畢業(yè)設(shè)計(jì)論文單片機(jī)溫?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1、單片機(jī)溫度采集系統(tǒng)摘 要本文設(shè)計(jì)是以AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，通過(guò)熱電阻變送器對(duì)熱電阻隨溫度的變化而得到的模擬信號(hào)進(jìn)行采集，連接多路模擬開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)多路模擬信號(hào)的采集，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，把轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)按照順序分別送入單片機(jī)或把指定的那路信號(hào)送入單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行控制操作。本文通過(guò)單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱電阻傳感器測(cè)量的溫度范圍200-700攝氏度，若超出這個(gè)溫度范圍則報(bào)警。以單片機(jī)為核心完成溫度檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理.顯示及上下限報(bào)警功能。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器，熱電阻變送器 The Temperature Acquisition SystemA

2、BSTRACTIt is based on AT89C51 one-chip computer system for this text to design, is it gather to go on through thermal resistance changer to analog signal that thermal resistance receive with change of temperature, join many way analog switch realize many way collection of analog signal , is it count

3、 through A/D converter to analog signal mould change to go on, Send digital signal received to change according to order into one-chip computer or designated those distance signal send into the one-chip computer separately, carry on control operation through one-chip computer. This text realizes 200

4、700 degrees Centigrade of temperature ranges that the thermal resistance sensor measure at the same time through the warning system of the one-chip computer, if beyond the scope of this temperature to report to the police. Regard one-chip computer as the core and finish temperature and patrol examin

5、ing , data processing. Show and the warning function of upper and lower limits.KEY WORDS: DCS，One-Chip Computer，A/D converter，Thermal Resistance Changer目錄前言1第1章 緒論21.1課題背景21.2溫度采集的意義和技術(shù)發(fā)展21.3單片機(jī)在本課題中的應(yīng)用3第2章 主控模塊的設(shè)計(jì)52.1 8051單片機(jī)的引腳功能52.2 8051單片機(jī)的擴(kuò)展及系統(tǒng)電路7第3章 信號(hào)輸入通道與信號(hào)采樣模塊的設(shè)計(jì)103.1 A/D芯片的選用及說(shuō)明103.1.1逐漸逼近

6、式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理103.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)113.1.3 典型的A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809123.2信號(hào)采樣模塊的電路設(shè)計(jì)14第4章 顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及鍵盤(pán)控制164.1 顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)164.1.1 LED顯示器件的工作原理164.1.2 LED顯示電路設(shè)計(jì)184.2報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)194.3 鍵盤(pán)控制的設(shè)計(jì)194.4 系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)21第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)225.1 主控模塊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)225.2 LED顯示程序設(shè)計(jì)255.3 報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)26結(jié)論28謝 辭29參考文獻(xiàn)30附錄 一31附錄 二37外文資料譯文38前言溫度是一個(gè)非常重要的物理量，因?yàn)樗苯佑绊懭紵?/p>

7、化學(xué)反應(yīng)、烘烤、煅燒、蒸餾、結(jié)晶、空氣流動(dòng)以及溫度漂移等物理和化學(xué)過(guò)程。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量以及生活安全等一系列問(wèn)題。因此對(duì)溫度的檢測(cè)的意義就越來(lái)越大。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，很多時(shí)候都需要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。使用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 本課題是基于單片機(jī)的多路溫度采集控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其利用單片機(jī)作為系統(tǒng)的主要控制器，通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度信號(hào)

8、，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，將數(shù)字信號(hào)，送入到單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)過(guò)一定的控制算法后，通過(guò)單片機(jī)的輸出I/O口，來(lái)控制繼電器的閉合，達(dá)到弱電控制強(qiáng)電的目的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)了對(duì)環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)。 本人的主要工作是運(yùn)用單片機(jī)作為主控制單元及數(shù)據(jù)處理單元，控制溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度信號(hào)及A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，發(fā)出控制信號(hào)對(duì)加熱爐和風(fēng)扇進(jìn)行自動(dòng)化控制，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)控制環(huán)境溫度的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)超高溫報(bào)警和超低溫報(bào)警功能。實(shí)現(xiàn)基本的人機(jī)對(duì)話功能，包括使用按鍵設(shè)置上、下限報(bào)警溫度值，顯示報(bào)警溫度值和當(dāng)前環(huán)境溫度值。第1章 緒論1.1課題背景測(cè)量控制的作用是從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中獲取各種參數(shù)，運(yùn)用科學(xué)計(jì)算的方法，綜合各種先進(jìn)技術(shù)

9、，使每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能夠得到有效的控制，不但保證了生產(chǎn)的規(guī)范化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，還確保了生產(chǎn)安全。所以，測(cè)量控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、電子、輕工和紡織等行業(yè)隨著單片機(jī)技術(shù)的迅速興起與蓬勃發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)十分突出，所以其應(yīng)用也十分廣泛。單片機(jī)已經(jīng)無(wú)處不在、與我們生活息息相關(guān)，并且滲透到生活的方方面面。單片機(jī)的特點(diǎn)是體積較小，也就是其集成特性，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，增加一些外圍電路，就能夠組成一個(gè)完整的小系統(tǒng)，單片機(jī)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。它具有和普通計(jì)算機(jī)類似的、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，通過(guò)使用一些科學(xué)的算法，可以獲得很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。所以單

10、片機(jī)在工業(yè)中應(yīng)用中，可以極大地提高工業(yè)設(shè)備的智能化、數(shù)據(jù)處理能力和處理效率，而且單片機(jī)無(wú)需占用很大的空間。隨著溫度檢測(cè)理論和技術(shù)的不斷更新, 溫度傳感器的種類也越來(lái)越多，在微機(jī)系統(tǒng)中使用的傳感器，必須是能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)換成電量的傳感器，目前常用的有熱電偶傳感器、熱電阻傳感器和半導(dǎo)體集成傳感器等，每種傳感器根據(jù)其自身特性，都有它自己的應(yīng)用領(lǐng)域。12 1.2溫度采集的意義和技術(shù)發(fā)展溫度是一個(gè)非常重要的物理量，因?yàn)樗苯佑绊懭紵?、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形、結(jié)晶以及空氣流動(dòng)等物理和化學(xué)過(guò)程。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問(wèn)題。因此對(duì)溫度的檢測(cè)的意義就越

11、來(lái)越大。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，很多時(shí)候都需要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。使用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 溫度采集控制系統(tǒng)是在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，但是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性，都無(wú)法滿足廣大對(duì)象對(duì)嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。這條道路就是芯片化道路。將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開(kāi)創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)

12、時(shí)代。單片機(jī)誕生于二十世紀(jì)七十年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU和SOC三大階段。31.3單片機(jī)在本課題中的應(yīng)用單片機(jī)以其體積小、功能齊全、價(jià)格低廉、可靠性高等待點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，特別在工業(yè)控制、智能化儀器儀表、產(chǎn)品自動(dòng)化、分布式控制系統(tǒng)中部已取得了可喜的成果。單片機(jī)已經(jīng)成為衡量工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志之一，是產(chǎn)品更新?lián)Q代、發(fā)展新技術(shù)、改造老產(chǎn)品的主要手段。目前，在眾多的單片機(jī)產(chǎn)品中，MCS5l系列、PIC系列及MCS96系列單片機(jī)是我國(guó)單片機(jī)應(yīng)用的主流機(jī)種。大家知道，在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，程序設(shè)計(jì)是非常重要的一環(huán)，它的質(zhì)量直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的過(guò)程和用高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)

13、程序有相似之處，其設(shè)計(jì)過(guò)程大致可以分為以下幾個(gè)步驟：1明確課題對(duì)程序功能、運(yùn)算精度、執(zhí)行速度等方面的要求及硬件條件。2把復(fù)雜問(wèn)題分解為若干個(gè)模塊，確定各模塊的處理方法，畫(huà)出成序流程圖。如果各模塊仍較為復(fù)雜，還應(yīng)分別畫(huà)出分模塊流程圖和總的流程圖。3正確分配存儲(chǔ)器資源，如各程序段的存放地址、數(shù)據(jù)區(qū)地址、工作單元分配等。4根據(jù)流程圖精心組合合適的指令和編制源程序。數(shù)據(jù)采集是單片機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用，同時(shí)它也是單片機(jī)和傳感器的重要接口。在實(shí)際應(yīng)用中，單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集信號(hào)類型有以下幾種：一種是模擬的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，另一種就是數(shù)字信號(hào)，例如PWM信號(hào)和串行通信信號(hào)。一般的單片機(jī)就是通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)外部

14、電壓信號(hào)的采集，利用電流/電壓轉(zhuǎn)換芯片和A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)電流信號(hào)的檢測(cè)，通過(guò)脈沖計(jì)數(shù)和串行通信處理數(shù)字信號(hào)。溫度是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中最普遍.最重要的操作參數(shù)之一。溫度檢測(cè)和溫度控制都直接與安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量.、生產(chǎn)效率、節(jié)約能源等重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相聯(lián)系。單片機(jī)以其體積小、性能價(jià)格比高、指令豐富、提供多種外圍接口部件、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種家電產(chǎn)品自動(dòng)化儀表、工業(yè)控制系統(tǒng)和過(guò)程控制系統(tǒng)中，在溫度控制領(lǐng)域和溫度檢測(cè)的應(yīng)用也十分廣泛。溫度采集即溫度檢測(cè)通過(guò)溫度檢測(cè)元件隨溫度的變化而進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的，按檢測(cè)元件份溫度傳感器：1、熱電阻溫度傳感器；2、熱電偶傳感器；3、熱敏電阻傳感器。本文采用的是熱電

15、阻傳感器。單片機(jī)的顯示系統(tǒng)和單片機(jī)的輸入部分是單片機(jī)的外圍電路，同時(shí)它是人機(jī)交流的重要的接口。在實(shí)際應(yīng)用中，單片機(jī)系統(tǒng)都會(huì)有輸入和顯示部分。其中輸入主要是按鍵、鍵盤(pán)等提供給使用者進(jìn)行狀態(tài)和參數(shù)輸入的器件。該器件將通過(guò)按鍵或者鍵盤(pán)將操作狀態(tài)和參數(shù)變成單片機(jī)能夠識(shí)別的電信號(hào)輸入到單片機(jī)；另一方面，單片機(jī)通過(guò)輸出設(shè)備，例如數(shù)碼管等。本文是基于單片機(jī)的多路溫度采集和顯示系統(tǒng)，即單片機(jī)控制的溫度采集及其顯示，溫度傳感器采用電阻元件熱電阻隨溫度的變化而采集到的信號(hào)，用LED顯示其結(jié)果：有鉑熱電阻溫度計(jì)Pt100感受的溫度，經(jīng)測(cè)溫電橋變成電信號(hào)，再經(jīng)放大器放大及非線性補(bǔ)償器，把非線形電信號(hào)轉(zhuǎn)變成線性電信號(hào)，

16、它和多路選擇電信號(hào)，同時(shí)進(jìn)入選擇開(kāi)關(guān)，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器可分別在數(shù)碼顯示器顯示測(cè)量溫度或設(shè)定溫度。14 第2章 主控模塊的設(shè)計(jì)2.1 8051單片機(jī)的引腳功能標(biāo)準(zhǔn)的AT89C51核采用DIP-40外部封裝，有40個(gè)外部引腳，可以分為電源、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線等，其外部引腳形式如圖2-1。圖2-1 8051引腳圖1.電源電源引腳包括VCC和GND，其中VCC接+5V電源，GND接地，圖2-1中電源引腳隱藏了。2. 晶振XTAL1：它接單片機(jī)內(nèi)部一個(gè)反相放大器的輸入瑞，當(dāng)使用外部晶體時(shí)，該引腳連接晶體的一個(gè)引腳，當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，XTAL1引腳接地。XTAL2:它按單片機(jī)內(nèi)部反相放

17、大器的輸出端，當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)， XTAL2引腳接外部振蕩器信號(hào)。 3. 控制總線控制引腳共有4個(gè)，分別是RSTVDD、ALEPR0G、PSEN、EAVpp。 圖2-1RSTVDD:復(fù)位引腳，需要外接復(fù)位電路，在此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位引腳還有數(shù)據(jù)掉電保護(hù)作用，該引腳需接備用電源，當(dāng)單片機(jī)的電源引腳VCC掉電或下降到規(guī)定購(gòu)電壓后，該引腳就向內(nèi)部RAM提供備用電源。ALEPR0G:地址鎖存使能引腳，當(dāng)訪問(wèn)外部器件時(shí)，ALE輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。在編程時(shí)該引腳被用于編程脈沖的輸入端。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)，輸出低電平有效。EAVpp:當(dāng) EAVpp

18、為高平時(shí)，復(fù)位后PC指向單片機(jī)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，如果地址范圍超出了片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，則自動(dòng)轉(zhuǎn)到片外程序存儲(chǔ)器。EAVpp為低電平時(shí)，復(fù)位后PC指向單片機(jī)外部程序存儲(chǔ)器。4.I/O引腳單片機(jī)的I/O引腳包括P0、P1、P2、P3，其中P0、P2組成16位地址總線，P0為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線，P2為地址高8位。P0、P1、P2、P3均可作為普通I/O端口，其中P1口只能做I/O口端口使用，P3具有第二功能，其第二功能如下：(1) P3.0作串行通信輸入口RxD。(2) P3.1作串行通氣輸出口TxD。(3) P3.2作外剖中斷0輸入。(4) P3.3作外部中斷1輸入。(5) P3.4作定時(shí)器o外部輸

19、入。(6) P3.5作定時(shí)器1外部輸入。(7) P3.6作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)脈沖。(8) P3.7作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀脈沖。2.2 8051單片機(jī)的擴(kuò)展及系統(tǒng)電路由于單片機(jī)在復(fù)雜的應(yīng)用中，片內(nèi)的資源往往不能滿足實(shí)際的需求，需要擴(kuò)充較大的存儲(chǔ)和較多的I/O接口。我們采用地址存儲(chǔ)器進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)總線的擴(kuò)展。常用的單片機(jī)地址鎖存器芯片有74LS373、8282、74LS273等。圖2-2所示為74LS373的引腳以及他們用作地止鎖存器的連接方法74LS373是 帶三態(tài)輸出的8位鎖存器。當(dāng)三態(tài)門(mén)為有效低電平，使能端G為有效高電平時(shí)，輸出跟隨輸入變化；當(dāng)G由 圖2-2 74LS373的引腳 圖2-2 74L

20、S373的引腳高變低時(shí)，輸出端8位信息被鎖存，直到G端再次有效為止，正常工作時(shí)OE接地，LE接單片機(jī)的ALE。 外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展可采用EPROM、E2PROM、FIALSHROM等，在這里再用紫外線電可擦除只讀存儲(chǔ)器2764。如圖1-3，2764中主要有7種功能引腳： Vcc、GND：電源A0A12:地址線。 D0D7：數(shù)據(jù)線。 OE：片輸出允許，連接單片機(jī)的讀信號(hào)線。 CE：片選信號(hào)引腳，由地址線譯碼器或單線選通。 Vpp：編程寫(xiě)入電壓。 圖2-3 2764的各個(gè)功能引腳 圖2-4 6264的各個(gè)功能引腳外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用8K*8位的靜態(tài)隨即存儲(chǔ)器芯片6264。如圖2-4，在6264中主

21、要有6種功能引腳： WE：寫(xiě)允許引腳，低電平有效。 A0-A12：13條地址線。 D0-D7：8條數(shù)據(jù)線。 OE：片輸出允許，低電平有效。 CS1：片選信號(hào)引腳，低電平有效。 CS2：片選信號(hào)引腳，高電平有效。圖2-5 為AT89C51的主控制模塊電路的原理圖圖2-5 主控制模塊電路第3章 信號(hào)輸入通道與信號(hào)采樣模塊的設(shè)計(jì)3.1 A/D芯片的選用及說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換器從原理上通常分為四類：計(jì)數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器、雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器、逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行A/D轉(zhuǎn)換器。計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但轉(zhuǎn)換速度很慢，所以很少采用。雙積分A/D轉(zhuǎn)換器抗干擾能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換精度也很高，但速度不夠理想。逐漸

22、逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，轉(zhuǎn)換速度也很高。并行A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度最快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且造價(jià)高。因此，選用逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。3.1.1逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器是一種采用對(duì)分搜索原理來(lái)實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法，邏輯框圖如圖3-1所示。圖3-1 逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的邏輯框圖由圖可以看出，逐漸逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，由N位寄存器、N位D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及控制邏輯部分組成。其工作原理如下:當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)作用后，時(shí)鐘信號(hào)在控制邏輯作用下，首先使寄存器Dn-1=1,N位寄存器的數(shù)字量一方面作為輸出用，另一方面經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量Vc后，送到比較器。在比較器中與

23、被轉(zhuǎn)換的模擬量Vx進(jìn)行比較，控制邏輯根據(jù)比較器的輸出進(jìn)行判斷。若Vx>=Vc,則保留這一位；若Vx<Vc,則Dn-1=0.Dn-1位比較完后，再對(duì)下一位Dn-2進(jìn)行比較，使Dn-2=1,與上一位Dn-1位一起進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后再進(jìn)入比較器，與Vx進(jìn)行比較，如此一位一位地繼續(xù)下去，直到最后一位D0比較完為止。此時(shí)，N位寄存器的數(shù)字量即為Vx所對(duì)應(yīng)地?cái)?shù)字量。3.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)1轉(zhuǎn)換精度A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度。所謂絕對(duì)精度，是指對(duì)應(yīng)于一個(gè)給定的數(shù)字量A/D轉(zhuǎn)換器的誤差，其誤差的大小優(yōu)實(shí)際模擬量輸入值和理論值之差來(lái)度量。實(shí)際上，對(duì)于同一個(gè)數(shù)字量，

24、其模擬量輸入不是固定值得，而是一個(gè)范圍。產(chǎn)生已知數(shù)字量的模擬輸入值，定義為輸入范圍的中間值。例如，在理論上，5v模擬量輸入電壓應(yīng)產(chǎn)生12位數(shù)字量的一半，即1000 0000 0000，但實(shí)際上從4.997v都能產(chǎn)生數(shù)字量1000 0000 0000，則絕對(duì)誤差為:(4.997+4.999)/2-5=-0.002=-2mV絕對(duì)誤差包括增益誤差，零點(diǎn)誤差和非線性誤差等。絕對(duì)誤差的測(cè)量應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行。相對(duì)誤差是指絕對(duì)誤差與滿刻度值之筆，一般用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器也常用PPM或最低有效值得位數(shù)LSB來(lái)表示。1LSB=滿刻度值/2N2. 轉(zhuǎn)換時(shí)間A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間成為轉(zhuǎn)換

25、時(shí)間。一般用的8位A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間為幾十至幾百微秒。3. 分辨率分辨率是指A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入信號(hào)變化的敏感程度。分辨率高，轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)輸入量微小變化的反映越靈敏。通常用數(shù)字量得位數(shù)來(lái)表示，如8位、10位、12位等。分辨率為N,表示它可以對(duì)滿刻度的1/2N的變化量做出反應(yīng)。即：分辨率=滿刻度值/2N4. 電源靈敏度當(dāng)電源電壓變化時(shí)，將使A/D轉(zhuǎn)換器的電源發(fā)生變化，這種變化的實(shí)際作用相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換器的輸入量的變化，從而產(chǎn)生誤差。3.1.3 典型的A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809ADC0809時(shí)帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器

26、，可以和微機(jī)直接接口。七姐妹芯片是ADC0808，可以互相替換。1. ADC0809的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)ADC0809有一個(gè)8路模擬開(kāi)關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開(kāi)關(guān)可選通8個(gè)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。三態(tài)輸出鎖存器用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng)OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。2. 引腳結(jié)構(gòu)ADC0809采用雙列直插式封裝，共有28條引腳。其引腳結(jié)構(gòu)圖如圖3-2所示。圖3-2 ADC0809引腳圖（1）IN0IN7:8條模擬量通道 ADC 0809對(duì)輸入模擬量要求：信號(hào)單極性，電壓范圍是05

27、v，若信號(hào)太小，必須進(jìn)行放大；輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中應(yīng)該保持不變，如若模擬量變化太快，則需在輸入前增加采樣保持電路。（2）地址輸入和控制線：4條ALE 為地址鎖存允許輸入線,高電平有效。當(dāng)ALE現(xiàn)為高電平時(shí)，地止鎖存與譯碼器將ADDA、ADDB和ADDC三條地址輸入線，用于選通IN0IN7上的一路模擬量輸入。通道選擇如表3-1所示。 表3-1被選通道和地址的關(guān)系A(chǔ)DDCADDBADDA選擇的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7（3）數(shù)字量輸出及控制線：11條START 為轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。當(dāng)START上跳沿時(shí)，所有內(nèi)部寄存器清零；下

28、跳沿時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，START應(yīng)保持低電平。EOC位轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號(hào)，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機(jī)輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE=1,輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7-D0位數(shù)字?jǐn)?shù)出線。（4）電源線及其他：5條CLOCK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線。因ADC0809的內(nèi)部沒(méi)有時(shí)鐘電路，所需時(shí)鐘信號(hào)必須有外界提供，通常使用頻率為500KHz的時(shí)鐘信號(hào)。Vcc為+5V電源線。GND為地線。Vref(+)和Vref(-)為參考電壓輸入，參考電壓用來(lái)與輸入的模擬信號(hào)進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。

29、其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref(-)=0v.3.2信號(hào)采樣模塊的電路設(shè)計(jì)熱電式傳感器是溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置，它利用敏感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化而變化的特性來(lái)達(dá)到測(cè)量目的。本設(shè)計(jì)是用熱電阻傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，熱電阻的特點(diǎn)是精度高，適用于測(cè)低溫。雖然大多數(shù)金屬的電阻值隨溫度變化而變化，然而并不是所有的金屬都能作為測(cè)量溫度的熱電阻。作為測(cè)量溫度熱電阻的金屬材料應(yīng)具有如下特性：電阻溫度系數(shù)大，電阻率要大，熱容量下；在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)；電阻與溫度的關(guān)系最好近似于線性，或?yàn)槠交那€；并要求容易加工，復(fù)制性好，價(jià)格便宜。目前應(yīng)用最廣發(fā)的熱電阻材料試鉑和銅并且已

30、做成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫?zé)犭娮?，本設(shè)計(jì)選用的是鉑電阻。雖然大多數(shù)金屬的電阻值隨溫度變化而變化，然而并不是所有的金屬都能作為測(cè)量溫度的熱電阻。作為測(cè)量溫度熱電阻的金屬材料應(yīng)具有如下特性：電阻溫度系數(shù)大，電阻率要大；在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)應(yīng)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)；電阻與溫度的關(guān)系最好近似于線性，或?yàn)槠交那€；并要求容易加工，復(fù)制性好，價(jià)格便宜。目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅并且已做成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫?zé)犭娮瑁驹O(shè)計(jì)選用的是鉑電阻。鉑電阻的特點(diǎn)是精度高，穩(wěn)定性好，性能可靠。鉑在氧化性氣氛中，甚至在高溫下的物理、化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。因此鉑被公認(rèn)為是目前制造熱電阻的最好材料。鉑電阻作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)使用，也常被用在工業(yè)測(cè)量中

31、。此外，還被廣乏地應(yīng)用于溫度的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞。采樣的輸入采用差分電路如圖3-3所示: 令R55=R24=R25=R47,則此時(shí)為減法器輸出：Vo=Vi-1。圖3-3 差分放大器第4章 顯示系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及鍵盤(pán)控制4.1 顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯示系統(tǒng)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于顯示各種參數(shù)的值，以便使現(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠及時(shí)掌握生產(chǎn)過(guò)程。工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的顯示器件有CRT、LED、LCD等。LED成本低廉，功耗低等優(yōu)點(diǎn)，多用于單片機(jī)控制系統(tǒng)中，所以選用LED顯示4.1.1 LED顯示器件的工作原理LED是一種電流發(fā)光器件它既可以工作在恒定電流狀態(tài)，又可以工作在脈沖電流狀態(tài)。在平均電流相同的

32、情況下，脈沖工作狀態(tài)可產(chǎn)生比直流工作狀態(tài)較強(qiáng)的亮度，一般每秒鐘可導(dǎo)通100500次，每次為幾個(gè)毫秒：LED有單個(gè)發(fā)光二極管、七段(或八段)LED顯示器和LED點(diǎn)陣顯示器等類型。發(fā)光顏色有紅、綠、黃等。LED顯示器每段正常發(fā)光需直流電流10-20mA，發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)其正向?qū)▔航禐?.7v左右。七段LED顯示器是由7個(gè)LED按定的圖形排列組成，如圖3-1(a)所示，七段LED顯示器的各個(gè)二極管分別稱為a、b、c、d、e、f、g段，有些七段顯示器增加一個(gè)dp段表示小數(shù)點(diǎn)，也稱為八段LED顯示器。七段LED顯示器有兩種結(jié)構(gòu)：共陰極七段LED顯示器和共陽(yáng)極七段LED顯示器，如圖4-1(b)、(c)所

33、示。所有二極管的陰極接在一起的稱為共陰極七段LED顯示器；所有二極管的陽(yáng)極接在一起的稱為共陽(yáng)極七段LLD顯示器。共陽(yáng)極七段LED顯示器工作時(shí)，二極管的公共陽(yáng)極接向電平“1”各段的陰極接與共陽(yáng)七段碼相對(duì)應(yīng)的低電平。共陰極七段LED顯示器工作時(shí)，其公共極接到低電平，各段的陽(yáng)級(jí)接與共陰七段碼相對(duì)應(yīng)的高電平。在實(shí)際應(yīng)用中，除公共極外，其他各極應(yīng)串接一個(gè)電阻后再接到相應(yīng)電平。電阻的作用是限制流過(guò)LED中的電流以保證在發(fā)光時(shí)二極管不因電流過(guò)大而被燒壞。將數(shù)碼管的引腳和單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸出口相連，控制輸出的數(shù)據(jù)可以使數(shù)碼管顯示不同的數(shù)字和字符，通常稱控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)為段選碼。7段LED段選碼如表4-

34、1所示?？梢钥闯?，共陽(yáng)極和共陰極的段選碼互為補(bǔ)數(shù)。 （a）典型七段LED器件 （b）共陽(yáng)極LED顯示器 （c）共陰極LED顯示器圖4-1七段LED顯示器的結(jié)構(gòu)原理表4-1 7段LED段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽(yáng)極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽(yáng)極段選碼03FHC0HC3EHC6H106HF9HD5EHAH25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH56DH92HU3EHC1H67DH82HR31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80H8.FFH00H96FH90H“滅”00HFFHA77H88HB7CH83H4.1.2 LED顯示電路設(shè)計(jì)LED的顯示有靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯

35、示方式。在靜態(tài)顯示方式下，N塊顯示器件都處于選通狀態(tài)；每一塊顯示器件的段選線和一個(gè)8位的并行口相連，只要控制顯示位的段選碼，就可顯示出相應(yīng)的字幅。由于顯示器件由不同的I/O控制，所以靜態(tài)顯示方式中的每一位都可以獨(dú)立顯示，在同一時(shí)刻每一位顯示的字符可以各不相同。LED動(dòng)態(tài)顯示就是將所有顯示位的段選線并聯(lián)在一起，有一個(gè)8位I/O口控制，而位選線則有其他的I/O口控制，通過(guò)程序控制，不斷循環(huán)輸出相應(yīng)的段選碼和位選碼，由于人的視覺(jué)暫留效應(yīng)，就可以獲得視覺(jué)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。本設(shè)計(jì)選用的是串行口動(dòng)態(tài)掃描顯示，其電路圖如4-2所示。圖4-2 串行動(dòng)態(tài)LED掃描電路圖4-2是電原理圖，使用廉價(jià)易得的74HC16

36、4和74LS138作為擴(kuò)展芯片。74LS164是一個(gè)8位串入并出的移位寄存器，其此處的功能是將8051串行通信口輸出的串行數(shù)據(jù)譯碼并在其并口線上輸出，從而驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管,本4LS138是一個(gè)3-8譯碼器，它將單片機(jī)輸出的地址信文中采用NXP公司的74HC64。7號(hào)譯碼后動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的LED。但74LS138電流驅(qū)動(dòng)能力較小，為此，使用了未級(jí)驅(qū)動(dòng)三極管2SA1015作為地址驅(qū)動(dòng)。4.2報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)的電路圖如圖4-3所示。報(bào)警是微機(jī)控制系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，主要用于保證生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行和操作者的生命安全。在生產(chǎn)過(guò)程中控制系統(tǒng)隨時(shí)檢測(cè)被控對(duì)象的一些重要參數(shù)，當(dāng)超出允許范圍是，控制系統(tǒng)便會(huì)

37、發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，引起操作者的注意以便采取相應(yīng)的措施。智能型的報(bào)警系統(tǒng)不僅能夠發(fā)出聲光報(bào)4-3報(bào)警系統(tǒng)的電路圖警系統(tǒng)不僅能夠發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，甚至可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單故障的自動(dòng)處理。圖4-3報(bào)警系統(tǒng)的電路圖4.3 鍵盤(pán)控制的設(shè)計(jì)鍵盤(pán)按結(jié)構(gòu)的不同可分為獨(dú)立式按鍵和行列式鍵盤(pán)兩類，每類按譯碼方式的不同又分為編碼式和非編碼式兩種。單片機(jī)中一般使用的都是用軟件來(lái)識(shí)別和產(chǎn)生鍵代碼的非編碼鍵盤(pán)。 行列式鍵盤(pán)的編碼方式由靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)接口主要由一個(gè)行編碼器和一個(gè)列編碼器構(gòu)成；動(dòng)態(tài)接口可采用計(jì)數(shù)器、譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成。這兩種鍵盤(pán)由硬件完成鍵的編碼任務(wù)。 一般在小型儀器儀表和控制系統(tǒng)中，使用較多的是行列式和獨(dú)

38、立式的非編碼鍵盤(pán)；如果系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)多鍵同時(shí)按下的處理，則用非編碼獨(dú)立方式較為合適。 本設(shè)計(jì)采用獨(dú)立式按鍵方式，主要通過(guò)4個(gè)鍵，S1、S2、S3、S4來(lái)實(shí)現(xiàn)指定顯示某一電路，當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，為巡回檢測(cè)電路，當(dāng)S1閉合時(shí)，指定顯示電路的通道數(shù)與S2、S3、S4的關(guān)系見(jiàn)下表4-2 表4-2鍵對(duì)應(yīng)的通道數(shù) S4S3S2對(duì)應(yīng)通道數(shù)000#0001#1010#2011#3100#4101#5110#6111#7 “1”表示鍵閉合，“0”表示鍵斷開(kāi)。4.4 系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源是單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分，它不僅為測(cè)控系統(tǒng)提供多路電源電壓，還直接影響到系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和抗干擾性能。特別是單片開(kāi)關(guān)電源的迅速推

39、廣應(yīng)用，為設(shè)計(jì)新型、高效、節(jié)能電源創(chuàng)造了良好的條件。此設(shè)計(jì)中選用的三端固定集成穩(wěn)壓器為78L05，其電路圖如圖4-4所示。此系統(tǒng)中除了提供主系統(tǒng)電源即單片機(jī)電源以外，還需要提供+1V電源，我是按照電阻分壓原理直接在系統(tǒng)電源上分壓得到的。圖4-4 電源電路原理圖 第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1 主控模塊的系統(tǒng)設(shè)計(jì)在主模塊中的主要程序是溫度檢測(cè)程序，溫度檢測(cè)程序主要由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：采樣周期T的確定：如果對(duì)控制系統(tǒng)的速度要求不高，且計(jì)算機(jī)的工作任務(wù)較少，采樣周期可通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)；否則應(yīng)通過(guò)擴(kuò)展時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)。采樣開(kāi)關(guān)通道號(hào)的控制：控制采樣開(kāi)關(guān)選擇要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的通道。A/D轉(zhuǎn)換：實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換

40、。系統(tǒng)軟件介紹：本程序由系統(tǒng)初始化程序和中斷程序組成。初始化程序完成中斷向量和定時(shí)器初值的設(shè)定；中段程序完成數(shù)據(jù)采樣工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)通道的巡回檢測(cè)。初始化程序功能：設(shè)置定時(shí)器0、外部中斷0、和外部中斷1的中斷程序入口；設(shè)置定時(shí)器0的工作方式為1；定時(shí)時(shí)間為100ms；設(shè)置計(jì)數(shù)單元（30H）初值。初始化程序流程圖如圖5-1所示。 定時(shí)器0中斷功能：實(shí)現(xiàn)8秒定時(shí)，通過(guò)檢測(cè)計(jì)數(shù)單元的數(shù)據(jù)判斷定時(shí)事件是否到8秒，8秒時(shí)間到，觸發(fā)外部中斷0，執(zhí)行數(shù)據(jù)采樣程序。定時(shí)器中斷程序流程框圖5-2所示。數(shù)據(jù)采樣程序功能：溫度檢測(cè)通道，控制存放數(shù)據(jù)的地址和采樣次數(shù)。數(shù)據(jù)檢測(cè)的方式是先對(duì)8個(gè)通道各采樣一次，然后再采集

41、第二次共采集五次。采樣程序采用中斷方式。圖5-1 初始化程序流程圖在設(shè)置通道初值、通道數(shù)、采樣次數(shù)和存放數(shù)據(jù)的開(kāi)始地址后，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，隨后檢測(cè)標(biāo)志位狀態(tài)。標(biāo)志位被清零，標(biāo)志著本通道的A/D轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，在修改通道號(hào)和數(shù)據(jù)存放地址后，對(duì)下一通道繼續(xù)檢測(cè)。當(dāng)8個(gè)通道的檢測(cè)工作完成后，判斷5次采樣是否全部完成，若沒(méi)完成，則對(duì)8個(gè)通道繼續(xù)采樣，直至完成5次采樣工作。數(shù)據(jù)采樣程序流程框圖如5-3所示。 圖5-2 定時(shí)器中斷程序流程框圖圖5-3 數(shù)據(jù)采樣程序流程框圖A/D轉(zhuǎn)換完成中斷功能：將標(biāo)志位清零，讀取轉(zhuǎn)換后的溫度數(shù)據(jù)并存放在RAM中。 A/D轉(zhuǎn)換完成中斷程序流程圖如圖5-4所示。 程序說(shuō)明：（1

42、） 程序?qū)崿F(xiàn)5次采樣，每次檢測(cè)8個(gè)通道。（2） 數(shù)據(jù)的存放格式。（3） 程序的采樣周期是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的。如果系統(tǒng)處理的任務(wù)較多，且對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，則采樣周期可通過(guò)系統(tǒng)擴(kuò)展8253等定時(shí)芯片實(shí)現(xiàn)。圖5-4 A/D轉(zhuǎn)換完成中斷程序流程圖5.2 LED顯示程序設(shè)計(jì)LED顯示程序的設(shè)計(jì)： 動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖如圖5-5所示圖5-5 動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖5.3 報(bào)警系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)報(bào)警處理程序一般都需要根據(jù)系統(tǒng)的要求編寫(xiě)，如有的報(bào)警系統(tǒng)要求能夠發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)、記錄報(bào)警時(shí)間參數(shù)或進(jìn)行自動(dòng)處理等。雖然不同的系統(tǒng)的報(bào)警處理程序是不一樣的，但報(bào)警程序的設(shè)計(jì)基本思想是相同的。報(bào)警程序主要有以下幾個(gè)步驟組成：（1）

43、采樣被測(cè)參數(shù)。（2） 比較采樣值和給定的上下限。（3） 根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。報(bào)警處理程序，只有采樣值連續(xù)3次異常時(shí)，系統(tǒng)才進(jìn)行報(bào)警處理。報(bào)警程序的設(shè)計(jì)思想是預(yù)設(shè)允許的連續(xù)異常的次數(shù)為N，將采樣值和預(yù)先設(shè)定的報(bào)警值進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)采樣值超過(guò)報(bào)警值，則判斷上一次采樣值是否正常。如果正常，則重置允許的連續(xù)不正常的次數(shù)N，并設(shè)置本次采樣不正常標(biāo)志，然后繼續(xù)采樣。如果上一次采樣值不正常，則判斷是否連續(xù)N次采樣異常，不是則設(shè)置本次采樣不正常標(biāo)識(shí)以及計(jì)算允許的連續(xù)異常次數(shù)，然后繼續(xù)采樣；否則發(fā)出執(zhí)行報(bào)警處理程序。設(shè)上限報(bào)警值存放在Amax單元，下限報(bào)警值存放在Amin單元，采樣值存放在SAMP

44、單元，允許的連續(xù)異常次數(shù)存放在NUM單元。FLAG為上次采樣異常標(biāo)志位，F(xiàn)LAG=0,上次采樣正常；FLAG=1,上次采樣異常。報(bào)警程序流程框圖5-6所示：圖5-6 報(bào)警程序流程框圖 結(jié)論本系統(tǒng)比較設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單適合于但范圍推廣，由于有專門(mén)的穩(wěn)壓設(shè)計(jì)電路并且在穩(wěn)壓電路中有MC7805T使得性能穩(wěn)定，可靠性高，且對(duì)信號(hào)連續(xù)采集動(dòng)態(tài)掃描實(shí)時(shí)性高。能夠通過(guò)單片機(jī)靈活編程進(jìn)行各種功能的設(shè)定和修改。而且可以遇限報(bào)警，溫?cái)?shù)據(jù)采集，多通道采集，易于集成化等作用。特別適用于大中型企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中多點(diǎn)溫度的的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的監(jiān)控。隨著電路集成化的發(fā)展，本設(shè)計(jì)中就采用了DBW系列的熱電阻變送器來(lái)進(jìn)行信號(hào)的采集，相對(duì)于一般的

45、設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，節(jié)省了不少的電路設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)的時(shí)間，充分說(shuō)明了集成化的優(yōu)點(diǎn)及作用。謝 辭該畢業(yè)設(shè)計(jì)是在蔣建虎老師的悉心指導(dǎo)下完成的，蔣建虎老師對(duì)學(xué)術(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)和精益求精的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，受益匪淺。在大學(xué)三年時(shí)間里，導(dǎo)師為我創(chuàng)造了優(yōu)越的學(xué)習(xí)和實(shí)踐環(huán)境，使我獲取寶貴理論知識(shí)同時(shí)又在實(shí)踐中不斷提高自己。在思想上和人生態(tài)度等方面蔣建虎老師給予了諄諄教誨，這些教導(dǎo)在我今后的學(xué)習(xí)和工作中將不斷影響我和激勵(lì)我。 再次也由衷感謝我的同學(xué)，他們對(duì)本論文的各種有益建議和幫助，使我的論文在討論中不斷獲得進(jìn)展。另外，感謝我的親人，在他們的幫助和關(guān)懷下才得以完成學(xué)業(yè)。 最后，感謝曾經(jīng)幫助過(guò)我的所有老師，衷心地感謝

46、為評(píng)閱本畢業(yè)設(shè)計(jì)而付出寶貴時(shí)間和辛勤勞動(dòng)的老師和教授們!你們辛苦了！參考文獻(xiàn)1 胡漢才 單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第2版） 清華大學(xué)出版社 2004年2 Wolf W, 孫玉芳等譯. 嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002 3 張毅剛，彭喜元，孟升衛(wèi)，劉兆慶 MCS-51單片機(jī)實(shí)用子程序設(shè)計(jì)（第二版） 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003年4 余錫存, 曹國(guó)華. 單片機(jī)原理與實(shí)用技術(shù). 西安: 電子科技大學(xué)出版社, 2007.95 王為青, 程國(guó)剛. 單片機(jī)Keil Cx51應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù). 北京: 人民郵電出版社, 2006.126 陳學(xué)平. protel2004快速上手. 北京:

47、 人民郵電出版社, 2005.9 7 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)摸擬部分. 北京: 高等教育出版社, 2006.8 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分. 北京: 高等教育出版社, 2006.19 付曉光，單片機(jī)原理與實(shí)用技術(shù)，北京，清華大學(xué)出版社，2004.110 朱定華，單片機(jī)原理及接口，北京，電子工業(yè)出版社，2001.4 11 沈紅衛(wèi)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例與分析，北京，北京航空航天大學(xué)出版社，2003.612 臺(tái)方，微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，北京，中國(guó)水利水電出版社，2001.913 孫涵芳.單片機(jī)原理及應(yīng)用(修訂版)北.京航空航天大學(xué)出版社,1996年.14 于海生.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù).北京:清華大

48、學(xué)出版社,1999年15 馬忠梅.單片的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)(第三版).北京航空航天大學(xué)出版社,2003年16 徐愛(ài)卿，孫涵芳，盛煥鳴 單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 北京航空航天大學(xué)出版社 1992年附錄 一 程序清單初始化程序清單：ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HAJMP SAMPLEORG 0013HAJMP EOCSTART：MOV TMOD，#01HMOV TH0, #3CHMOV TL0, #0B0HMOV 30H, #00HSETB IT0SETR IT1SETB EX0SETB ET0SETB EASETB TR0HERE：AJMP HERE定時(shí)器中斷程序程

49、序清單：TIME0：CLR EAINC 30HMOV A, 30HXRL A, #50HJZ S_8AJMP RECOUNS_8：SETB P3.2NOPCLR P3.2NOPRECOUN：MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H SETB EA RET1數(shù)據(jù)采樣程序程序清單：SAMPLE：SETB 00H MOV DPTR, #0F00H MOV R6, #08H MOV R7, #05H MOV R0, #40H TRANS： MOVX DPTR,A WAIT： JB 00H,WAIT SETB 00H INC DPTR INC R0 INC R0 INC R0 INC R

50、0 INC R0 DINZ R6,#TRAN_S MOV DPTR,#0F00H INC R0 DJNZ R7,TRAN_S RETI A/D轉(zhuǎn)換完成中斷程序程序清單：EOC中斷處理程序 EOC：MOVX A,DPTR MOV R0,A CLR 00H RETI串行顯示的程序清單：ORG0100HMOV SCON,#00 HMAIN:MOV R3,#OOHLOOP:MOV R4,#0E8HDELAY:ACALL DISPLAY DJNZ R4,DELAY INC R3CJNE R3,#0AH,LOOPAJMP MAINDISPLAY:CLR P3.2CLR P3.3ACALL DISPACALL DELAY1SETB P3.2ACALL DISPACALL DELAY1SETB P3.3CLR P3.2ACALL DISPACALL DELAY1SETB P3.2SETB P3.3ACALL DISPACALL DELAY1DISP:MOV A, R3MOV DPTR,#TABLEMOVC A,A+DPTRMOV BUFF, AWAIT:JNB TI,WAITCLR TIRETDELAY1:MOV R6,#10HLOOP1:MOV R7,#38HLOOP2:DJNZ R7,LOOP2DJNZ R6,LOOP