课程设计（论文）-基于单片机的电加热炉温度控制系统.doc

i 辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术课程设计（论文）课程设计（论文） 题目：题目：加热炉温度控制器设计加热炉温度控制器设计 院（系）：院（系）： 电气工程学院电气工程学院 专业班级：专业班级： 电气电气12122 2 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： （签字） 起止时间：起止时间：2012015 5.06.22-201.06.22-2015 5.0707.0505 本科生课程设计（论文） ii 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室： 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号120303040学生姓名专业班级电气122 课程设计 （论文） 题目 加热炉温度控制器设计 课程设计（论文）任务 高温加热炉利用煤气加热，通过传感器测量温度，四相 5v、1a 步进电机调节阀门来 调节进气量。温度控制范围 01800。 设计任务：设计任务： 1. cpu 最小系统设计（包括 cpu 选择，晶振电路，复位电路） 2. 温度传感器及接口电路设计 3. 步进电机驱动电路设计 4. 程序流程图设计及程序清单编写 技术参数：技术参数： 1温度控制范围：0-1800 2工作电源 220v 设计要求设计要求： 1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、ad 转换器、输出电路等； 2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图； 3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明， 详细阐述系统的工作过程，字数应在 4000 字以上。 进度计划 第 1 天 查阅收集资料 第 2 天 总体设计方案的确定 第 3-4 天 cpu 最小系统设计 第 5 天温度传感器及接口电路设计 第 6 天步进电机驱动电路设计 第 7 天 程序流程图设计 第 8 天 软件编写与调试 第 9 天 设计说明书完成 第 10 天 答辩 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 本科生课程设计（论文） iii 摘 要 随着计算机技术、控制理论和控制技术的发展，电加热炉的温度控制技术日 趋成熟，已经成为工业生产中的一个重要部分。 本设计为基于单片机的电加热炉温度控制系统，通过控制电阻丝两端电压的 工作时间，来控制电阻丝的输出平均功率，从而实现对电加热炉温度的自动控制。 系统分为温度测量、a/d转换、单片机系统、键盘操作系统、温度显示电路、d/a 转换等若干个功能模块。该系统具有硬件成本低，控温精度较高，可靠性好，抗 干扰能力强等特点。 关键词关键词：电加热炉；单片机；温度控制；固态继电器； 本科生课程设计（论文） iv 目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 单片机温度控制系统概况 .1 1.2 本文研究内容 .2 第 2 章 cpu 最小系统设计.3 2.1 温度控制系统总体设计方案 .3 2.2 cpu 的选择 4 2.3 数据存储器扩展 .6 2.4 复位电路设计 .7 2.5 时钟电路设计 .8 2.6 cpu 最小系统图 9 第 3 章 温度传感器输入输出接口电路设计 .10 3.1 温度检测传感器的选择 10 3.2 模拟量检测接口电路设计 11 3.3 温度检测输出接口电路设计 12 3.4 人机对话接口电路设计 15 第 4 章 加热炉温度控制软件设计 .16 4.1 软件实现功能综述 16 4.2 流程图设计 16 4.2.1 主程序流程图设计.16 4.2.2 模拟量检测流程图设计 .17 4.2.3 单片机流程图设计.18 4.3 程序清单 19 第 5 章 系统设计与分析 .25 5.1 系统原理图 25 5.2 系统原理综述 26 5.3 硬件仿真图 27 5.4 软件调试结果 28 本科生课程设计（论文） v 第 6 章 课程设计总结 .29 参考文献 30 本科生课程设计（论文） 1 第 1 章 绪论 1.1 单片机温度控制背景及国内外研究概况概况 温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制 器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大 的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的 pid 控制器为主，它们只能适应 一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十 分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。 随着我国经济的发展及加入 wto，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资 源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表 工业得到了迅速的发展。 随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主 的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、 机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片 机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的一 个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控 制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控 制方式已不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点 是温度波动范围大，由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的 目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。 近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：pid 控制，模糊控制，神经网 络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而 且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。本系统要求有数据处理， 显示功能等,被控对象为一阶惯性环节和一阶积分环节的组合，惯性时间常数为 2s，开 环增益 k=10，温度控制范围为 50150。 本设计使用单片机作为核心进行控制。单片机具有集成度高，通用性好，功能强， 特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在 数字、智能化方面有广泛的用途。本系统使用 8051 单片机，使温度控制大为简便。 本科生课程设计（论文） 2 1.2 本文研究内容 本文主要包括以下内容： 1以单片机为核心，建立自动控制系统，构建按键、采样、显示以及输出等外围电 路，实现整个系统的搭建，建立电加热炉系统的仿真图； 2画出软件流程图，根据流程图编写程序，并对其进行调试，使其符合系统的具体 要求； 3将所编写的程序下载到单片机中去，对系统进行整体调试，进而实现系统的整个 功能，设计出符合实际要求的系统。 本科生课程设计（论文） 3 第 2 章 cpu 最小系统设计 2.1 温度控制系统总体设计方案 本系统结构框如图 2.1 所示，系统由 8051 单片机、温度检测电路、模数转 换电路、温度控制电路、8279 键盘显示器等组成。炉内温度由热电阻测温元件和 电阻元件构成的桥式电路测量并转换成电压信号送给放大器的输入端，使信号变 成 0-5v 电压信号，再经多路转换开关 cd4051 将信号送入 a/d 转换器，将此数字 量经过数字滤波，标度转换后，一方面通过 led 将炉温显示出来；另一方面，将 该温度值与被测温度值比较，根据其偏差值的大小，采用比例微分控制（pid 控 制），通过固态继电器控温电路控制电炉丝的加热功率大小，从而控制电炉的温 度，使其逐渐趋于给定值且达到平衡。 图 2.1 过程层原理框图 本科生课程设计（论文） 4 2.2 cpu 的选择 本文采用 8051 单片机进行设计。 8051 有 40 条引脚。其中有 2 条主电源引脚，2 条外接晶体引脚，4 条控制或 其它电源复用的引脚，32 条 i/o 引脚，如图 2.2 所示。 由于 8051 片内数据存储器和程序存储器的地址有限，因此需要扩展。 单片机的 40 个引脚大致可分为 4 类：电源、时钟、控制和 i/o 引脚。 1.电源: vcc - 芯片电源，接+5v； vss - 接地端； 2.时钟:xtal1、xtal2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 3.控制线:控制线共有 4 根： ale/prog:地址锁存允许/片内 eprom 编程脉冲 ale 功能：用来锁存 p0 口送出的低 8 位地址 prog 功能：片内有 eprom 的芯片，在 eprom 编程期间，此引脚输入编程 脉冲。 psen:外 rom 读选通信号。 rst/vpd:复位/备用电源。 rst（reset）功能：复位信号输入端。 vpd 功能：在 vcc 掉电情况下，接备用电源。 ea/vpp:内外 rom 选择/片内 eprom 编程电源。 ea 功能：内外 rom 选择端。 vpp 功能：片内有 eprom 的芯片，在 eprom 编程期间，施加编程电源 vpp。 4.i/o 线：8051 共有 4 个 8 位并行 i/o 端口：p0、p1、p2、p3 口，共 32 个 引脚。p3 口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总线）。 本科生课程设计（论文） 5 图 2.2 8051芯片 12345678 a b c d 87654321 d c b a title numberrevisionsize a2 date:13-jun-2005sheet of file:c:docum ents and settingsmount-011二二二二.ddbdrawn by: ea/vp 31 x1 19 x2 18 reset 9 rd 17 wr 16 int0 12 int1 13 t0 14 t1 15 p10 1 p11 2 p12 3 p13 4 p14 5 p15 6 p16 7 p17 8 p00 39 p01 38 p02 37 p03 36 p04 35 p05 34 p06 33 p07 32 p20 21 p21 22 p22 23 p23 24 p24 25 p25 26 p26 27 p27 28 psen 29 ale/p 30 txd 11 rxd 10 8051 outa 0 27 outb0 31 outa 1 26 outb1 30 outa 2 25 outb2 29 outa 3 24 outb3 28 db0 12 bd 23 db1 13 db2 14 sl0 32 db3 15 sl1 33 db4 16 sl2 34 db5 17 sl3 35 db6 18 db7 19 rl0 38 rl1 39 irq 4 rl2 1 rl3 2 cs 22 rl4 5 rd 10 rl5 6 wr 11 rl6 7 a0 21 rl7 8 clk 3 shift 36 reset 9 cntl/s 37 8279 1 2 3 4二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 rc 二 二 二 二 二 二 本科生课程设计（论文） 6 2.3 数据存储器扩展 本次设计扩展了 8k8 位紫外线擦除电可编程只读存储器 2764 和 8k8 位 静态随机存储器 6264，8051 扩展如图 2.3 所示。 eprom 程序存储器 2764 简介：2764 是 8k*8 字节的紫外线镲除、电可编程只 读存储器，单一+5v 供电，工作电流为 75ma，维持电流为 35ma，读出时间最大为 250ns，28 脚双列直插式封装。各引脚的含义为： a0-a12 为 13 根地址线，可寻址 8k 字节；o0-o7 为数据输出线；ce 为片选线；oe 为数据输出选通线；pgm 为编程脉冲输入端；vpp 是编程电源；vcc 是主电源。 图 2.3 8051 单片机的外部扩展 12345678 a b c d 87654321 d c b a ea/vp 31 x1 19 x2 18 reset 9 rd 17 wr 16 int 0 12 int 1 13 t0 14 t1 15 p10 1 p11 2 p12 3 p13 4 p14 5 p15 6 p16 7 p17 8 p00 39 p01 38 p02 37 p03 36 p04 35 p05 34 p06 33 p07 32 p20 21 p21 22 p22 23 p23 24 p24 25 p25 26 p26 27 p27 28 psen 29 ale/p 30 txd 11 rxd 10 8051 d0 3 a7 2 d1 4 a6 5 d2 7 a5 6 d3 8 a4 9 d4 13 a3 12 d5 14 a2 15 d6 17 a1 16 d7 18 a0 19 oe 1 le 11 74ls373 u4 u5 u10 u11 a12 2 a11 23 a10 21 a9 24 a8 25 a7 3 a6 4 a5 5 a4 6 a3 7 a2 8 a1 9 a0 10 cs2 26 d0 11 d1 12 d2 13 d3 14 d4 15 d5 16 d6 17 d7 18 oe 22 6264 cs1 20 we 27 a12 2 a11 23 a10 21 a9 24 a8 25 a7 3 a6 4 a5 5 a4 6 a3 7 a2 8 a1 9 a0 10 ce 20 pgm 27 vpp 1 d0 11 d1 12 d2 13 d3 14 d4 15 d5 16 d6 17 d7 18 oe 22 2764 本科生课程设计（论文） 7 2.4 复位电路的设计 8051 单片机的复位电路有上电复位和手动按钮复位两种形式，rst/vpd 端 的高电平直接由上电瞬间产生高电平则为上电复位；若通过按钮产生高电平复位 信号称为手动按钮复位。 上电瞬间 rst 端的电位与 vcc 相同，随着电容充电电流的减小，+5v 立即 加到了 rst/vpd 端，该高电平使 8051 复位。 若运行过程中，需要程序从头开始执行。按下按钮则直接把+5v 加到了 rst/vpd 端从而复位，这称为手动复位。 在实际应用系统中，有些外围芯片也需要复位，如果这些复位端的复位 电平要求与单片机的要求一致，则可以与之相连。 8051 复位后，p0p3 四个并行接口全为高电平，其它寄存器全部清零，只 有 sbuf 寄存器状态不确定。 本科生课程设计（论文） 8 12345678 a b c d 87654321 d c b a title numberrevisionsize a2 date:13-jun-2005sheet of file:c:docum ents and settingsmount-011二二二二.ddbdrawn by: ea/vp 31 x1 19 x2 18 reset 9 rd 17 wr 16 int0 12 int1 13 t0 14 t1 15 p10 1 p11 2 p12 3 p13 4 p14 5 p15 6 p16 7 p17 8 p00 39 p01 38 p02 37 p03 36 p04 35 p05 34 p06 33 p07 32 p20 21 p21 22 p22 23 p23 24 p24 25 p25 26 p26 27 p27 28 psen 29 ale /p 30 txd 11 rxd 10 8051 12mhz 30pf 30pf 2.5 时钟电路设计 时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号。8051 内部有一个高增益反向 放大器，用于构成振荡器，引脚 xtal1 和 xtal2 分别是此放大器的输入端和输出 端。在 xtal1 和 xtal2 两端跨接晶体或陶瓷谐振器，就构成了稳定的自激振荡器， 其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器。见图 2.4。外接晶振时 c1、c2 值常选择 为 30pf 左右；外接陶瓷谐振器时，c1、c2 约为 47pf。c1、c2 对频率有微调作用， 振荡频率范围是 1.212mhz。 内部时钟发生器实质是一个二分频的触发器，其输出信号是单片机工作所需 的时钟信号。一般要求，外接的脉冲信号应当是高、低电平的持续时间大于 20ns，且频率低于 12mhz 的方波。这种方式适合于多块芯片同时工作，便于同步。 图 2.4 时钟电路 本科生课程设计（论文） 9 2.6 8051cpu 最小系统图 2.5 8051cpu 最小系统图 本科生课程设计（论文） 10 第 3 章 温度传感器输入输出接口电路设计 3.1 温度传感器的选择 单片机温度控制系统中的重要环节就是温度检测元件的选择以及测温电路的 设计。一般测量电路由测温元件、信号调理电路、信号放大器等组成。本次设计 采用的是 pt100 型铂电阻温度传感器，因其测量范围大，复现性好，稳定性强等 特点而被广泛使用。 pt100 型铂电阻温度传感器特性综述： 该电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的重视性和稳定性，其零度阻值 为 100，电阻变化率为 0.3815/，是中低温区（-200650）最常用的一种 温度检测器。 3.1.1 a/d 转换器选择 数据采集在控制系统中是一个很重要的环节，其性质的好坏直接影响控制的精 度，由于本次设计要求测量多点温度值，所以选择芯片 cd4051 为多路转换开关， ad574 为模数转换器。 模拟量输入接口的功能是把工业生产控制现场送来的模拟信号转换成能接收的 数字信号。 本次设计选用的 a/d 转换器为 ad574。ad574 是 ad 公司生产的 12 位逐次逼近 型 a/d 转换芯片，它将 a/d 转换电路、基准电压、时钟、比较器、逐次逼近寄存 器以及输出缓冲存储器等集成在一块芯片上，并具有三态输出。在一般情况下， 无需加任何外部电路，只要接上+5v 及-15v 电源，加上模拟输入，给出启动转换 信号，即可实现 12 位 a/d 转换。 ad574的主要特性指标如下： （1）分辨率 12位； （2）转换时间 25s； 本科生课程设计（论文） 11 （3）转换精度 2lsb； （4）输入信号 单极性或双极性； （5）电源 +5v及-15v； ad574 可由+5v 及-15v 供电，输入模拟电压可以是单极性 0 至+10v，或者是双 极性+5v 至-5v。输入电压极性可由 bip off 引脚的连接方式而定。单极性输入时 bip off 接地，双极性输入时应悬空或接+5v 电源。 在 ad574 由微处理器控制的情况下，可在初始化程序中将 bc 端置为高电平， dr 端的状态由芯片内部决定，其初始状态也是高电平，此时输出总线处于高阻状 态。当 b/c 端输入低电平信号后，ad574 便开始转换。此时，dr 端及输出端状态 不变，经 25s 后转换结束，dr 端变低,延时 500ns 后，数据线上出现转换后的数 据。当微处理器取完数据后转换命令可撤去，b/c 置高电平。在 b/c 变化后的 1.5s，dr 线随之自动变高，同时数据线呈现高阻，一次转换即完成。注意上次 b/c 命令撤除与下一次给出新的转换命令之间的时间间隔不得小于 2s，如果在 转换进行期间 b/c 线变高,那么这次转换就停止，而且 dr 与数据线状态不变。 a/d 转换结束时，a/d 转换芯片会输出转换结束信号，通过 cpu 读取转换数据。 3.2 模拟量检测接口电路图 画出有传感器、cpu、ad 转换器等电路连接图，即完整的模拟量检测硬件电路。 图 3.1 ad574 与 8051 的连接 12345678 a b c d 87654321 d c b a title numberrevisionsize a2 date:2-jun-2005 sheet of file:c:documents and settingsmount-031二 二二 二.ddbdrawn by: ea/vp 31 x1 19 x2 18 reset 9 rd 17 wr 16 int 0 12 int 1 13 t0 14 t1 15 p10 1 p11 2 p12 3 p13 4 p14 5 p15 6 p16 7 p17 8 p00 39 p01 38 p02 37 p03 36 p04 35 p05 34 p06 33 p07 32 p20 21 p21 22 p22 23 p23 24 p24 25 p25 26 p26 27 p27 28 psen 29 ale/p 30 txd 11 rxd 10 8051 +5v u? not 100 ch -15v +15v dgnd 1 ref-in 10 lsbdb0 16 db1 17 an-gnd 9 db2 18 db3 19 db4 20 bifoff 12 db5 21 db6 22 db7 23 10vspn 13 db8 24 db9 25 20vspn 14 db10 26 msb-11 27 refout 8 status 28 ce 6 cs 3 +vs 7 a0/sc 4 r/c 5 -vs 11 12/8 2 u? ad574a lf398 100k 100k100 -12v +12v 本科生课程设计（论文） 12 3.3 温度检测电路输出接口电路设计 ad522 是 ad 公司推出的高精度数据采集放大器，利用它可在恶劣的环境下获得高 精度的数据。它的线性好，具有较高的共模抑制比、低电压漂移和低噪声的优点。 ad522 采用14 脚 dip 封装，图 1.2 给出了ad522 的引脚排列， 表 1 给出了各引脚的功能说明。 图 3.4 ad522 芯片 本科生课程设计（论文） 13 表 3.1 ad522 芯片引脚功能图 引脚名称功能 1+input正输入端 2r gain增益补偿端 3-input输入端 4null空端 5v-负电源端 6null空端 7output输出端 8v+正电源端 9gnd地参考端 10nc不接 11ref参考端 12sense补偿端 13data guard数据保护端 14r gain增益补偿端 测量电路的设计： 测量电路由测温元件和电阻元件构成的，如图 1.3 所示，此电路为典型的桥式测 量电路，可在低电压、高阻抗、大噪声的环境中获得最佳性能。 本科生课程设计（论文） 14 123456 a b c d 654321 d c b a title numberrevisionsize b date:19-jun-2006sheet of file:d:prev io 11.d dbdrawn by: 12 u31a 74ls05 555 c1 0.1uf 180k5k +12 1k ac ac ssr c? ca p rs 图 3.5 温度测量电路 该桥式电路能够把温度变化所引起的热电阻阻值的变化转换成电压信号送给放 大器的输入端，由于铂电阻安装在内，通过长导线接入控制台，为了减少引线电 阻的影响采用三线制接法。 ad522 是高精度集成放大器，ad522 的第 1 引脚和第 3 引脚为信号差动输入端； 第 2、14 引脚外接电阻 rg 用于调整放大倍数；第 4、6 引脚为条零端；第 13 引 脚为数据屏蔽端；第 12 脚为测量端；第 11 脚为参考端；这两端的电压差即为加 到负载上的电压信号。使用时，测量端与 out 输出端（第 7 脚）在外部相连接， 输出放大后的信号。将信号地与放大器的电源地（第 9 脚）相连接为放大器的偏 置电流提供通路。 图 3.6 温度控制电路 123456 a b c d 654321 d c b a title numberrevisionsize b date:19-jun-2006sheet of file:d:prev io 11.d dbdrawn by: 1 3 2 14 5 9 11 7 12 46 8 r0 +15v r vcc rg 10 -15v +15v r7 10k out pt 本科生课程设计（论文） 15 3.4 人机对话接口电路设计 8279 键盘/显示器扩展电路如图 1.13 所示。 本科生课程设计（论文） 16 12345678 a b c d 87654321 d c b a a 1 b 2 c 3 e1 4 e2 5 e3 6 y0 15 y1 14 y2 13 y3 12 y4 11 y5 10 y6 9 y7 7 u7 74ls138 r16 5k r20 5k r17 5k r18 5k r15 5k r21 5k r14 5k a bf c g d e dpy1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 outa0 27 outb0 31 outa1 26 outb1 30 outa2 25 outb2 29 outa3 24 outb3 28 db0 12 bd 23 db1 13 db2 14 sl0 32 db3 15 sl1 33 db4 16 sl2 34 db5 17 sl3 35 db6 18 db7 19 rl0 38 rl1 39 irq 4 rl2 1 rl3 2 cs 22 rl4 5 rd 10 rl5 6 wr 11 rl6 7 a0 21 rl7 8 clk 3 shift 36 reset 9 cntl/s 37 u6 8279 12 u23a 7407 34 u24b 7407 56 u25c 7407 98 u26d 7407 1110 u27e 7407 1312 u28f 7407 1312 u30f 7407 1312 u29f 7407 +5v dpg f e d c b a 12 u31a 74ls05 12 u32a 74ls05 12 u33a 74ls05 12 u34a 74ls05 12 u35a 74ls05 二 二二 二 7 二 二 3 二 二 1 5 9 2 46 二 二二 二 0 8 r22 4.7k r23 4.7k r24 4.7k r25 4.7k +5v r19 5k 该电路中，显示器采用共阴极接法，由驱动器 74ls05，7407 对其进行驱动。 键盘为 44 矩阵式，采用行扫描对键盘按键进行查询，从而调入相应指令。 图 1.13 8279 键盘显示电路原理图 本科生课程设计（论文） 17 第 4 章 加热炉温度控制软件设计 4.1 软件实现功能综述 该系统软件设计主要分三部分：第一部分为主程序；第二部分为键盘中断服 务程序；第三部分是定时采样及处理程序。 4.2 流程图设计 4.2.1 主程序流程图设计 本科生课程设计（论文） 18 键盘扫描显示主要完成键盘的粗扫描，判断有无键按下，以及按下键值的位 置，并延时以消除键的抖动。 4.2.2 模拟量检测流程图设计 数据采集是温度控制不可缺少的部分。数据采集程序的主要任务是巡回检测 炉内5个点的温度参数，巡回检测的方法是先把8个通道各采样一次，然后再采第 二次，第三次，直到每个通道均采样5次为止 本科生课程设计（论文） 19 4.2.3 单片机主程序流程图设计 单片机主程序的主要任务是初始化 modem，读取数据并保存，并对键进行处 理。 本科生课程设计（论文） 20 4.3 程序清单 org 0000h ajmp main org 001bh ajmp ct1 org 0200h a1 equ 50h main: clr a mov 2ah,a mov 2ch,a mov 2dh,a mov 2eh,a mov a1,#50 loop: acall samp acall filter acall trast acall testkey acall display mov a,50h add a,#5 mov 52h,a subb a,#10 mov 53h,a mov a,51h cjne a,52h,tpl clr p3.4 clr p3.2 ajmp loop tpl: jnc tpl1 cjne a,53h,mtpl setb p3.4 clr p3.2 ajmp loop 本科生课程设计（论文） 21 mtpl: jnc hat setb p3.2 setb p3.4 ajmp loop tpl1: setb p3.2 clr p3.4 ajmp loop hat: clr p3.2 acall pid mov a,2fh cpl a inc a setb f0 mov tmod,#50h setb p3.4 mov tl1,a mov th1,#0ffh clr pt1 setb ea setb tr1 setb et1 loop1: acall testkey acall display jb f0,loop1 ajmp loop ct1: clr tr1 clr f0 clr p3.4 reti 采样子程序; samp: mov r1,#02ch mov r0,#03 mov dptr,#0feffh 本科生课程设计（论文） 22 read: movx dptr,a here: jb p3.3,here movx a,dptr rlc a mov 20h.0,c rlc a mov 20h.1,c rlc a mov 20h.2,c rlc a mov 20h.3,c rlc a mov 20h.4,c rlc a mov 20h.5,c rlc a mov 20h.6,c rlc a mov 20h.7,c mov a,20h mov r1,a mov p0,a inc r1 djnz r0,read ret 按键选择子程序; testkey: jb p3.0,main2_2 acall delay10 jb p3.0,main2_2 jnb p3.0,$ mov a,#1 add a,a1 clr c cjne a,#150,main2_1_1 本科生课程设计（论文） 23 mov a,#150 ajmp main2_1_3 main2_1_1: jc main2_1_3 main2_1_2: clr c mov a,#150 main2_1_3: mov a1,a; ;上面这一段是+1 度按 键,按下+1 度; main2_2: jb p3.1,main2_3 acall delay10 jb p3.1,main2_3 jnb p3.1,$ mov a,a1 cjne a,#50,main2_2_1 ajmp main2_2_3 main2_2_1: jc main2_2_2 clr c mov b,#1 subb a,b ajmp main2_2_3 main2_2_2: mov a,#50 main2_2_3: mov a1,a; main2_3: acall trast1 mov 32h,a mov 31h,b ret 显示子程序; display: m a,a1;将待显示的数存在 70h 到 75h 中 mov b,#100 div ab ;显示子程序 mov 73h,a ;百位在 a mov a,b ; 本科生课程设计（论文） 24 mov b,#10 div ab mov 72h,a ;十位在 b mov 71h,b ;个位在 c mov a,51h ;将的十六进制数 转换成十进制 mov b,#100 div ab ;显示子程序 mov 76h,a ;百位在 a mov a,b mov b,#10 div ab mov 75h,a ;十位在 b mov 74h,b ;个位在 c disp1: mov r1,#70h ;指向显示数据首址 mov r5,#0feh ;扫描控制字初值 play: mov p1,#0ffh mov a,r5 ;扫描字放入 a mov p2,a ;从 p2 口输出 mov a,r1 ;取显示数据到 a mov dptr,#tab ;取段码表地址 movc a,a+dptr ;查显示数据对应 段码 mov p1,a ;段码放入 p1 口 mov a,r5 lcall d1ms ;显示 1ms inc r1 ;指向下一地址 mov a,r5 ;扫描控制字放入 a jnb acc.6,endout ;acc.5=0 时一次显示 结束 rl a ;a 中数据循环左移 mov r5,a ;放回 r5 内 ajmp play ;跳回 play 循环 本科生课程设计（论文） 25 endout: mov p1,#0ffh ;一次显示结束，p2 口复位 mov p2,#0ffh ;p3 口复位 ret ;子程序返回 双字节加法程序:r5r4+r3r2=r7r6 ; dsum: mov a,r4 add a,r2 mov r6,a mov a,r5 addc a,r3 mov r7,a ret 本科生课程设计（论文） 26 12345678 a b c d 87654321 d c b a title numberrevisionsize a2 date:22-jun-2006sheet of file:d:previo11.ddbdrawn by: ea/vp 31 x1 19 x2 18 reset 9 rd 17 wr 16 int0 12 int1 13 t0 14 t1 15 p10 1 p11 2 p12 3 p13 4 p14 5 p15 6 p16 7 p17 8 p00 39 p01 38 p02 37 p03 36 p04 35 p05 34 p06 33 p07 32 p20 21 p21 22 p22 23 p23 24 p24 25 p25 26 p26 27 p27 28 psen 29 ale/p 30 txd 11 rxd 10 8051 12mhz k 30pf 30pf /mr 1 vcc 2 gnd 3 pfi 4 /wdo 8 reset 7 wdi 6 /pfo 5 max813l 51k 1 2 3 a 74hc08 +5v outa0 27 outb0 31 outa1 26 outb1 30 outa2 25 outb2 29 outa3 24 outb3 28 db0 12 bd 23 db1 13 db2 14 sl0 32 db3 15 sl1 33 db4 16 sl2 34 db5 17 sl3 35 db6 18 db7 19 rl0 38 rl1 39 irq 4 rl2 1 rl3 2 cs 22 rl4 5 rd 10 rl5 6 wr 11 rl6 7 a0 21 rl7 8 clk 3 shift 36 reset 9 cntl/s 37 8279 2k r 20uf +5v +5v not 100 ch -15v +15v dgnd 1 ref-in 10 lsbdb0 16 db1 17 an-gnd 9 db2 18 db3 19 db4 20 bifoff 12 db5 21 db6 22 db7 23 10vspn 13 db8 24 db9 25 20vspn 14 db10 26 msb-11 27 refout 8 status 28 ce 6 cs 3 +vs 7 a0/sc 4 r/c 5 -vs 11 12/8 2 u9 ad574a lf398 100k 100k100 -12v +12v vee vdd x0 x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 inh c b a x vss 16 u3 cd4051 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 14 13 12 11 10 +15v-15v reset reset int0 int0 d0 3 a7 2 d1 4 a6 5 d2 7 a5 6 d3 8 a4 9 d4 13 a3 12 d5 14 a2 15 d6 17 a1 16 d7 18 a0 19 oe 1 le 11 74ls373 u4 u6 u5 d0 3 a7 2 d1 4 a6 5 d2 7 a5 6 d3 8 a4 9 d4 13 a3 12 d5 14 a2 15 d6 17 a1 16 d7 18 a0 19 oe 1 le 11 74ls373 a b c u4 u13 u10 u11 p00 p01 p02 p16 p17 p26 /rd ale ale p27 p25 psen p07 sts a 1 b 2 c 3 e1 4 e2 5 e3 6 y0 15 y1 14 y2 13 y3 12 y4 11 y5 10 y6 9 y7 7 u7 74ls138 r16 5k r20 5k r17 5k r18 5k r15 5k r21 5k r14 5k a bf c g d e dpy 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 a bf c g d e dpy 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g 8 dp dp 0 0 12 u23a 7407 34 u24b 7407 56 u25c 7407 98 u26d 7407 1110 u27e 7407 1312 u28f 7407 1312 u30f 7407 1312 u29f 7407 +5v dpg f e d c b a 12 u31a 74ls05 12 u32a 74ls05 12 u33a 74ls05 12 u34a 74ls05 12 u35a 74ls05 二二二二 7 二二 3 二二 1 5 9 2 46 二二二二二二 0 8 r22 4.7k r23 4.7k r24 4.7k r25 4.7k r19 5k 1 2 3 4 c1 200uf r3 res2 t dw 2cm53 t1 npn r1 res2 r2 r 2k rw c2 470uf 3.3k 5.6k npn bell +5v 8 a+ 12 u31a 74ls05 555 c1 0.1uf 180k5k +12 1k ac ac ssr c? cap rs 1 3 2 14 5 9 11 7 12 46 8 r0 +15v r vcc rg 10 -15v +15v r7 10k out pt 2k rw +5v a12 2 a11 23 a10 21 a9 24 a8 25 a7 3 a6 4