.這吋可以用“.+1鍵設(shè)定預(yù)置溫度,顯示器顯 示預(yù)定溫度;溫度設(shè)定好后就可以按啟動(dòng)鍵啟動(dòng)系統(tǒng)工作了。一溫度檢測(cè)系統(tǒng)不斷定時(shí)檢測(cè)當(dāng)前 溫度,并送往顯示器顯示一到達(dá)預(yù)定值后停止加熱并顯示當(dāng)前溫度;.當(dāng)溫度下降到下限比預(yù) 定值低.2C.時(shí)再啟動(dòng)加熱。這樣不斷重復(fù)
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