DZ214單片機控制制冷機來達到控制溫度

DZ214單片機控制制冷機來達到控制溫度,dz214,單片機,控制,節(jié)制,制冷機,達到,到達,溫度 具有 4K字節(jié)的 8位微型控制器的在系統(tǒng)可編程序的廣泛應(yīng)用。AT89S51產(chǎn)品特征與 MCS-51. 產(chǎn)品兼容在系統(tǒng)可編程序的(ISP)中 4K的閃存字節(jié)-持續(xù)時間: 1000 個寫盤/清除周期 4.0V 到 5.5V的電壓運行范圍全頻率范圍的靜態(tài)操作: 0 赫茲到 33 兆赫三級程序記憶解鎖系統(tǒng)128 x 8位的隨機存儲器32 條可編程序 I/O線 二部 16 位定時器/記時器六部電腦中斷信號設(shè)置來源復(fù)式 UART 連續(xù)頻道低功率機器空轉(zhuǎn)功率和節(jié)能模式中斷節(jié)能的補救方式監(jiān)察定時器雙重數(shù)據(jù)指向開關(guān)標(biāo)記快速編程時間靈活 ISP的 編程(字節(jié)和頁方式)性能描述AT89S51 是一臺低功率, 高性能具有 4K字節(jié)的在系統(tǒng)可編程序閃存的 8位 CMOS 微型控制器。設(shè)備制作使用的是 Atmel 的高密度固定存儲器技術(shù)是和與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的80C51 指令組和 pinout插腳引線（輸出管角） 兼容完成的。芯片允許在系統(tǒng)內(nèi)重新編輯程序記憶或常規(guī)固定存儲程序。由于具有結(jié)合多種功能的 8位字節(jié)的中央處理器和一塊在系統(tǒng)內(nèi)可編程序整體芯片, Atmel AT89S51是一臺可以對許多嵌入控制器提供一種高靈活和有效性解答的強有力的微型控制器。AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)性能: 4K 瞬間字節(jié), 128 字節(jié)的內(nèi)存, 32 條 I/O 線、監(jiān)察定時器、二重數(shù)據(jù)指向、二部 16 位的定時器/記時器、一個具有五向量元的 兩層中斷結(jié)構(gòu)、一個全向連續(xù)端口、芯片擺動器, 和可控速時鐘電路。另外, AT89S51被設(shè)計以靜態(tài)邏輯來對零頻率操作并支持二個可選擇的軟件作為存儲模式。當(dāng)內(nèi)存、定時器/記時器、連續(xù)端口和中斷系統(tǒng)同時作用時，低電平的機器空轉(zhuǎn)模式將會使中央處理器停止工作。節(jié)能模式用來保留內(nèi)存，但使擺動器停止工作, 使所有其它芯片失去作用，直到下次外部中斷到來或硬件被重新設(shè)置.指針描述VCC 電源電壓。GND 地。 端口 0 端口 0 是一個開放式的 8位雙向 I/O 端口。作為輸出端口, 各個指針可接入 8位 TTL 輸入。當(dāng)在 0端口輸入 1S, 指針可能被作為高阻抗輸入。端口 0 也可接收外在程序和數(shù)據(jù)記憶期間，被配置多元化的低價位的地址、數(shù)據(jù)總線。在這個模式下, P0 有內(nèi)部上升程序。端口 0在瞬間可編程期間接收代碼字同時可以在程序核實期間輸出代碼字節(jié)。在程序核實期間必需是外部上升沿。端口 1 端口 1 是一個帶有內(nèi)部上拉的 8位雙向 I/O 端口。端口 1 輸出緩沖區(qū)能接收和發(fā)出四位 TTL 電平。當(dāng) 1端口輸入為 1S時, 他們由內(nèi)部上拉系統(tǒng)將電位變?yōu)楦唠娖讲⒖梢宰鳛檩斎胧褂?。作為輸? 由于內(nèi)部含有上拉系統(tǒng)，外在的被拉低端口 1將接收現(xiàn)存指針(IIL)。端口 1在瞬間編程和運行期間接受低位地址字節(jié)。端口 2 端口 2 是一個具有內(nèi)部上拉系統(tǒng)的 8位字節(jié)的雙向 I/O 端口。端口 2 輸出緩沖區(qū)能接收和發(fā)出四位 TTL 電平。當(dāng) 2端口輸入為 1S時, 他們由內(nèi)部上拉系統(tǒng)將電位變?yōu)楦唠娖讲⒖梢宰鳛檩斎胧褂?。作為輸? 由于內(nèi)部含有上拉系統(tǒng)，外在的被拉低端口 2將接收現(xiàn)存指針(IIL)。端口 2在從外在程序存儲器讀取數(shù)據(jù)事和向外部數(shù)據(jù)存儲器發(fā)送數(shù)據(jù)時將發(fā)出高位地址字節(jié)，使用占 16 位地址的(MOVX @ DPTR)。在這種應(yīng)用期間,當(dāng)發(fā)出 1s時，端口 2將使用內(nèi)部強上拉系統(tǒng). 在對外數(shù)據(jù)存儲器發(fā)送期間使用占 8位地址的 (MOVX @ RI), 端口 2發(fā)出 P2 特別作用記數(shù)器的內(nèi)容。端口 2在瞬間編程和運行期間接受高位地址位和一些控制信號。端口 3 端口 3 是一個具有內(nèi)部上拉系統(tǒng)的 8位雙向 I/O 端口。端口 3輸出緩沖區(qū)能接收和發(fā)出四位 TTL 電平。當(dāng) 3端口輸入為 1S時, 他們由內(nèi)部上拉系統(tǒng)將電位變?yōu)楦唠娖讲⒖梢宰鳛檩斎胧褂?。作為輸? 由于內(nèi)部含有上拉系統(tǒng)，外在的被拉低端口 3將接收現(xiàn)存指針(IIL)。端口 3在瞬間編程和運行期間接受一些控制信號。端口 3 被顯示出來并且承擔(dān)運行 AT89S51 多種特殊性能的作用。 如下表所述。端口指針的選擇功能P1.5 MOSI (在系統(tǒng)編程中使用)P1.6 MISO (在系統(tǒng)編程中使用)P1.7 SCK (在系統(tǒng)編程中使用) RST 重新設(shè)置輸入。在振蕩器運行過程中，當(dāng) RST端接收到兩個機器周期的高電平時，設(shè)備被重新設(shè)置。在監(jiān)察時期以后，這個 端口將驅(qū)動 98個震蕩周期的高電平。DISRTO 位在 SFR AUXR (地址 8EH)能夠禁止功能部件。在位缺省狀態(tài)下,RESET 端高電平具有使能端的功能。 。ALE/PROG 地址鎖存使能端(ALE)在向外部存儲器輸出數(shù)據(jù)時，此端是一個用于鎖存低地址字節(jié)的輸出脈沖端。在瞬間編程期間，此端也是程序脈沖輸入端(PROG)。在正常運行時, ALE發(fā)射出以 1/6 振蕩器頻率的恒定速率, 或被用于記錄外部時間或計時目的。值得注意的是, ALE1/6 振蕩器頻率在對外數(shù)據(jù)記憶的輸入期間以脈沖的形式輸入。如果需要, ALE操作可能由于設(shè)置 0 SFR 和地點 8EH而失去作用 。在這種位設(shè)置下, ALE只在使用 MOVX 或 MOVC語句是有效的。否則, 端口幾乎不被上拉。如果微型控制器是在外部施行方式下設(shè)置的，ALE 將失去作用。PSEN 程序儲存使能端(PSEN)對外部程序存儲器來說是只讀選通脈沖信號。當(dāng)AT89S51執(zhí)行來自外部程序存儲器的代碼時,除在數(shù)據(jù)記憶輸入期間兩個的 PSEN被忽略外，PSEN 在各個機器周期被激活兩次。\EA/VPP 外部選通使能端。EA 必須被限制在 GND中，目的是為了使設(shè)備從外在程序存儲單元中取得代碼，代碼是從 0000H 直到 FFFFH 。值得注意的是, 如果 1位被編程鎖住, EA將在系統(tǒng)重新設(shè)置時被內(nèi)部系統(tǒng)鎖住。對于每部程序執(zhí)行時，EA 將被束縛到 VCC。此管腳在瞬間編程期間，接受 12 伏特使能電壓(VPP)。XTAL1 輸入振蕩器放大器轉(zhuǎn)化信號和輸入內(nèi)部計時運行電路。XTAL2輸出振蕩器放大器轉(zhuǎn)化的信號 產(chǎn)品特性記錄在芯片存儲器圖紙中被稱做產(chǎn)品特性記錄的地方，在表 1陳列出來 。注意不是所有地址被占用, 并且空地址是不可以在芯片中運行的。讀取這些數(shù)據(jù)時通常將返回隨機數(shù)據(jù)，寫入時將有一個部確定的作用。用戶軟件不應(yīng)該 1S輸入這些未入冊的地址，因為他們也許在未來產(chǎn)品中使用這些新特征。在那種情況下,重新設(shè)置端或新位的未被激活的值將總是 0 。中斷記數(shù)器:在 IE 記數(shù)器中允許單獨中斷。在被設(shè)置為每個五個中斷來源的 IP 記數(shù)器中有兩中情況會被優(yōu)先中斷。雙重數(shù)據(jù)端記數(shù)器: 促進內(nèi)部和外在數(shù)據(jù)存儲器有效, 雙列 16 位數(shù)據(jù)端記數(shù)器被提供: DP0 在 SFR的 82H-83H 地址地點 ，DP1 在 84H-85H的地址點 。在 SFR AUXR1中，當(dāng) DPS= 0 選擇 DP0 并且 DPC= 1 選擇 DP1 。在訪問各自數(shù)據(jù)端記數(shù)器之前用戶應(yīng)該使用 DPS位以達到目的。開關(guān)標(biāo)記: 開關(guān)標(biāo)記(POF) 位于 PCON SFR的第四位(PCON.4)。在運行期間 POF 被設(shè)置到"1"。在軟件控制之下它可以被運行和停止并且不受重新設(shè)置的影響。記憶系統(tǒng)MCS-51 設(shè)備為程序和數(shù)據(jù)記憶設(shè)有單獨分開的地址空間。高達 64K 字節(jié)的程序和數(shù)據(jù)記憶可以被賦予地址。程序記憶 如果 EA 管腳被連接到 GND, 可以直接從外部寄存器中讀取所有程序。在 AT89S51, 如果 EA 被連接到 VCC。數(shù)據(jù)記憶 AT89S51芯片擁有 128 個字節(jié)的內(nèi)存。這 128 個字節(jié)可以采用直接和間接尋址模式。大量的操作是間接尋址, 因此 128 個字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器可以使用堆?？臻g。監(jiān)察定時器(能夠一次性重新設(shè)置) WDT作為在 CPU服從對軟件輸入的情況下補救方法。WDT 包括一個 14 位計數(shù)器和監(jiān)察定時器重新設(shè)置(WDTRST) SFR 。WDT 被默認(rèn)為功能失效重新設(shè)置中退出。為了使 WDT工作, 用戶必須在 WDTRST 寄存器的隊列中寫入寫 01EH 和 0E1H（SFR 的地址是 0A6H) 。當(dāng) WDT能夠運行,并且振蕩器運行時，它將增加每個機器周期。WDT 暫停期間依靠外在鐘頻。除了通過重新設(shè)置，沒有方式能使 WDT 禁用 (或硬件重新設(shè)置或 WDT 溢出被重新設(shè)置) 。當(dāng) WDT 溢出, 它將在 RST 管腳被重新設(shè)置為高脈沖。使用 WDT 為了使 WDT工作, 用戶必須在 WDTRST 寄存器的隊列中寫入寫 01EH 和 0E1H（SFR 的地址是 0A6H) 。當(dāng) WDT 能夠使用, 用戶需要 對 WDTRST01EH 到0E1H 輸入避免 WDT 溢出。當(dāng)它到達 16383 (3FFFH),將有 14位的溢出。 并且這將使設(shè)置重新設(shè)備。當(dāng) WDT 能夠使用是,當(dāng)振蕩器運行時，它將增加每個機器周期。這意味著用戶必須重新設(shè)置 WDT 至少每 16383 個機器一個周期。重新設(shè)置 WDT 用戶必須給 WDTRST 輸入 01EH 和 0E1H 。WDTRST 是只 讀計數(shù)器。WDT 無法讀或被寫。當(dāng) WDT 溢出, 它將在 RST 管腳處重新設(shè)置脈沖。重新設(shè)置脈沖期間是 98xTOSC, TOSC=1/FOSC 。最佳使用 WDT的途徑,在需時之內(nèi)防止 WDT 重新設(shè)置代碼的那些部分，它階段性地將被執(zhí)行。WDT 在能源下降和空轉(zhuǎn)情況下在低能的模式下，在振蕩器停止工作, 這意味 WDT 也會停止。當(dāng)在低能模式下，用戶不需要維修 WDT。有兩種退出低能模式的方法: 當(dāng)硬件被重新設(shè)置時，退出低能模式, WDT 則需要維修，就象 AT89S51重新設(shè)置時一樣。中斷退出低能模式與此有著顯著的不同。中斷的進行使振動器有足夠的時間保持穩(wěn)定。當(dāng)多次中斷發(fā)生時, 該功能需要維修。為了防止 WDT 被重新設(shè)置， WDT 不運行直到中斷端變?yōu)楦唠娖?。建議是, 在 WDT 退出低能模式時應(yīng)被重新設(shè)置。為了保證 WDT 在退出低能模式時不溢出，在進入低能模式之前最好重新啟動 WDT 。在進入空轉(zhuǎn)的模式之前, 在 SFR AUXR中的 WDIDLE 位用來確定 是否能夠發(fā)生使 WDT 繼續(xù)計數(shù)。WDT 繼續(xù)計數(shù)在機器空轉(zhuǎn)時(WDIDLE 位期間= 0)作為缺省狀態(tài)，防止 WDT 重新設(shè)置 AT89S51 當(dāng)在機器空轉(zhuǎn)的模式下, 用戶應(yīng)該總設(shè)定時間將退出空轉(zhuǎn), 定期維修 WDT, 和階段性地再進入空轉(zhuǎn)模式。在 WDIDLE 位使能的情況下, WDT 將在空轉(zhuǎn)模式下停止計數(shù)并恢復(fù)空轉(zhuǎn)計數(shù)。UART UART 在 AT89S51 中同 UART在 AT89C51有一樣的操作模式 。想獲得關(guān)于 UART 操作的詳細信息, 參見 ATMEL 網(wǎng)站(http://www.atmel.com) 。從主頁, 選擇“產(chǎn)品”, 然后“8051 微型控制器”, 然后“ 產(chǎn)品概要”在 AT89S51中。定時器 0 和定時器 1 的操作方式和在 AT89C51中的定時器 0 和定時器 1 工作方式一樣。想獲得關(guān)于操作的詳細信息, 參見 ATMEL 網(wǎng)站(http://www.atmel.com) 。從主頁,選擇“產(chǎn)品” 然后“8051 微型控制器”, 然后“產(chǎn)品概要” 。中斷信號 AT89S51一共有五個中斷向量: 二個外部中斷(INT0 和 INT1), 二個定時器中斷(定時器 0 和 1),和連續(xù)端口中斷。這些中斷全部被顯示在表 1 。這些中斷來源每一個都是通過設(shè)置 或清除而使他們 單獨起作用，在特殊的 計數(shù)器 IE上 。IE 也擁有一個整體功能失效位, EA, 同樣可以立即使所有信號中斷。注意表 4 表示, 數(shù)位位 IE.6 是無效位 。在 AT89S51中, 數(shù)位位 IE.5 也是無效位。用戶軟件不應(yīng)該在這些數(shù)位位置輸入 1s, 因為他們也許在未來 AT89 產(chǎn)品中使用。定時器 0 和定時器 1標(biāo)記, TF0 和TF1, 全被設(shè)置在定時器溢出周期的 S5P2 上。在下個電路周期中，它們的作用將被體現(xiàn)出來。長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文摘要制冷機是我國目前各行業(yè)技術(shù)改造和進行設(shè)備引進所急需的配套設(shè)備，也是提高產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)升級的重要設(shè)備。而傳統(tǒng)的測控方法由于從測量到顯示采用模擬方式，數(shù)據(jù)采集速度慢，不具備實時性，抗干擾能力差。測量精度完全依賴與硬件特性。自單片機問世以來，與其相關(guān)的測控儀器也應(yīng)運而生，尤其是數(shù)字測試技術(shù)于單片機的結(jié)合。單片機技術(shù)更是以其高效率，高精度，多功能的優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)的測控方法。本文就是利用單片機控制制冷機從而達到溫度控制的目的。在本設(shè)計中利用溫度傳感器 AD590 可實現(xiàn)溫度采集。經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 實現(xiàn)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換。送單片機來實現(xiàn)整個設(shè)計的要求，可以實現(xiàn)時間，溫度，故障代碼顯示等功能。本系統(tǒng)具有高精度，高靈敏性，高可靠性等特點?？梢愿咚俨杉瘮?shù)據(jù)，具有實時性，并且具有很強的抗干擾能力和自動循環(huán)及自動診斷能力。關(guān)鍵詞：制冷機，AT89C51，AD590,溫度控制長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文Title Temperature control system of refrigeration machineAbstractRefrigeration plane our country every profession and trade technological transformation carry on corollary equipment that equipment's introducing need badly at present, Improve product quality , the important equipment which enterprises upgraded too. And the traditional one observes and controls the method and adopt the simulation way from measurement to showing, the data are gathered slowly, does not possess real-time character , anti-interference ability is bad. Measure the precision and totally rely on with the characteristic of the hardware. Since the one-chip computer comes out , arise at the historic moment too instead of relevant observing and controlling the instrument, especially the figure tests the combination of the one-chip computer of technology. The technology of the one-chip computer is with its high efficiency even more, high accuracy, the multi-functional advantage replaces the traditional method of observing and controlling gradually.This text utilize one-chip computer control refrigeration plane to purpose to achieve temperature control. Utilize temperature sensor AD590 to realize temperature is gathered in this design. Realized simulation- the figure is changed by converter ADC0809 of A/D. Give it comes to be whole without being realized demand that design to one-chip computer,can time, temperature now not real, such functions as the trouble code shows.This system has high accuracy, high sensitivity, such characteristics as high dependability ,etc.. Can gather the data at a high speed , have real-time character, and have very strong anti-interference ability and automatic circulation and diagnose ability automatically.Keyword: Refrigeration machine, AT89C51, AD590，Temperature control長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文目 錄第一章 緒論 ………………………………………………………………………………11.1 選題背景………………………………………………………………………………11.2 壓縮機的分類和工作原理……………………………………………………………41.2.1 空氣壓縮機的分類…………………………………………………………41.2.2 空壓機的組成及工作原理 ………………………………………………51.3 制冷機溫度控制要求 ………………………………………………………………6第二章 方案論證 …………………………………………………………………………8第三 章 單片機 …………………………………………………‥………‥…………103.1 AT89C51 單片機簡介 ………………………………‥… ……‥…………………103.2 主要性能參數(shù) ………………………………………‥……………………………103.3 主要功能特性概述 …………………………………‥……………………………113.4 引腳功能說明 ………………………………………‥……‥‥‥‥……………113.5 時鐘震蕩器 ……………………………………‥……‥‥‥‥‥………………13第四章 硬件電路設(shè)計………………………………………‥……‥‥……‥………144.1 溫度測量環(huán)節(jié)的設(shè)計 ………………………………………………‥‥…………144.1.1 集成溫度傳感器 AD590 …………………………………………………144.1.2 電壓跟隨器-通用運放 UA741……………………………………………154.1.3 運算放大器 0P-07 ………………………………………………………164.1.4 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809…………………………………………‥‥………174.2 可編程并行接口 8255 設(shè)計………………………………‥………………………204.2.1 并行通信與接口 …………………………………………………………204.2.2 8255A 的編程結(jié)構(gòu)……………………………………‥…………………204.2.3 8255A 的引腳功能…………………………………………………………224.2.4 8255A 的工作方式…………………………………………………………234．3 顯示電路設(shè)計 ………………………………………‥‥…………………………25長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文4.3.1 鍵盤部分設(shè)計 ……………………………………………………………254.3.2 顯示環(huán)節(jié)設(shè)計 ……………………………………………………………254．4 復(fù)位及看門狗電路設(shè)計…………………………………………‥‥‥…………264.4.1 DS1232 的結(jié)構(gòu)及特點 ……………………………………………………264.4.2. DS1232 的功能 …………………………………………………… ……274.4.3 使用注意事項……………………………………………………………284.5 時鐘電路設(shè)計 ………………………………………………………………………284.5.1 DS1307 實時時鐘簡介………………………………………………………294.6 電源系統(tǒng)設(shè)計 ………………………………………………………………………324.7 驅(qū)動器的選用 ………………………………………………………………………344.8 光電隔離 ……………………………………………………‥……………………354．9 控制電路的分析與設(shè)計……………………………………………………………374.9.1 電磁繼電器 ………………………………………………………………374.9.2 壓力繼電器的選擇 ………………………………………………………374.9.3 熱繼電器 …………………………………………………………………37第五 章程序設(shè)計…………………………………………………………………………395.1 主程序：主要實現(xiàn)制冷機的溫度控制工藝 ………………………………………405.2溫度控制子程序………………………………………………………………………445.3 將顯示緩沖區(qū)中的溫度值送顯示子程序…………………‥………………………455.4壓力，負載消斗子程序………………………………………………………………475.5鍵值子流程……………………………………………………………………………485.6 排水測試處理子程序…………………………………………………………………495.7 是否有鍵按下判斷子程序 …………………………………………………………50第六章軟件設(shè)計部分 ………………………………………………‥…………………51結(jié)束語 ………………………………………………………‥‥‥‥‥………………63致謝 …………………………………………………………………‥…………………64參考文獻 …………………………………………………………………………………65長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文1目 錄目 錄 ............................................................................................................................................................ 1第一章 緒論 .................................................................................................................................................... 31.1 選題背景 ........................................................................................................................................... 31.2 壓縮機的分類和工作原理 ............................................................................................................. 61.2.1 空氣壓縮機的分類 ............................................................................................................ 61.2.2 空壓機的組成及工作原理 ............................................................................................ 71.3 制冷機溫度控制要求 ..................................................................................................................... 8第二章 方案論證 ........................................................................................................................................ 10第三章 單片機 .......................................................................................................................................... 123.1 AT89C51 單片機簡介 .................................................................................................................. 123.2 主要性能參數(shù) ............................................................................................................................... 123.3 主要功能特性概述 ....................................................................................................................... 133.4 引腳功能說明 ............................................................................................................................... 133.5 時鐘振蕩器 ................................................................................................................................. 15第四章 硬件電路設(shè)計 .............................................................................................................................. 164.1 溫度測量環(huán)節(jié)的設(shè)計 ................................................................................................................... 164.1.1 溫度傳感器 AD590........................................................................................................... 174.1.2 電 壓 跟 隨 器 -通 用 運 放 UA741 .......................................................................................184.1.3 運算放大器 0P-07............................................................................................................. 194.1.4 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 ..................................................................................................... 194.2 可編程并行接口 8255 設(shè)計 ....................................................................................................... 224.2.1 并行通信與接口 ............................................................................................................... 224.2.2 8255 的編程結(jié)構(gòu) .............................................................................................................. 234.2.3 8255 的引腳功能 .............................................................................................................. 244.2.4 8255A 的工作方式 ........................................................................................................... 254.3 顯示電路設(shè)計 ........................................................................................................................... 274.3.1 鍵盤部分設(shè)計 ................................................................................................................ 274.3.2 顯示環(huán)節(jié)部分設(shè)計 ........................................................................................................... 274.4 復(fù)位及看門狗電路設(shè)計 ................................................................................................................. 284.4.1 DS1232 的結(jié)構(gòu)及特點 ..................................................................................................... 284.4.2 DS1232 的功能 .............................................................................................................. 294.4.3 使用注意事項 ................................................................................................................... 304.5 時鐘芯片電路設(shè)計 ......................................................................................................................... 304.5.1 DS1307 實時時鐘簡介 .................................................................................................. 314.6 電源系統(tǒng)設(shè)計 .................................................................................................................................. 344.7 驅(qū)動器的選用 .................................................................................................................................. 364.8 光電隔離 ..................................................................................................................................... 374.9 控制電路的設(shè)計 ......................................................................................................................... 384.9.1 電磁繼電器 ...................................................................................................................... 394.9.2 壓力繼電器的選擇 .......................................................................................................... 394.9.3 熱繼電器 ........................................................................................................................ 39第五章 程序設(shè)計 ...................................................................................................................................... 405.1 主程序：主要實現(xiàn)制冷機的溫度控制工藝 ...................................................................................405.2 溫度控制子程序 ............................................................................................................................ 455.3 將顯示緩沖區(qū)中的溫度值送顯示子程序 .....................................................................................465.4 壓力，負載消斗子程序 ............................................................................................................. 48長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文25.5 鍵值子流程 ................................................................................................................................. 495.6 排水測試處理子程序 ................................................................................................................. 505.7 是否有鍵按下判斷子程序 ........................................................................................................... 51第六章 軟件設(shè)計部分 .............................................................................................................................. 52總 結(jié) ................................................................................................................................................ 64致 謝 ................................................................................................................................................ 65參考文獻………………………………………………………………………………………67第一章 緒論長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文31.1 選題背景本設(shè)計是利用單片機控制制冷機來達到控制溫度的目的.制冷機是我國目前各行業(yè)技術(shù)改造和進行設(shè)備引進所急需的配套設(shè)備，也是提高產(chǎn)品質(zhì)量，企業(yè)升級的重要設(shè)備。廣泛的應(yīng)用與汽車，機械，紡織，化工，儀器儀表，電子，醫(yī)療衛(wèi)生等行業(yè)。在工業(yè)上，壓縮空氣作為一種僅次于電力的第二大動力源，以被廣大企業(yè)界所公認(rèn)壓縮式制冷機：該種制冷機由電動機提供機械能，通過壓縮機對制冷系統(tǒng)作功。制冷系統(tǒng)利用低沸點的制冷劑，蒸發(fā)時，吸收汽化熱的原理制成的。其優(yōu)點是壽命長，使用方便，目前世界上 91～95％的制冷機屬于這一類。一般制冷機的絕大多數(shù)都是壓縮型。吸收型屬于少數(shù)。壓縮型的制冷機中的液體制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，變成制冷劑氣體。這氣體被活塞和氣缸組成的壓縮機壓縮后導(dǎo)入冷凝器中，在這里氣體再被冷凝器成為液體制冷劑。壓縮機中電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)運動，氣缸中的制冷劑被往復(fù)運動所壓縮。也就是說壓縮機相當(dāng)于人體的心臟，起到了循環(huán)血液的作用如下圖就是一個封閉式壓縮機。 圖 1.1 封閉式壓縮機封閉型壓縮機的電動機是直接和壓縮部分相連接的。壓縮機全體成為一個整體裝起來，另外為了避免產(chǎn)生熱量，以致溫度上升，電動機用制冷機油和制冷氣體進行冷卻。國外溴化鋰制冷機的發(fā)展過程美國是溴化鋰制冷機的創(chuàng)始國，目前日本、前蘇聯(lián)等國的溴冷機也都有較大的發(fā)展。美國開利公司于 1945 年試制出第一臺制冷量為 523KW（45×10 4kcal/h）的單效溴冷機，開創(chuàng)了利用溴化鋰水溶液為工質(zhì)對做為吸收劑的吸收式制冷新領(lǐng)域。美國不僅創(chuàng)造了單效溴冷機，而且在世界上又率先研制出了雙效溴冷機?，F(xiàn)已研制出了直燃型、熱水型和太陽能型等新型溴冷機。同時還研制了冷溫水機組和吸收式熱泵等新機組。日本一家汽車公司于 1959 年研制出制冷量為 689KW（60×10 4kcal/h）的單效溴冷長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文4機，1962 年茬原制造所又研制出雙效溴冷機。日本溴冷機無論在生產(chǎn)數(shù)量、性能指標(biāo)、應(yīng)用范圍和新技術(shù)、新產(chǎn)品研制等方面，均超過了美國，成為世界上溴冷機研究與生產(chǎn)領(lǐng)先的國家。特別是燃氣兩效溫水機組的產(chǎn)量很大，約占世界上溴冷機生產(chǎn)總臺數(shù)的2/3；目前已致力于第三種吸收式熱泵和溴化鋰熱電并供機組的研制工作。前蘇聯(lián)奔薩化工廠于 1965 年研制出 2908KW（250×10 4kcal/h）溴冷機。目前溴冷機的應(yīng)用范圍已從化纖廠擴展到其它紡織廠、橡膠廠釀酒廠、化工廠、冶金廠和核電站。中國溴化鋰制冷機的發(fā)展過程我國研制溴冷機起步于 60 年代初期，至今已有四十多年，其發(fā)展過程大體分為四個階段： 研制階段 60 年代初船舶總公司 704 所（原六機部 704 所）、一機部通用機械研究所與高等院校以及設(shè)備制造廠通力合作，試制了兩臺樣機。1966 年上海第一冷凍機廠試制出了制冷量 1160KW（100×10 4kcal/h）全鋼結(jié)構(gòu)的單效溴冷機，安裝于上海國棉十二廠。60 年代末期，許多單位都著手研制單效溴冷機，這一研制工作持續(xù)到了 70年代初期。單效機生產(chǎn)應(yīng)用階段 70 年代初先后有上海、青島、天津、北京和長沙等地的棉紡廠為了適應(yīng)生產(chǎn)的需要，各自設(shè)計與制造了單效溴冷機。繼而更多地區(qū)也都自行設(shè)計制造單效溴冷機，尤以上海、天津兩地更為突出。以天津為例，70 年代初至 80 年代初，制造出 3480KW（300×10 4kcal/h）大型溴冷機七臺，總制冷能力達到24360KW（2100×10 4kcal/h）。單效溴冷機在這一時期雖然有了較大發(fā)展，但仍有許多問題尚待解決，如嚴(yán)重的腐蝕、冷量的衰減和機器的壽命等，限制了溴冷機的進一步發(fā)展。 雙效機生產(chǎn)應(yīng)用階段 80 年代初期開始研制雙效溴冷機，并于 1982 年由開封通用機械廠生產(chǎn)出 1744KW（150×10 4kcal/h）雙效溴冷機組。雙效機組的熱力系數(shù)可提高到 1.1 以上，而單效機組一般為 0.6～0.7，雙效機組的蒸汽單耗比單效機減少約 1/2，冷卻水量減少約 1/3，是值得提倡的節(jié)能型制冷機組。86 年我廠研制出省內(nèi)首臺雙效溴冷機 1160KW（100×10 4kcal/h）并首家通過省級鑒定。 多種新型機研制應(yīng)用階段 80 年代末期國家計委提出，凡有蒸汽等熱源的地區(qū)要發(fā) 展 溴 冷 機 ； 1991 年 我 國 在 世 界 禁 用 氟 里 昂 （ CFC） 生 產(chǎn) 與 使 用 的 “蒙 特 利 爾 議 定 書 ”上 簽 了 字 ， 這 對 進 一 步 發(fā) 展 溴 冷 機 創(chuàng) 造 了 良 好 條 件 。 大 專 院 校 、 科 研 院 所 和 制 造 廠 家共 同 協(xié) 力 ， 一 方 面 在 加 緊 改 進 與 提 高 雙 效 溴 冷 機 的 加 工 技 術(shù) 和 性 能 水 平 ， 另 一 方 面 也竟 相 研 制 新 型 的 多 種 溴 冷 機 。 現(xiàn) 已 推 出 的 和 正 在 研 制 的 有 熱 水 型 、 直 燃 型 、 低 壓 型 、長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文5降 膜 式 溴 冷 機 和 吸 收 式 熱 泵 等 。 溴 化 鋰 溶 液 的 特 性在 溴 化 鋰 吸 收 式 制 冷 機 中 ， 水 作 為 制 冷 劑 用 來 產(chǎn) 生 冷 效 應(yīng) ， 溴 化 鋰 溶 液 作 為 吸 收 劑 ，用 來 吸 收 產(chǎn) 生 冷 效 應(yīng) 后 的 冷 劑 蒸 汽 。 因 此 ， 水 和 溴 化 鋰 溶 液 組 成 制 冷 機 中 的 工 質(zhì) 對 。 溴 化 鋰 水 溶 液 是 由 固 體 的 溴 化 鋰 溶 質(zhì) 溶 解 在 水 溶 劑 中 而 成 。 常 壓 下 ， 水 的 沸 點 是100℃ ， 而 溴 化 鋰 的 沸 點 為 1265℃ 。 供 制 冷 機 應(yīng) 用 的 溴 化 鋰 ， 一 般 以 水 溶 液 的 形 式 供應(yīng) 。 性 狀 為 無 色 透 明 液 體 ； 濃 度 不 低 于 50％ ； 水 溶 液 PH 值 8 以 上 。20℃ 時 溴 化 鋰 溶 解 至 飽 和 時 量 為 111.2 克 ， 即 溴 化 鋰 的 溶 解 度 為 111.2 克 。 溶 解 度 的大 小 與 溶 質(zhì) 和 溶 劑 的 特 性 的 關(guān) ， 還 于 溫 度 有 關(guān) ， 一 般 隨 溫 度 升 高 而 增 大 ， 當(dāng) 溫 度 降 低時 ， 溶 解 度 減 小 ， 溶 液 中 會 有 溴 化 鋰 的 晶 體 析 出 而 形 成 結(jié) 晶 現(xiàn) 象 。 這 一 點 在 溴 冷 機 中是 非 常 重 要 ， 運 行 中 必 須 注 意 結(jié) 晶 現(xiàn) 象 ， 否 則 常 會 由 此 影 響 制 冷 機 的 正 常 運 行 。溴 化 鋰 溶 液 對 普 通 金 屬 有 腐 蝕 作 用 。 尤 其 在 有 氧 氣 存 在 的 情 況 下 腐 蝕 更 為 嚴(yán) 重 。溴 化 鋰 制 冷 原 理溴 化 鋰 吸 收 式 制 冷 原 理 和 蒸 汽 壓 縮 制 冷 原 理 有 相 同 之 處 ， 都 是 利 用 液 態(tài) 制 冷 劑 在 低 溫 、低 壓 條 件 下 ， 蒸 發(fā) 、 汽 化 吸 收 載 冷 劑 的 熱 負 荷 ， 產(chǎn) 生 制 冷 效 應(yīng) 。 所 不 同 的 是 ， 溴 化 鋰吸 收 式 制 冷 是 在 利 用 “溴 化 鋰 -水 ”組 成 的 二 元 溶 液 為 工 質(zhì) 對 ， 完 成 制 冷 循 環(huán) 的 。 在 溴 化 鋰 吸 收 式 制 冷 機 內(nèi) 循 環(huán) 的 二 元 工 質(zhì) 中 ， 水 是 制 冷 劑 。 水 在 真 空 狀 態(tài) 下 蒸 發(fā) ， 具有 較 低 的 蒸 發(fā) 溫 度 （ 6℃ ） ， 從 而 吸 收 載 冷 劑 熱 負 荷 ， 使 之 溫 度 降 低 。 溴 化 鋰 水 溶 液 是吸 收 劑 ， 在 常 溫 和 低 溫 下 強 烈 地 吸 收 水 蒸 氣 ， 但 在 高 溫 下 又 能 將 其 吸 收 的 水 分 釋 放 出來 。 吸 收 與 釋 放 周 而 復(fù) 始 制 冷 循 環(huán) 不 斷 。 制 冷 過 程 中 的 熱 能 為 蒸 汽 ， 也 可 叫 動 力 。傳 統(tǒng) 的 測 控 方 法 ， 由 于 從 測 量 到 顯 示 采 用 模 擬 方 式 ， 數(shù) 據(jù) 采 集 速 度 慢 ， 不 具 備 實 時 性 ，抗 干 擾 能 力 差 。 精 度 測 量 完 全 依 賴 于 硬 件 特 性 ， 因 為 不 具 備 軟 件 線 性 化 處 理 功 能 ， 傳感 器 的 非 線 性 嚴(yán) 重 影 響 測 控 精 度 。 而 采 用 線 性 化 好 的 傳 感 器 又 增 加 了 測 控 系 統(tǒng) 成 本 ，因 此 ， 為 保 證 安 全 生 產(chǎn) ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 必 須 對 傳 統(tǒng) 的 測 控 方 法 加 以 改 進 。自 單 片 機 問 世 以 來 ， 與 其 相 關(guān) 的 測 控 儀 器 也 應(yīng) 運 而 生 ， 尤 其 是 數(shù) 字 測 控 技 術(shù) 單 片 機 的結(jié) 合 。 單 片 機 技 術(shù) 的 發(fā) 展 更 是 以 高 效 率 。 高 精 度 ， 多 功 能 的 優(yōu) 勢 逐 漸 取 代 傳 統(tǒng) 工 業(yè) 生產(chǎn) 過 程 的 模 擬 測 試 手 段 。 與 傳 統(tǒng) 的 測 控 技 術(shù) 相 比 ， 智 能 化 測 控 系 統(tǒng) 具 有 以 下 幾 個 優(yōu) 點 ：（ 1） 具 有 高 精 度 ， 高 靈 敏 性 和 高 可 靠 性 等 優(yōu) 點 。（ 2） 具 有 直 觀 ， 操 作 方 便 等 功 能 。（ 3） 具 有 很 強 的 抗 干 擾 能 力 。（ 4） 可 高 速 采 集 數(shù) 據(jù) ， 具 有 實 時 性 。長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文6（ 5） 具 有 數(shù) 據(jù) 智 能 化 處 理 功 能 ， 一 般 具 有 自 動 校 零 和 自 動 處 理 功 能 。（ 6） 具 有 自 動 循 環(huán) 檢 測 和 自 動 診 斷 能 力 。1.2 壓縮機的分類和工作原理1.2.1 空氣壓縮機的分類空氣機分為：1、速度式；2、容積式；容積式又分為回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式；回轉(zhuǎn)式：（1）轉(zhuǎn)子式；（2）螺桿式；（3）滑片式。往復(fù)式：（1）活塞式；（2）膜式。空氣壓縮機按工作原理可分為速度式和容積式兩大類。速度式：是靠氣體在高速旋轉(zhuǎn)葉輪的作用，得到較大的動能，隨后在擴壓裝置中急劇降速，使氣體的動能轉(zhuǎn)變成勢能，從而提高氣體壓力。速度式主要有離心式和軸流式兩種基本型式。容積式：是通過直接壓縮氣體，使氣體容積縮小而達到提高氣體壓力的目的、容積式根據(jù)氣缸測活塞的特點又分為回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式兩類。氧艙配制的空壓機多數(shù)采用容積式?；剞D(zhuǎn)式：活塞作旋轉(zhuǎn)運動，活塞又稱為轉(zhuǎn)干，轉(zhuǎn)子數(shù)量不等，氣缸形狀不一?；剞D(zhuǎn)式包括有轉(zhuǎn)子式、螺桿式、滑片式等。往復(fù)式：活塞做往復(fù)運動，氣缸呈圓筒形。往復(fù)式包括有活塞式和膜式兩種，其中活塞式是目前應(yīng)用最廣泛的一種類型。氧艙用空壓機絕大多數(shù)采用活塞式?；钊娇諌簷C的分類、型號表示方法、結(jié)構(gòu)特點及工作原理介紹如下：活塞式空壓機一般以排氣壓力、排氣量（容積流量）、結(jié)構(gòu)型式和結(jié)構(gòu)特點進行分類。1．按排氣壓力高低分為：低壓空壓機 排氣壓力≤1.0MPa中壓空壓機 1.0MPa＜排氣壓力≤10MP a高壓空壓機 10MPa＜排氣壓力≤100MPa2．接排氣量大小分為：小型空壓機 1m 3／min＜排氣量≤10m 3／min中型空壓機 10m 3／min＜排氣量≤100m 3／min大型空壓機 排氣量＞100m 3／min空壓機的排氣量指吸入狀態(tài)自由氣體流量。一般規(guī)定：軸功率＜15KW、排氣壓力≤1.4MP a為微型空壓機。長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文73．按氣缸中心線與地面相對位置分為：立式空壓機——氣缸中心線與地面垂直布置。角度式空壓機——氣缸中心線與地面成一定角度（V 型、W 型、L 型等）。臥式空壓機——氣缸中心線與地面平行，氣缸布置在曲軸一側(cè)。對動平衡式空壓機——氣缸中心線與地面平行，氣缸對稱布置在曲軸兩側(cè)。4. 按結(jié)構(gòu)特點分為：單作用——氣體僅在活塞一側(cè)被壓縮。雙作用——氣體在活塞兩側(cè)被壓縮。水冷式——指氣缸帶有冷卻水夾套，通水冷卻。風(fēng)冷式——氣缸外表面鑄有散熱片，空氣冷卻。固定式——空壓機組固定在地基上。移動式——空壓機組置于移動裝置上便于搬移。有油潤滑——指氣缸內(nèi)注油潤滑，運動機構(gòu)潤滑油循環(huán)潤滑。無油潤滑——指氣缸內(nèi)不注油潤滑，活塞和氣缸為干運轉(zhuǎn)，但傳動機構(gòu)由潤滑油循環(huán)潤滑。全無油潤滑——氣缸內(nèi)傳動機構(gòu)均無油潤滑。1.2.2 空壓機的組成及工作原理1．空壓機主要組成部分：機體部分：包括機身（曲軸箱）、曲軸、連桿、十字頭等部件，其作用是傳遞動力，連接基礎(chǔ)與氣缸部分，將電機軸的旋轉(zhuǎn)運動變成十字頭的往復(fù)直線運動。壓縮部分：包括氣缸、活塞、氣閥、填料等部件，其作用是形成壓縮容積和防止氣體泄漏。輔助部分：包括進氣濾清器、油水分離器、冷卻器、安全閥、氣量調(diào)節(jié)裝置、各種指示監(jiān)控儀表及氣、水、油管路系統(tǒng)，其作用是確?？諌簷C安全可靠運行。2．空壓機的工作原理 空壓機的工作過程可分成膨脹、吸入、壓縮和排出四個階段。膨脹：當(dāng)活塞向下移動時，氣缸的容積增大，壓力下降，原先存留在氣缸中的氣體（因余隙容積存在）不斷膨脹。吸入：當(dāng)氣缸內(nèi)壓力降到稍小于進氣管中的氣體壓力，進氣管中的氣體便項開吸氣閥片進入氣缸內(nèi)，隨著活塞的繼續(xù)下移，氣體不斷進入缸內(nèi)直至活塞下移到最低點長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文8（又稱內(nèi)止點）為止。壓縮：當(dāng)活塞從內(nèi)止點向上移動時，氣缸內(nèi)容積逐漸縮小，即開始將氣缸內(nèi)氣體進行壓縮。由于吸氣閥有止逆作用，放氣缸內(nèi)氣體不能倒流向進氣管中，排氣管中的氣體壓力在此時仍高于缸內(nèi)氣體壓力，所以氣缸內(nèi)氣體也無法項開排氣閥片，又由于排氣閥也有止逆作用，故排氣管中的氣體也不能進入氣缸內(nèi)，當(dāng)活塞繼續(xù)上移時，氣缸內(nèi)容積進一步縮小，使缸內(nèi)氣體壓力不斷升高。排出：隨著活塞繼續(xù)上移，當(dāng)氣缸內(nèi)氣體壓力升高至稍大于排氣管中的氣體壓力時，缸內(nèi)氣體便項開排氣閥片進入排氣管中，并不斷排出，直至活塞移到最上端（又稱外止點）為止，然后活塞又開始向下移動，重復(fù)上述動作?；钊跉飧變?nèi)連續(xù)不斷地往復(fù)運動，便氣缸循環(huán)地吸入和排出氣體，活塞的每一次來回稱為一個工作循環(huán)；活塞從內(nèi)止點移至外止點的距離叫做活塞行程。 1.3 制冷機溫度控制要求本文主要設(shè)計了溫度控制環(huán)節(jié)，而溫度控制環(huán)節(jié)則要求設(shè)備完成后，通過現(xiàn)場的實際測量數(shù)據(jù)來給出一個更寬的范圍以滿足系統(tǒng)的要求。制冷機溫度控制器的技術(shù)要求：1.顯示屏：（1）四位顯示（2）24 小時時間和溫度顯示（3）故障代碼顯示2.功能鍵：（1） 啟動/停止：在工作狀態(tài)啟動或停止設(shè)備（2） 排水測試：可實現(xiàn)手動和自動排水（3） 狀態(tài)選擇：每按此鍵一次，進入一種工作狀態(tài)。每進入一種工作狀態(tài)，相應(yīng)的指示燈亮，如此循環(huán)進行。（4） 上下限溫度調(diào)整：在設(shè)定選擇狀態(tài)下，設(shè)定工作參數(shù)。3.工作狀態(tài)：（1） 連續(xù)：按下“啟動/停止”鍵后，設(shè)備即開始運行。此狀態(tài)不受時間，溫度控制。正常情況下，只有再次按下此鍵，設(shè)備才能停止。此時，制冷機閥，除霜電磁閥，風(fēng)扇與壓縮機同步。加熱器與壓縮機同步。（2） 時控：此工作狀態(tài)受設(shè)定時間控制，但于溫度設(shè)定無關(guān)。啟動設(shè)備后，按制冷時長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文9間運行。（3） 溫控：此運行狀態(tài)受溫度控制。如果此時氣體溫度未達到設(shè)定下限溫度，按下“啟動/停止”鍵后，設(shè)備開始運行。當(dāng)氣體溫度達到設(shè)定下限溫度后，自動停機。當(dāng)氣體溫度升至上限溫度后，設(shè)備自動啟動。此時的電磁閥，風(fēng)扇，加熱器的工作方式與連續(xù)運行狀態(tài)一致。4.設(shè)定：（1） 設(shè)定以 0.1 度為單位，上限溫度最高為 50 度，下限溫度最低為-30 度，只在溫控時有效。（2） 制冷時間設(shè)定以小時為單位，最大 24 小時，最小 0.1 小時，只在時控時有效。（3） 排水閥打開時間設(shè)定以秒為單位最大 180 秒，最小 0 秒。排水閥關(guān)閉時間以分鐘為單位，最大 24 時，最小 0.1 分。5.故障顯示“（1） 壓力超限時，顯示屏顯示 PE 閃爍（2） 過載保護時，顯示屏顯示 CE 閃爍（3） 溫度故障時，顯示屏顯示 TE 閃爍（4） 故障指示燈同時提示。長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文10第二章 方案論證圖 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在現(xiàn)今單片機所集成的部件越來越多，也就是說，單片機的意義只是在于單片集成電路，而不在于其功能了。如果從功能上講它可以說是萬用機。因為是其內(nèi)部集成了各種應(yīng)用電路。AT89C51 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 40 個引腳，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口，2 個 16 位可編程定時計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，4k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和 128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲單元。AT89C51 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和 Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本，所以此方案采用 AT89C51 八位單片機實現(xiàn)。人們通常將能把非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為傳感器，傳感器實質(zhì)上是一種功能，作用是將來自外界的各種信號轉(zhuǎn)換成電信號。它是實現(xiàn)測試與自動控制系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。如果沒有傳感器對原始參數(shù)進行精確可靠的測量，那么，無論是信號轉(zhuǎn)換或信息處理，或者最佳數(shù)據(jù)的顯示和控制都將無法實現(xiàn)。傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之一，單片機 鍵 盤 顯 示 驅(qū) 動看 門 狗 電 路 時 鐘 芯 片過 壓 過 載 保護一 項 狀 態(tài) 設(shè)定 接 口芯 片 A/D轉(zhuǎn) 換六 項 狀 態(tài) 設(shè) 定十 二 個 指 示 燈 前 置 放 大 溫 度 傳 感 器長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文11信息技術(shù)包括計算機技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)。計算機和通信技術(shù)發(fā)展極快，相當(dāng)成熟。為了適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，世界眾多國家都把傳感器技術(shù)列為現(xiàn)代的關(guān)鍵技術(shù)之—。采用熱敏電阻，可滿足 40 攝氏度至 90 攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差，對于檢測 1 攝氏度的信號是不適用的。而且使用熱敏電阻，需要用到十分復(fù)雜的算法，一定程度上增加了軟件實現(xiàn)的難度。所以我門用到了溫度傳感器AD590 AD590 是美國模擬器件公司的電流輸出型溫度傳感器，供電電壓范圍為 3~30V，輸出電流 223μA（-50℃）~423μA（+150℃），靈敏度為 1μA/℃。當(dāng)在電路中串接采樣電阻 R 時，R 兩端的電壓可作為喻出電壓。注意 R 的阻值不能取得太大，以保證 AD590兩端電壓不低于 3V。AD590 輸出電流信號傳輸距離可達到 1km 以上。作為一種高阻電流源，最高可達 20MΩ，所以它不必考慮選擇開關(guān)或 CMOS 多路轉(zhuǎn)換器所引入的附加電阻造成的誤差。適用于多點溫度測量和遠距離溫度測量的控制。 Intel 8086/8088 系列的可編程外設(shè)接口電路簡稱 PPI，型號為 8255，具有 24 條輸入/輸出引腳，可編程的通用并行輸入/輸出借口電路。它是一片使用單一+5V 電源的40 腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。8255A 的通用性強，使用靈活，通過它 CPU 可直接與外設(shè)相連接。8255A 具有三個相互獨立的輸入/輸出通道：通道 A，通道 B，通道 C，因本設(shè)計中，外部相連接器件多借口多所以將 AT89C51 與 8255A 相連接可為外設(shè)提供 3個 8 為 I/O 端口，容許采用同步，異步和中斷方式傳送 I/O 數(shù)據(jù)。鍵盤采用 3×3 陣列，一共九個鍵，還有一個復(fù)位鍵直接與 AT89C51 芯片的 RESET引腳相連，正好滿足十個鍵的要求。AT89C51 對 LED 的顯示，采用八段 LED 數(shù)碼顯示管，顯示接口采用 74LS164 八位移位寄存器，它的特點是串入并出，可以減少所用 89C51 的引腳，只需 89C51 的 P3.0與 P3.1 兩個引腳串行輸出就可以，以簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)省部線空間，是本設(shè)計的最優(yōu)方案。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，單片微型計算機在工業(yè)自動化領(lǐng)域和智能化產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。如何提高單片機產(chǎn)品的抗干擾能力是產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計人員所面臨和必須解決的問題。關(guān)于抗干擾的具體方法在很多書籍和文章中都有較為詳盡的論述。美國 DALLAS公司生產(chǎn)的“看門狗(WATCHDOG)”集成電陸 DS1232 具有性能可靠、使用簡單、價格低廉的特點，應(yīng)用在單片機產(chǎn)品中能夠很好的提高硬件的抗干擾能力,在實際使用中收到了良好的效果。長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文12第三章 單片機3.1 AT89C51 單片機簡介AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能的CMOS8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（REROM）和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存儲計術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C51單片機可為你提供許多高性能比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域圖3.1 AT89C51引腳圖3.2 主要性能參數(shù)與MCS- 51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4k字節(jié)可重擦寫Flash閃存存儲器1000次擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz—24Hz長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文133級加密程序存儲器128×8字節(jié)內(nèi)部RAM 32個可編程I/O口線2個16位定時/記數(shù)器6個中斷源可編程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式3.3 主要功能特性概述AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k字節(jié)Flash閃存存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM。32個I/O口線，2個16位定時/記數(shù)器，1個5向量2級中斷結(jié)構(gòu)。一個全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但容許RAM，定時/記數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位3.4 引腳功能說明VCC：電源電壓GND：地P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對斷口寫“1”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在 Flash 編程時，P0 口接受指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。P1 口：P1 口是一個帶內(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（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可做輸出口。作輸出口使用時。因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 IFlash 編程和程序校驗期間，P1 接受低 8 位地址。P2 口：P2 口是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文14口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 I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（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR 指令）時，P2 口送出高８位地址數(shù)據(jù)。在訪問８位地址　的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX@R1 指令）時，P2 口線上的內(nèi)容（也既特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不改變。Flash 編程或校驗時，P2 亦接受高位地址和其他的控制信號。P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向Ｉ／Ｏ口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“１”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流I，P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)震蕩器工作時，ＲＳＴ引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。：當(dāng)訪問外 部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存應(yīng)許）輸PROGALE/出脈沖用于鎖存地址的的撕 8 位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘震蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可以對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ＡALE 脈沖。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ ）如有必要，可通PROG過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 R0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 無效：程序儲存應(yīng)許（ ）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當(dāng)PSENPSENAT89C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 有效，即輸PSEN出兩個脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，這兩個有效的 信號不出現(xiàn)。EA/VPP：外部訪問容許。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H-FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編輯，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash 存儲器編輯時，該引腳加上+12V 的程序容許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件使用 12V 編程電壓 Vpp。XTAL1：震蕩器反相放大器的及內(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。長春工業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文153.5 時鐘振蕩器AT89C51 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳