单片机温度控制器实训总结

1 / 38 单片机温度控制器实训总结 南京邮电大学 通 达 学 院 2016/2016 学年 第 1 学期 课程设计实验报告 课题名称 基于 CPU的 8LED温度显示控制器的设计 专 业 通 信 工 程 学生班级 070018 学 号 07001836 姓 名 指导老师 林 建 中 2 / 38 实验日期 2016 年 11 月 19 日 题目：基于单片 cpu的 8led温度显示控制器的设计 一 ,实验目的和要求 1， Proteus软件的 MCS51 单片机仿真学习 2，根据提供的参考工程，在 proteus 平台自己重新设计实验电 路所需要的电器原理图，并在此基础上编写相对应的程序，实现其功能，学习 proteus软件的使用，其中包括原理图器件的选取，原理图的电气连接，程序的编写编译以及运行，并能查出其错误等。 基本要求： 用热敏电阻或温度传感器作温度探头，通过 AD转换器变换，把温度数据转换成 BCD码在 LCD上显示。 显示精度 0 。 5 能记录和回放温度参数，记录间隔可任意设定 3 / 38 回放数据速度可设定 画出温度变化曲线。 发挥部分： 1 显示精度提高到 0 。 1 2 显示精度提高到 0 。 01 3 与实际温度计温度比较，找出温 度显示误差曲线，在报告中描出，并分析误差来源 4 实现温度自动补赏 二，实验仪器 微型计算机一台 三，实验原理 温度测量通常可以用两种方式来实现，一种是用热敏电阻之类的器件，由于感温效应，热敏电阻的阻值能够随温度变化，当热敏电阻接入电路，测量过它的电流或其两端的电压就会4 / 38 随温度 变化发生响应的变化，在将温度变化的电压或电流采集过来，进行 A/D转化后，发送到单片机进行处理，通过显示电路，就可以将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D 转换电路，其测温电路比较麻烦。 第二种方法是用温度传感器芯片。温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号，直接发送给单片机，转换后通过显示电路既可以显示。 四，基本芯片及其原理 单片机微型计算机简称单片机，是指在一块芯片体上集成了中央处理器 CPU、随机存储器 RAM、程序存储器 ROM或 EPROM、定时器 /计数器、中断控 制器以及串行和并行 I/O 接口等部件，构成一个完整的微型计算机。目前，新型单片机内还有A/D及 D/A 转换器、高速输入 /输出部件、 DMA通道、浮点运算等特殊功能部件。由于它的结构和指令功能都是按工业控制设计要求设计的，特别适用于工业控制及其数据处理场合，因此，确切的称谓是微控制器，单片机只是习惯称呼。 单片机的特点 1)有优异的性能价值比。 5 / 38 2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各个功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取措施，适合于恶劣环境下工作；也易于产品化。 3)控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有及其丰富的转移指令、 I/O 口逻辑操作及位处理指令。一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度高于 同意档次的微机。 4)单片机的系统扩展和系统配置都比较典型、规范，而且非常容易构成各种规模的应用系统。 单片机并行 I/O接口的扩展 单片机与外部交换信息是通过 I/O 接口电路来实现的。AT89C51 单片机本身有 4 个 8 位的并行 I/O 口 P0-P3，但实际使用时往往再增加些 I/O口，以便与外部设 备交换数据。AT89C51 单片机外部 RAM 和扩展 I/O 接口是统一编址的。用户可以把外部 64KB RAM 空间的一部分作为扩展 I/O 接口地6 / 38 址空间，每一个 I/O接口相当于一个 RAM 存储单元，访问外部 RAM存储单元就像访问外部 I/O 接口，即用 “MOVX” 指令对扩展 I/O接口进行输入输出操作。 查询式键盘属于独立式键盘，键盘的各个按键之间彼此是独立的且是最简单的键盘电路。每个键地接入一根数据输入线。如图所 示。注意：由于每一个按键均需要一根 I/O 口线 ，当键盘按键数量比较多时，需要的 I/O口线也较多，因此独立式键盘只适合于按键较少的应用场合。一般情况下，按键数等于占用 I/O端口数。 查询式键盘的结构图如图所示： 图 2-5 查询式键盘的接口电路 查询式键盘可以工作在多种方式下，中断方式、程序查询方式、定时查询发送和中断查询方式。 在中断模式下，按键的数量受到外部中 断源的限制。在有特殊需要的场合，还可以借用内部的定时器中断。所以在这种模式下，按键的数目小于外部中断源和单片机定时器数量之和。 7 / 38 程序查询和定时查询类似，都是通过读 I/O状态，当有键被按下时相应的 I/O 口线变为低电平，而未被按下的键对应的I/O 口线保持为高电平，这样通过读 I/O 口状态可判断是否有键按下和哪一个键被按下。 温度传感器及其原理 温度传感器是一种将温度变化转换为电量变化装置。 将温度变化转换为热电势变化的称热电偶传感器。将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器；金属热电阻式传感器简称为热电阻，半导体热电阻式传感器简称为热敏电阻。温度传感在工业生产、科学 研究、民用生活等许多领域得到广泛应用。电阻式传感器广泛被用于 -200 960 范围内的温度。是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质而工作的，用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值对应的温度值。电阻式传感器分为金属热电阻传感器和半导体热电阻传感器两大类。前者称为热电阻，后者称为热敏电阻。 对于热敏电阻，需要了解以下几点： 8 / 38 测温原理及特性 NTC 热敏电阻研制的较早，也较成熟。最常见的是由金属氧化物组成。根据不同的用途， NTC 又可以分为两大类。第一类用于测量温度。它的电阻值与温度之间呈负的指数关系。第二类为负的突变型，当其温度上升到某设定值时，其电阻值突然下 降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流，起保护作用。 典型的 PTC热敏电阻通常是在钛酸钡陶瓷中加入施主杂质以增大电阻温度系数。 热敏电阻的应用 热敏电阻具有尺寸小、响应速度 快、阻值大、灵敏度高等特点，因此它在许多领域被广泛应用。 热敏电阻的温度补偿 热敏电阻可以在一定的温度范围内对某些元件进行温度补偿。 9 / 38 热敏电阻可以用于温度控制： 温度传感器的作用是将温度经过热敏电阻 Rt 转换为电压信号。在本课题中温度范围的计算原理：首先把 A/D 转换中电位器旋钮顺时针旋到底，即模拟信号的输入不衰减，选取两个温度状态 T1、 T2,分别测量出其模拟输出电压 V1、 V2；根据 0809的输入范围在 0 到 5伏，即可计算出温度极限。 0 伏时对应的温度 TL:T1-(T2-T1)/(V2-V1)。 5 伏时对应的温度 TH: T1-(T2-T1)/(V2-V1) 本实验中近似计算 TH为 150 摄氏度， TL为 -50摄氏度。 程序温度的计算原理：首先用温度范围除以 0 到 256，然后乘以模拟转换的数字量，即得到升高的温度，在和最低温度相 加 ， 就 可 以 得 到 实 际 的 温 度 值 。 其 公 式 为 ：TL+AX(TH-TL)/256 TL:显示的最低温度 TH:显示的最高温度 10 / 38 AX:模拟电压所转换的数字量 LED显示器结构与原理 LED 显示器由 7 条发光二极管组成显示字段，有的还带有一个小数点 dp 将 7 段发光二极管阴极连在一起，成为共阴极接法，当某个字段的阳极为高电平时，对应的字段就点亮。共阳极接法是将 LED 的所有阳极并接后就连到 +5V 上，当某一字段的阴极为 0 时，对应的字段就点亮。 五，显示设计 实验原理图： 三张图分别代表，实验连接图，实验时间记录图，温度记录控制图 温度控制器的设计与制作 一、功能要求 11 / 38 设计并制作一个温度控制器，用于自动接通或断开室内的电加热设备，从而使室内温度达到设定温度要求，并能实时显示室内温度。当室内温度大于等于设定温度时，控制器断开电加热设备；当室内温度比设定温度小 2?C时，控制器接通电加热设备。 控温范围： 051?C 控温精度： 1?C 二、硬件系统设计 1硬件系统由七部分组成，即单片机及看门狗电路、温度检测电路、控制输出电路、键盘电路、显示电路、设置温度储存电路及电源电路。 单片机及看门狗电路 根据设计所需的单片机的内部资源，选择 AT89C51-24PC 较合适。为了防止程 序跑飞，导致温度失控，进而引起可怕的后果，本设计加入了硬件看门狗电路 IMP813L，如果它的 WDI脚不处于浮空状态，在秒内 WDI不被触发，就说明程序已经跑飞，看门狗输出端 WDO 将输出低电平到手动复位端，使复位输出端 RST 发出复位信号，使单片机可靠复位， 即程序重新开始执行。 12 / 38 温度检测电路 温度传感器采用 AD590，它实际上是一个与绝对温度成正比的电流源，它的工作电压为 430V，感测的温度范围为-550C+1500C，具有良好的线性输出，其输出电流与温度成正比，即 1A/K 。因此在 00C时的输出电流为 A ，在 1000C时输出电流为 A 。温度传感器将温度的变化 转变为电流信号，通过电阻后转变电压信号，经过运算放大器 JRC4558 运算处理，处理后得到的模拟电压信号传输给 A/D转换部分。A/D转换器选用 ADC0804，它是用 CMOS集成工艺制成的逐次逼近型模数转换芯片，分辨率 8位，转换时间 100s ，基准电压 05V，输入模拟电压 0 5V。 控制输出电路 控制信号由单片机的引脚输出，经过光耦 TLP521-1 隔离后，经三极管 C8550直接驱动继电器 WJ108-1C-05VDC，如果所接的电加热设备的功率 2KW ，则可利用继电器的常开触点直接控制加热设备，如果加热设备的功率 2KW，可以继电器控制接触器，由接触器直接控制加热设备。 键盘电路 键盘共有四个按键，分别是 S1、 S2、 S3、 S4。通过键盘来设置室内应达到的温度，键盘采用中断方式控制。 显示电路 13 / 38 显示电路由两位 E10501_AR 数码管组成，由两片 74LS164 驱动，实现静态显示， 74LS164 所需的串行数据和时钟由单片机的和提供。对于学过 “ 串行口 ” 知识的班级，实习时，可以采用串行口工作于方式 0，即同步移位寄存器的输出方式，通过串行口输出显示数据；对于没学过 “ 串行口 ” 知识的班级，实习时，可以采用模拟串行口的输出方式，实现显示数据的串行输出。 设置温度存储电路 为了防止设定温度在电源断电后丢失，此设计加入了储存电路，储存器选用具有 I2C 总线功能的 AT24C01 或 FM24C01 均可。每次通过键盘设置的室内设定温度都通过储存器储存起来，即使是电源断电，储存器存储的设定温度也不丢失，在电源来电后，单片机自动将设 定温度从储存器中读出，一方面避 免了断电后的更新设置工作；另一方面也保护了控制器控制的安全性，可靠性。 电源电路 电源采用了串联型集成稳压器电路，电源有两路输出，一路由 L7805CV稳压输出 +5V，除 JRC4558、 AD590外，电路的其它部分均由 +5V 供电；一路由 MC78L12 和 LM79L12 稳压输出14 / 38 12V ，给 JRC4558、 AD590 供电。当然这里还可以选择现成的开关型稳压电源，但 3参考程序： ;- ;温度控制器源程序 ;- s1 bit ;s1 按键控制口位 s2 bit ;s2 按键控制 口位 s3 bit ;s3 按 键控制口 位 s4 bit ;s4 按键控制口位 wdkz bit ;温度控制口位 wdi bit ;看门狗触发端 sda bit ;AT24C01 的数 据 线 scl bit ;AT24C01 的时钟线 drxd bit ;74LS164 数据 dtxd bit ;74ls164 时钟 intr bit ;A/D 转换结束信号控制口位 szled bit ;设置 LED sbz bit 00h ;秒标志位 swwd equ 30h ;十位温度的 BCD 码存储单元 gwwd equ 31h ;个位温度的 BCD码存储单元 15 / 38 adpj equ 32h ;A/D 转换后的平滑滤波值存储单元 szwd equ 33h ;设置温度值存储单元 adwz equ 34h ;5 次 A/D 值的初始位置 ,即 34h38h mjsz equ 39h ;1 秒记数值 (50ms 次数 ) smjsz equ 3ah ;3秒记数值 shmjsz equ 3bh ;10 秒记数值 org 0000h ljmp start org 000bh ljmp timezd ;T0 中断 org 0013h ljmp temszzd ;INT1 中断 org 0030h start: clr sbz mov mjsz,#20 mov smjsz,#15 mov shmjsz,#50 mov sp,#60h ;-赋初值 ;lcall durom mov szwd,a ;- 读 设 置 温 度 mov 16 / 38 tmod,#01h mov th0,#3ch mov tl0,#0b0h setb tr0 ;- 定时器 T0 的设定及启动 setb it1 setb ex1 setb et0 setb ea ;-开中断 (INT1 和 T0 中断 ) cyc: lcall adzh mov a,adpj lcall bcdzh lcall disp lcall tembj jnb sbz,$ clr sbz lcall wdog sjmp cyc ;- ;模数转换子程序名： adzh ;入口参数 :无 ;出口参数 :adpj ;- adzh: push psw push acc mov r1,#adwz mov r2,#5 adzh1: movx r0,a jb intr,$ movx a,r0 mov r1,a inc r1 17 / 38 djnz r2,adzh1 ;-5 次 A/D 值完成 mov r0,#adwz mov r2,#5 lcall paix ;-5 次 A/D 值排序 mov r5,#00h mov r6,#00h mov r7,#3 mov a,#adwz add a,#1 mov r1,a 学院 单片机课程设计报告书 题目：温度控制系统设计 院系名称 ： 学生姓名 ： 专业名称 ： 班 级 ： 18 / 38 时间 ： ） 学院 自动化 自动 2016年 6月 7日至 6月 17 日 温度控制系统设计 一、设计目的 在现代化的工业生产中电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。温度作为一个基本物理量，它是一个与人们的生活环境、生产活动密切相关的重要物理量。在现代化的工业生产过程中温度作为一 种常用的主要被控参数，在很多生产过程中我们需要对温度参数进行检测。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测。采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。 因此单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。 本次设计我们采用 MCS-52 系列单片机与各种外围电路构成单片机温度自动检测和控制系统，通过检测和控制一个温箱模型，实现对温度的实时检测和控制。通过本次设计掌握对19 / 38 温度检测控制系统的硬件设计方法和软件编写方法。熟悉了Protues软件和 Kiel 软件的使用方法。通过课题的研究进一步巩固所学的知识，同时学习课程以外的相关知识，培养综合应用知识的能力。锻炼动手能力与实际工作能力，将所学的理论与实践结合起来。 二、设计要求 本温度控制系统是一个闭环反馈控制系统，它用温箱中的温度传感器将检测到的温度信号经放大， A D转换后送入单片机中进行数据处理并显示当前温度值，用当前温度值与设定温度值进行比较。根据比较的结果得到控制信号用以控制控制箱中继电器的通断，实现对温箱中加热器的控制。通过这种控制方式实现对保温箱的温度控制。本课题设计的要求主要包括硬件设计和软件设计两部分。系统功能由硬件 和软件两大部分协调完成 ,硬件部分主要完成主机电路、数据采集电路、控制执行等电路的设计。软件程序编写主要用来实现对温度的检测、 LED 显示、继电器控制等数据处理功能。 三、 设计器材 89C52单片机， ADC0809，四位一体共阳极数码管，三极管，20 / 38 导线，电阻，晶振，按键开关，工具箱，温箱 ，加热箱。 四、 设计方案及分析 本次设计采用 89C52 单片机作为控制芯片，采用温箱中的温度传感器 采 集温度信号。通过温度传感器将采集的温度信号传送给控制箱，控制箱输出的电流信号再经过滑动变阻器转换成与之相对应的电压信号，经过放大处理送入 A/D 转换器进行 A/D转换，将模拟信号转换成数字信号送入到 控制芯片进行数据处理。通过在芯片外围添加显示、控制等外围电路来实现对控制箱中继电器的控制，从而 实现保温箱温度的实时检测和控制功能。 本系统功能由硬件和软件两大部分协调完成 ,硬件部分主要完成温箱 中传感器信号的采集处理 ,信息的显示等 ;软件主要完成对采集的温度信号进行处理及显示控制等功能。系统结构框图如图所示： 21 / 38 图 系统结构框图 系统硬件设计方案 单片机应用系统的硬件电路设计就是为本单片机温控系统选择合适的、最优的系统配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如 显示器、 A/D 转换器、设计合适的接口电路等。系统设计应本着以下原则： (1) 尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。本设计采用了典型的四位一体共阳极数码管显示电路、 A/D 转化电路，为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。 (2) 硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用 CPU 时间。由于本设计的响应时间要求不高，所以有一些功能可以用软件编程实现。 (3) 系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 本系统的硬件电路主要包括模拟部分和数字部分，从功能模22 / 38 块上来分有主机电路、数据采集电路、控制执行电路。系统硬件包括：温箱、控制箱、信号调理电路、 A D转换器件、89C52 单片机、按键控制、四位一体共阳极数码管温度显示器、温度控制电路。 芯片选择 单片机：单片机就是在一块硅片上集成了微处理器、存储器和各种输入输出接口电 路的微型计算机，简称单片机。单片机以其较高的性能价格比受到了人们的重视和关注。它的优点就是体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。单片机根据其基本操作处理的位数可分为 4、 8、 16、 32 位单片机，应用最为广泛的是八位单片机。根据本次设计的实际情况和要求，在本次设计中采用 AT89C52 作为系统的控制芯片。89C52内置 8位中央处理器、 256 字节内部数据存储器 RAM、8k片内程序存储器 32个双向输入 /输出 (I/O)口、 3 个 16位定时 /计数器和 5个两级中断结构，一个 全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外， 89C52 还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU 而 RAM 定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存 RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。 23 / 38 A/D 转换电路： A/D 转换电路的种类很多，例如，计数比较型、逐次逼近型、双积分型等等。选择 A/D转换器件主要从转换速度、精度和价格上考虑。逐次逼近型 A/D转 换器，在精度、速度和价格上都比较适中，是最常用的 A/D 转换器。双积分 A/D转换器，具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢。近年来在微机应用领域中也得到了广泛的应用。本课题需要将采集到的温度模拟信号转换成相应的数字信号，从而进行比较控制显示，而 ADC0809 是 8 位逐次逼近型的 A/D转换器。它由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通 8 个模拟通道， 允许 8 路模拟量分时输入，共用 A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完 的数 字量，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。其特点符合本次课题的转换要求，故选用 ADC0809。 图 四位一体共阳极数码管：本课题的温度显示部分要求显示到小数点一位，而温度控制范围为 0-200摄氏度， 因此需要四个七段数码管来显示。根据实验室已有的器件做全面权衡，最后选择了四位一体共阳极数码管，十二个引脚，四个控制位选，八个控制段选。如图。 24 / 38 图 控制电路 微 机 原 理 与 接 口 技 术 课 程 设 计 报 告 题 目 学 院 电 气 工 程 学 院 班 级 电 气 0802 班 学 号 0 8 2 9 1 0 5 8 指导老师 姜久春 小组成员 杨 洋 、徐 国 金 2016年 1 月 12 日 微机原理与口技术课程设计报告 25 / 38 温度控制器的设计 【题目】 温度控制器 【要求】 1采用 1路模拟输入，电压范围为 0 5V，控制温度变化范围为 0 。 C 。 2使用 2 个继电器分别控制加热器和风机，用来加热和降温。 3目标温度保持在 60度。 4系统中加一个滞环，当温度低于 50度，开始加热；当温度高于 55度时，关加热器； 当温度高于 70度时，开风机；当温度低于 65 度时，关风机。 5使用 3 个数码管作为输出显示电压值或温度值。 【预习及准备】 1课题背景 电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人26 / 38 们的生活带来了根本性的变化。在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面。 而本次设计就是要通过以 MCS-51 系列单片机为控制核心，实现温度控制器的设计。 2系统原理及流程图的初步设计 通过调整继电器，则可将需要设定的温度随所对应的电压值传输给单片机，再由单 片机控制显示器，显示出设定的电压值，再通过温度传感器和 AD 转换将采集的温度与设定的温度进行比较，若一致，则不动作，若不一致，则驱动加热或降温设备，从而实现对被控对象的温度控制。 经设计，温度控制器主要由单片机 AT89S51、温度采样电路、A/D 转换电路、温度显示电路、温度输入电路、驱动电路等组成。我自己绘制的系统框图和主程序流程图如下所示： 图 1 温度控制器系统框图 主程序流程图如下所示： 27 / 38 高于 55度 高于 70度 图 2 主程序流程图 3元件资料及管脚图 预习部分： AT89S51单片机 AT89S51 是美国 ATMEL 公司生产的低功耗，高性能 CMOS8 位单片机，片内含 4k bytes 的可系统编程的 Flash 制度程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失行存储技术生产，兼容标准 8051指令系统及引脚。 其主要组成和功能为： 4k字节 Flash 闪速存储器， 128字节内部 RAM， 32 个 I/O 口线，看门狗， 2 个数据指针， 2 个 16位定时器 /计数器，一个 5 向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时， AT89S51 可降至 0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU的工作，但允许 RAM，定时 /计数器，串行口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个复位。 28 / 38 其管脚图及框图如下： 图 3 AT89S51 管脚图 图 4 AT89S51功能框图 ADC0809 ADC0809 是带有 8 位 A/D 转换器、 8 路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS 组件。它是逐次逼近式 A/D 转换器，可以和单片机直接接口。其内部逻辑结构为： ADC0809由一个 8 路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个 A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通 8 个模拟通道，允许 8路模拟量分时输入，共用 A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存 A/D 转换完的数字量，当 OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 ADC0809 对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是 05V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。地址输入和控制线： 4条。 29 / 38 ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当 ALE 线为高电平时，地址锁存与译码器将 A， B， C 三条地址线的地址信号进行锁存 ，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。 A， B 和 C 为地址输入线，用于选通 IN0 IN7 上的一路模拟量输入。通道选择为：当 CBA 的值由 000 111 变化时，分别选择 IN0 IN7 通道。数字量输出及控制线： 11条。 ST为转换启动信号。当 ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行 A/D 转换；在转换期间， ST应保持低电平。 EOC 为转换结束信号。当 EOC 为高电平时，表明转换结束；否 则，表明正在进行 A/D转换。 OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE1，输出转换得到的数据； OE 0，输出数据线呈高阻状态。D7 D0为数字量输出线。 CLK 为时钟输入信号线。因 ADC0809 的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为 500KHZ， VREF， VREF 为参考电压输入。 其管脚图及内部结构图如下： 图 5 ADC0809管脚图 图 6 ADC0809 内部结30 / 38 构图 因本设计只要 1 路模拟输入，所以用 0809 比较浪费。可采用 ADC0804， ADC0804 与 ADC0809 基本相同，但只将输入模拟值转换为数字值输出到 D0。 74LS48 译码器 74LS48 七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。它有 3 个辅助控制端 LT、 RBI、 BI/RBO，现简要说明如下： 1. 灭灯输入 BI/RBO： BI/RBO 是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。当 BI/RBO 作输入使用且 BI 0 时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入 a g均为 0，所以字形熄灭。 2. 试灯输入 LT：当 LT 0 时， BI/RBO 是输出端，且 RBO 1，此时无论其它输入端是什么状态，所有各段输出 a g 均为1,显示字形 8。该输入端常用于检查 7488本身及显示器的好坏。 31 / 38 3.动态灭零输入 RBI：当 LT 1， RBI 0 且输入代码 DCBA0000 时，各段输出 a g 均为低电平，与 BCD 码相应的字形熄灭，故称 “ 灭零 ” 。利用 LT=1 与 RBI=0 可以实现某一位的 “ 消隐 ” 。此时 BI/RBO是输出端，且 RBO=0。 4. 动态灭零输出 RBO： BI/RBO 作为输出使用时，受控于 LT和 RBI。当 LT 1且 RBI 0，输入代码 DCBA=0000时， RBO=0；若 LT=0 或者 LT 1 且 RBI 1，则 RBO=1。该端主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。 7448的功能表如下： 图 7 74LS48 译码器功能表 从功能表可看出，对输入码 0000，译码条件是： LT 和 RBI同时等于 1，而对其它输入码则仅要求 LT 1，这时候，译码器各段 a g 输出的电平是由输入 BCD 码决定的，并且满足显示字形的要求。 温度控制器实验总结报告 32 / 38 一、功能及性能指标 根据设计任务基本要求，本系统应具有以下几种基本功能。 可以进行温度设定，并自动调节水温到给定温度值。 可以调整 PID控制参数，满足不同控制对象与控制品质要 求。 可以实时显示给定温度与水温实测值。 可以打印给定温度及水温实测值。 系统主要性能指标如下： 温度设定范围 4090 ，最小区分度 1 。 温度控制静态误差 1 。 双 3 位 LED数码管显示，显示温度范围 。 33 / 38 采用微型打印机打印温度给定值及一定时间间隔的水温实测值。 二、总体设计方案 水温控制系统的 控制对象具有热储存能力大，惯性也较大的特点，水在容器内的流动或热量传递都存在一定的阻力，