多路温度采集和显示系统.doc

毕业设计论文 第 32 页 共 32 页1 引言单片机以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等待点，在各个领域获得了广泛的应用，特别在工业控制、智能化仪器仪表、产品自动化、分布式控制系统中部已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一，是产品更新换代、发展新技术、改造老产品的主要手段。目前，在众多的单片机产品中，MCS5l系列、PIC系列及MCS96系列单片机是我国单片机应用的主流机种。大家知道，在单片机系统设计中，程序设计是非常重要的一环，它的质量直接影响到整个系统的性能。用汇编语言进行程序设计的过程和用高级语言设计程序有相似之处，其设计过程大致可以分为以下几个步骤：1明确课题对程序功能、运算精度、执行速度等方面的要求及硬件条件。2把复杂问题分解为若干个模块，确定各模块的处理方法，画出程序流程图。如果各模块仍较为复杂，还应分别画出分模块流程图和总的流程图。3正确分配存储器，如程序段的存放地址、数据区地址、工作单元分配等。4根据流程图精心组合合适的指令和编制源程序。数据采集是单片机的一个重要应用，同时它也是单片机和传感器的重要接口。在实际应用中，单片机的数据采集信号类型有以下几种：一种是模拟的电压信号和电流信号，另一种就是数字信号，例如PWM信号和串行通信信号。一般的单片机就是通过A/D转换实现对外部电压信号的采集，利用电流/电压转换芯片和A/D转换实现对电流信号的检测，通过脉冲计数和串行通信处理数字信号。温度是工业生产过程中最普遍.最重要的操作参数之一。温度检测和温度控制都直接与安全生产、产品质量.、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系。单片机以其体积小、性能价格比高、指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点，广泛应用于各种家电产品自动化仪表、工业控制系统和过程控制系统中，在温度控制领域和温度检测的应用也十分广泛。温度采集即温度检测通过温度检测元件随温度的变化而进行数据采集的，按检测元件份温度传感器：1、热电阻温度传感器；2、热电偶传感器；3、热敏电阻传感器。本文采用的是热电阻传感器。单片机的显示系统和单片机的输入部分是单片机的外围电路，同时它是人机交流的重要的接口。在实际应用中，单片机系统都会有输入和显示部分。其中输入主要是按键、键盘等提供给使用者进行状态和参数输入的器件。该器件将通过按键或者键盘将操作状态和参数变成单片机能够识别的电信号输入到单片机；另一方面，单片机通过输出设备，例如数码管、液晶和微型打印机等。本文是基于单片机的多路温度采集和显示系统，即单片机控制的温度采集及其显示，温度传感器采用电阻元件热电阻随温度的变化而采集到的信号，用LED显示其结果：有铂热电阻温度计Pt100感受的温度，经测温电桥变成电信号，再经放大器放大及非线性补偿器，把非线形电信号转变成线性电信号，它和多路选择电信号，同时进入选择开关，再经过A/D转换器可分别在数码显示器显示测量温度或设定温度值。2 多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案2.1 系统设计任务与要求 设计任务设计一个多路温度检测系统，主控器能对各温度检测器通过串行传输线实现温度数据及显示。具体设计制作任务： 1设计制作各温度检测器； 2设计制作主控器 设计要求 1基本要求 检测的温度范围： 200700 检测分辨率 +0.1 各检测器与主控制器之间距离 100米 各检测器单元可显示检测的温度值 设计并制作各检测器及主控器所用的直流稳压。由单向 220V交流电压供电。2发挥部分 可有主控制设置系统时间以及温度修正值 其他功能的改进 提高各温度检测器的温度检测精度 2.2 系统总体方案的设计 单片机应用系统的一般过程如图2-1所示。结束确定输入输出选单片机型号划分硬件功能安装通调软件设计交付使用硬件设计产品化仿真调试明确任务，划分功能块D4D5D6D71112131516171819A0A1A2A3A4A5A6A7A7A9A10A11A12CEOEPCMVPP109876A0A1A2A3A4A5A6A7A7A9A10A11A12CEOEPCMVPP112131516171819A0A1A2A3A4A5A6A7A7A9A10A11A12CEOEPCMVPP109876543252421Q0QQ0QQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7DD0D1D2D3D4D5D6D725691215161934781314171811110A11A12CEOEPCMVPP91098765432524212322022271功能块D4D5D6D71112131516171819A0A1A2A3A4A5A6A7A7A9A10A11A12CEOEPCMVPP1098Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7D0D1D2D3D4D5D6D7D256912151619347813141718111A4A5A6A7A7A9A10A11A12CEOEPCMVPP1098765432524212322022271明确任务，划分功能块图2-1 单片机应用系统设计的一般过程1.确定总体设计方案根据应用系统的目标、任务，确定总体方案。（1） 明确应用系统的目标、任务系统外围设备：单片机的ROM、RAM的扩展，ADC0809的数模转换，键盘的指定显示，LED的串行显示，报警系统。（2） 确定参数与数字信号的转换和方法单片机只能接收、处理、输出数字信号，所以必须进行信号转换，本设计是经过数模转换后驱动的。（3） 机型选择根据应用系统的复杂程度来选择4位、8位、16位机，根据场合、精度等要求确定使用类型，选择机型一般为市场流行的，也考虑经济因素。本设计选用的是MCS-51单片机及其数据存储器和程序存储器的扩展 。（4） 划分硬件和软件的功能本设计中，热电阻的温度采集和热电阻变送器输出的电压信号15v是直接用电路实现的，键盘的指定显示、LED的显示、报警系统、主控模块系统既需要硬件电路，也需要软件来实现。2. 硬件设计硬件设计的具体步骤：输入数据、输出数据的传送方式为中断方式，查询方式。本系统的主要电路是小规模的扩展系统资源分配：输入信号使用的是ADC0809的输入端口，单片机使用的是P0并行口；输出信号用的是P1口。3. 软件设计软件设计程序坟主控制模块、显示模块、报警模块等，其程序见各章。4. 仿真调试一个应用系统并非一次就可以正确无误的设计出来，尤其是涉及的程序，必须经过多次调试才能保证却砸无误地工作。先安装部分硬件，在专用的仿真器或开发试验台上进行调试。5. 安装统调在线仿真调试确认软、硬件设计无误，达到要求后，就可以进行安转统包括固化程序、电路板制作、元件线路焊接、安装、整机统调。所谓统调就是对整个系统地个元件的参数进行统一调整。6. 投入使用和产品化3 主控模块的设计3.1 8051单片机的特点及引脚 1. 8位CPU8051系列单片机都是8位机，数据线是8位的。2. 输入/输出线8051单片机的I/O线有32根，即4个并行接口，P0、P1、P2、P3其中一个有两个I/O线构成的全双工的串行口。3. 存储器805l系列单片机都有128kB或者256kB片内RAM，4Kb或者8kB片内ROM。外部存储器可以寻址ROM空间为64kB，RAM空间为64kB。4定时/计数器8051系列单片机具有两个16位的定时/计数器，可以通过编程实现4种工作模式。5. 中断源8051单片机有5个中断源，分为两个优先级，每个中断源的优先级是可以编程的。6布尔处理器805l系列单片机的布尔处理器是一个完整的一位微控制器。8051单片机的8位机硬件资源和一位机的硬件资源是复合在一起的。3.2 8051芯片的引脚8051系列单片机有40引脚双列直插封装的， 也有44引脚PLcc方形封装工艺。在8051系列单片机40个引脚中，2个引脚是芯片主电源的引脚，2个引脚是外接晶振的引脚，4个引脚是控制用引脚，剩下32个引脚是32条输入输出线的引脚。1. 芯片主电源引脚第40引脚是Vcc引脚，接电源的+5v电压为弹片机芯片提供电能。第20引脚是Vss引脚，接地。2. 晶振引脚第19引脚是晶振引脚XTAL1，它接单片机内部一个反相放大器的输入瑞*该放大器构成片内振荡器。第18引脚是晶振引脚XTAL2，它按单片机内部反相放大器的输出端。当采用外部振荡器时，XTAL1引脚接地，XTAL2引脚接外部振荡器信号。3. 控制引脚控制引脚共有4个，分别是RSTVPD、ALEPR0G、PSEN、EAVpp。4. 输入/输出引脚P0口是第32引脚到第39引脚。P0口是8位三态I/O口，一般复用作地址数据线，即数据线与地址线的低8位复用。P1口是第1引脚到第8引脚。P1口是8位准双向口，其输出没有高阻态，输入不能锁存。P2口是第21引脚到第28引脚o P2口也是8位准双向口。一般用作地址线的高8位。P3口是第10引脚到第17引脚。P3口也是8位难双向口。可以用作普通I/O口，也可以夏用如下功能： P3.0作串行通信输入口RxD； P3.1作串行通气输出口TxD； P3.2作外剖中断0输入； P3.3作外部中断1输入； P3.4作定时器o外部输入； P3.5作定时器1外部输入； P3.6作外部数据存储器写脉冲： P3.7作外部数据存储器读脉冲。3.3 8051单片机的扩展及系统电路由于单片机的输入/输出引脚有限，一般的，我们采用地址存储器进行单片机系统总线的扩展。图3-1所示为74LS373的引脚。74LS373是带三态输出的8位锁存器。当三态门为有效低电平，使能端G为有效高电平时，输出跟随输入变化；当G由高变低时，输出端8位信息被锁存，直到G端再次高电平有效为止。347813141718111256912151619D0D1D2D3D4D5D6D7Q0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7图3-1 74LS373的引脚1098765432524212322022271A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12CEOEPCMVPP1112131516171819D0D1D2D3D4D5D6D7图3-2 2764的各个功能引脚在2764中主要有7种功能引脚： Vcc：电源电压,+5v. GND: 地A0A12:地址线 D0D7：数据线OE：片输出允许，连接单片机的读信号线CE：片选信号引脚，由地址线译码器或单线选通Vpp：编程写入电压。10987654325242123222272026A0A1A2A3A4A5A6A7A7A9A10A11A12OEWECS1CS21112131516171819D0D1D2D3D4D5D6D7图3-3 6264的各个功能引脚在6264中主要有6种功能引脚：WE：写允许引脚，低电平有效。 A0A12：地址线。D0D7：数据线。 OE：片输出允许，低电平有效。CS1：片选信号引脚，低电平有效。 CS2：片选信号引脚，高电平有效。8051单片机与ADC0809、2764及6264的接线电路如附录A所示。4 信号输入通道与信号采样模块的设计4.1 A/D芯片的选用及说明A/D转换器从原理上通常分为四类：计数器式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐渐逼近式A/D转换器和并行A/D转换器。计数式A/D转换器结构简单，但转换速度很慢，所以很少采用。双积分A/D转换器抗干扰能力强，转换精度也很高，但速度不够理想。逐渐逼近式A/D转换器的结构不太复杂，转换速度也很高。并行A/D转换器的转换速度最快，但结构复杂而且造价高。因此，选用逐渐逼近式A/D转换器。4.1.1 逐渐逼近式A/D转换器的工作原理逐渐逼近式A/D转换器是一种采用对分搜索原理来实现A/D转换的方法，逻辑框图如图4-1所示。 比较器OAN位寄存器N位D/A转换器控制逻辑模拟输入Vx数字输出启动CKDONE 图4-1 逐渐逼近式A/D转换器的逻辑框图有图可以看出，逐渐逼近式A/D转换器，由N位寄存器、N位D/A转换器、比较器以及控制逻辑部分组成。其工作原理如下:当启动信号作用后，时钟信号在控制逻辑作用下，首先使寄存器Dn-1=1,N位寄存器的数字量一方面作为输出用，另一方面经D/A转换器转换成模拟量Vc后，送到比较器。在比较器中与被转换的模拟量Vx进行比较，控制逻辑根据比较器的输出进行判断。若Vx=Vc,则保留这一位；若VxVc,则Dn-1=0.Dn-1位比较完后，再对下一位Dn-2进行比较，使Dn-2=1,与上一位Dn-1位一起进入D/A转换器，转换后再进入比较器，与Vx进行比较，如此一位一位地继续下去，直到最后一位D0比较完为止。此时，N位寄存器的数字量即为Vx所对应地数字量。4.1.2 A/D转换器的性能指标1转换精度A/D转换器的转换精度分为绝对精度和相对精度；也可是说是绝对误差和相对误差。绝对误差包括增益误差，零点误差和非线性误差等。绝对误差的测量应该在标准条件下进行。相对误差是指绝对误差与满刻度值之笔，一般用百分数来表示，对A/D转换器也常用PPM或最低有效值得位数LSB来表示。1LSB=满刻度值/2N2. 转换时间A/D转换器完成一次转换所需要的时间成为转换时间。一般用的8位A/D转换器的转换时间为几十至几百微秒。3. 分辨率分辨率是指A/D转换器对微小输入信号变化的敏感程度。通常用数字量得位数来表示，如8位、10位、12位等。分辨率为N,表示它可以对满刻度的1/2N的变化量做出反应。即：分辨率=满刻度值/2N4. 电源灵敏度当电源电压变化时，将使A/D转换器的电源发生变化，这种变化的实际作用相当于A/D转换器的输入量的变化，从而产生误差。4.1.3 典型的A/D转换芯片ADC0809ADC0809时带有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，可以和微机直接接口。1. ADC0809的内部逻辑结构如图4-2所示由图4-2可以看出，ADC0809有一个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。地址锁存器与译码器8路A/D转换器8路模拟开关INOIN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7三态输出锁存器DOD1D2D3D4D5D6D7VR VR- +OEEOCST CLK图 4-2 ADC0809内部逻辑结构（1）IN0IN7:8条模拟量通道（2）地址输入和控制线：4条ALE 为地址锁存允许输入线,高电平有效。通道选择如表4-1所示。表4-1被选通道和地址的关系ADDCADDBADDA选择的通道000IN1001IN2010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7（3）数字量输出及控制线：11条START 为转换启动信号。EOC为换结束信号。OE为输出允许信号，用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。D7D0位数字数出线。（4）电源线及其他：5条CLOCK为时钟输入信号线。Vcc为+5V电源线。GND为地线。Vref(+)和Vref(-)为参考电压输入，参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref(-)=0v.2627281234516122120191881514177252426229610INT0INT1INT2INT3INT4INT5INT6INT716122-12-22-32-42-52-62-72-8DOCADD-AADD-BADD-CALEENABLESTARTCLOCK2. 引脚结构图如图4-3所示图4-3ADC0809引脚图4.2 信号采样模块的电路设计本设计是用热电阻传感器来进行测量的，热电阻的特点是精度高，适用于测低温。4.2.1 热电阻的材料及工作原理目前应用最广泛的电阻材料试铂和铜并且已做成标准测温热电阻，本设计选用的是铂电阻。铂电阻的阻值温度之间的关系，在0850摄氏度范围内可用下式表示，Rt=Ro(1+At+Bt2) (4-1)在-2000范围内用下式表示，Rt=Ro1+At+Bt2+C(t-100)3 (4-2) 式中 Rt-温度为t摄氏度时的铂电阻的阻值； Ro-温度为0时的铂电阻值；A、B、C-常数，A=3.940*10-3/摄氏度 B=-5.802*10-7/摄氏度 C=-4.274*10-12/摄氏度对满足上诉关系的热电阻，其温度系数约为3.9*10-3/摄氏度。由式（3-1）、式（3-2）可见，电阻值与t及Ro有关，当Ro值不同时，即使在同样的温度下其Rt的值也不同。因此作为测量用热电阻必须规定Ro值。铂电阻材料的纯度通常用百度电阻比W(100)来表示，即W(100)=R100/Ro （4-3）式中 R100-水费点时的铂电阻的电阻值； Ro-水冰点时的铂电阻的电阻值。目前技术水平已达到W(100)=1.3930，与之相应的铂纯度为99.9995%，工业用铂电阻纯度W(100)=1.3871.390.4.2.2 电路测量测量电路是通过DBW系列的热电阻变送器来实现的。DBWM型热电阻温度变送器与各种不同型号的热电阻配套使用，将被测温度线性地转换成统一的标准信号15VDC（或420mADC），输出供给指示。记录仪，摸拟电动调节器，可编程数字调节器，分数控制系统及工业过程控制机使用。特点：本仪表采可用三、四线制连接方式，由于在电路设计上采用了高性能的功能模块结构方式，使整机结构紧凑，体积小，重量轻，安装调校简单，维护工作量小。本设计采用三线制连接方式。由于热电阻变送器提供的是15V电压，而ADC0809所需要的是05V电压，所以还需要加个减法电路即差值运算放大器来实现15V到05V的电压转换。图4-4是一个集成放大器组成的基本差值运算电路，它的同向输入端和反向输入端都接有输入信号，理想情况下，Ii=0,U-=U+,于是可以列出I1=I2（UI1-U-）/R1=(UUo)/R2U+=UI2*R4/(R3+R4)解得Uo=UI2*R4/(R3+R4)*（R1+R2）/R1-UI1*R2/R1 (4-4)当外电路电阻满足平衡对称条件时R1=R3,R2=R4时，式（4-4）可写成U。IN1IN2R1R2Ii U- U+R3 R4GNDUo=-R2/R1*(UI1-UI2) (4-5) 图4-4差值运算放大器式4-5表明输出电压与两个输入电压的差值UId=UI1-UI2成正比，电路实现了差值运算。差值运算防大器也成为差动运算放大器。UId称为差模信号，At=Uo/UId=-R2/R1称为电路的差模放大倍数。当输入电压UI1=UI2时，输出电压Uo=0，把UIc=（UI1+UI2）/2称为共模信号，可见电路对功模信号无放大作用，共模放大倍数为零。热电阻变送器与差值运算放大器的连接时，6号引脚接地，5号引脚接UI2,UI1接+1V电压。5 显示系统、报警系统及键盘控制5.1 显示系统的设计 显示系统是单片机控制系统的重要组成部分，主要用于显示各种参数的值，以便使现场工作人员能够及时掌握生产过程。 工业控制系统中常用的显示器件有CRT、LED、LCD等。LCD是一种功耗极低的显示元件，在仪表和低功耗应用系统中的使用较多，而LED成本低廉，培植灵活，多用于单片机控制系统中，所以选用LED显示。5.1.1 LED显示器件的工作原理LED有单个发光二极管、七段(或八段)LED显示器和LED点阵显示器等类型。发光颜色有红、绿、黄等。LLD显示器每段正常发光需直流电流1020mA，发光二极管发光时其正向导通压降为1.7v左右。ABCDEFGdp AF B G E C D dpABCDEFGdpABCDEFGdp（a） (b) (c)（a）典型的七段LED器件（b）共阳极LED显示器（c）共阴极LED显示器图5-1七段LED显示器的结构原理七段LED显示器是由7个LED按定的图形排列组成，如图6-1(a)所示，七段LED显示器的各个二极管分别称为a、b、c、d、e、f、g段，有些七段显示器增加一个dp段表示小数点，也称为八段LED显示器。七段LED显示器有两种结构：共阴极七段LED显示器和共阳极七段LED显示器，如图5-1(b)、(c)所示。将数码管的引脚和单片机的数据输出口相连，控制输出的数据可以使数码管显示不同的数字和字符，通常称控制发光二极管的8位字节数据为段选码。7段LED段选码如表5-1所示。可以看出，共阳极和共阴极的段选码互为补数。表5-1 7段LED段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码03FHC0HB7CH83H106HF9HC3EHC6H25BHA4HD5EHAH34FHB0HE79H86H46AH99HF71H8EH56DH92HU3EHC1H67DH82HR31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80H8FFH00H96FH90H“灭”00HFFHA77H88H5.1.2 LED显示电路设计LED的显示份静态显示方式和动态显示方式在静态显示方式下，N块显示器件都处于选通状态；每一块显示器件的段选线和一个8位的并行口相连，只要控制显示位的段选码，就可显示出相应的字幅。由于显示器件由不同的I/O控制，所以静态显示方式中的每一位都可以独立显示，在同一时刻每一位显示的字符可以各不相同。LED动态显示就是将所有显示位的段选线并联在一起，有一个8位I/O口控制，而位选线则有其他的I/O口控制，通过程序控制，不断循环输出相应的段选码和位由于人的视觉暂留效应，就可以获得视觉稳定的显示状态。本设计选用的是串行口动态扫描显示，其电路图如5-2所示。图5-2 串行动态LED扫描电路图5-2是电原理图，采用MCS-8051单片机，同时用廉价易得的74LS164和74LS138作为扩展芯片。但74LS138电流驱动能力较小，为此，使用了未级驱动三极管2SA1015作为地址驱动。5.2 报警系统的设计报警处理程序一般都需要根据系统的要求编写。虽然不同的系统的报警处理程序是不一样的，但报警程序的设计基本思想是相同的。报警程序主要有以下几个步骤组成：（1） 采样被测参数。（2） 比较采样值和给定的上下限。（3） 根据比较结果执行相应的处理程序。报警系统的电路图如图5-3所示。Q5PNPVCC图5-3报警系统的电路图键盘按结构的不同可分为独立式按键和行列式键盘两类，每类按译码方式的不同又分为编码式和非编码式两种。单片机中一般使用的都是用软件来识别和产生键代码的非编码键盘。本设计采用独立式按键方式，主要通过4个键，S1、S2、S3、S4来实现指定显示某一电路，当S1断开时，为巡回检测电路，当S1闭合时，指定显示电路的通道数S1与S2、S3、S4的关系见下表5-2表5-2键对应的通道数 “1”表示键闭合“0”表示键断开S4S3S2对应通道数000#0001#1010#2011#3100#4101#5110#6111#76 系统的电源设计6.1 电源设计原理电源电压的设计主要是针对系统要求的不同工作电压进行电源分配。一般有两种方法，一种是多电源方案，一种是单电源方案。本设计采用的是单地缘方案，主要供系统电压+5V电源。为降低成本，采用“变压器降压-整流-滤波-稳压”的线性电源。采用单电源方案的优点是系统简单、工作可靠。尽管单片机系统目前难以实现系统内全部器件采用单一电源。6.2 电路 稳压电源是单片机测控系统的重要组成部分，它不仅为测控系统提供多路电源电压，还直接影响到系统的技术指标和抗干扰性能。近年来，传统的线性稳压电源正逐步被高效率的开关电源所取代。特别是单片开关电源的迅速推广应用，为设计新型、高效、节能电源创造了良好的条件。 线性集成稳压器分固定式输出、可调式输出两种类型，又以三端固定或可调式集成稳压器的应用范围为最广。此设计中选用的三端固定集成稳压器为78L05。220V9VC11000PFC21000PFC31000PF+5VVin Vout GND78L05R564KR554K图6-1 系统电源的电路图此系统中除了提供主系统电源即单片机电源以外，还需要提供+1V电源，我是按照电阻分压原理直接在系统电源上分压得到的。7 系统软件设计7.1 主控模块的程序设计在主模块中的主要程序是巡回检测程序主要由以下几个方面构成：1. 采样周期T的确定 如果对控制系统的速度要求不高，且计算机的工作任务较少，采样周期可通过软件延时程序实现；否则应通过扩展时钟芯片实现的。2. 采样开关通道号的控制： 控制采样开关选择要监测数据的通道。3. A/D转换： 实现模拟量到数字量的转换。4. 数据处理系统软件介绍：本程序由系统初始化程序和中断程序组成。初始化程序流程图如图7-1所示开始设置中断向量定时器初始化中断初始化开中断启动定时器等待中断图7-1 初始化程序流程图初始化程序功能：设置定时器0、外部中断0、和外部中断1的中断程序入口；设置定时器0的工作方式为1；定时时间为100ms；设置计数单元初值。定时器0中断功能：实现8秒定时，通过检测技术单元（30H）的数据判断定时事件是否到8秒，8秒时间到，触发外部中断0，执行数据采样程序。定时器中断程序流程框图7-2所示。开始关中断设计单元+1触发INT0重新加载数据开中断返回8秒定时到否是图7-2 定时器中断程序流程框图数据采样程序功能：巡回检测ADC0809通道，控制存放数据的地址和采样次数。巡回检测的方式是先对8个通道各采样一次，然后再采集第二次共采集五次。采样程序采用中断方式。在设置通道初值、通道数、采样次数和存放数据的开始地址后，启动A/D转换，随后检测标志位状态。当8个通道的检测工作完成后，判断5次采样是否全部完成，若没完成，则对8个通道继续采样，直至完成5次采样工作。数据采样程序流程框图如7-3所示：开始置标志位启动A/D转换等待中断置标志位修改通道号与数据存储地址置通道初始值，数据存放首地址标志位改变否？8给通道采样否？5次采样完成否？是是是否否开始返回图7-3 数据采样程序流程框图A/D转换完成中断功能：将标志位清零，读取转换后的温度数据并存放在RAM中。 A/D转换完成中断程序流程图如图7-4所示。开始读入数据存储数据标志位清零返回图7-4 A/D转换完成中断程序流程图程序说明：（1）程序实现5次采样，每次检测8个通道。（2）数据的存放格式。（3）程序的采样周期是通过软件实现的。如果系统处理的任务较多，且对实时性要求较高，则采样周期可通过系统扩展8253等定时芯片实现。7.2 报警系统的程序设计报警处理程序一般都需要根据系统的要求编写，如有的报警系统要求能够发出声光报警信号、记录报警时间参数或进行自动处理等。虽然不同的系统的报警处理程序是不一样的，但报警程序的设计基本思想是相同的。报警程序主要有以下几个步骤组成：（1）采样被测参数。（2）比较采样值和给定的上下限。（3）根据比较结果执行相应的处理程序。 报警处理程序，只有采样值连续3次异常时，系统才进行报经处理。报警程序的设计思想是预设允许的连续异常的次数N，将采样值和预先设定的报警值进行比较，如果发现采样值超过报警值，则判断上一次采样值 是否正常。如果正常，则重置允许的连续不正常的次数N，并设置本次采样不正常标志，然后继续采样。如果上一次采样值不正常，则判断是否连续N次采样异常，不是则设置本次采样不正常标识以及计算允许的连续异常次数，然后继续采样；否则发出执行报警处理程序。设上限报警值存放在Amax单元，下限报警值存放在Amin单元，采样值存放在SAMP单元，允许的连续异常次数存放在NUM单元。FLAG为上次采样异常标志位，FLAG=0,上次采样正常；FLAG=1,上次采样异常。报警程序流程框图7-5所示：开始设置采样正常标志取报警上限结束取报警上限采样值上限否采样值下限否上次采样正常否允许采样连续异常次数-1设置采样异常标志报警处理是是是否否否否允许采样连续异常次数=0？允许连续异常次数是图7-5 报警程序流程框图7.3 LED显示程序设计LED显示程序的设计： 动态显示程序流程图如图7-6所示。开始设置显示区首址设置位选字输出位选字读显示数据查段选码输出段选码延时10ms返回显示完4位数据否是否图7-6 动态显示程序流程图结 论本系统设计简单，性能稳定，能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。特别适用于大中型企业生产过程中多点温度的巡回测量和监控。论文使用了有源电桥很好的解决了由于铂电阻，不平衡电桥，铂电阻的引线所造成的非线性，随着电路集成化的发展，本设计中就采用了DBW系列的热电阻变送器来进行信号的采集，相对于一般的设计来说，节省了不少的电路设计及软件设计的时间，充分说明了集成化的优点及作用，也表明了科技发展的重要性，也让我们看到了单片机的未来生产控制中的地位，让我认识到了学习单片机的重要性。温度巡回检测系统是工业控制的常见系统，它的核心部分就是智能化温度检测技术，功能强，体积小，价格低。巡回检测技术不仅大大降低了工作强度，提高了检测数据的精确度，更使生产过程的自动控制成为可能。参 考 文 献1 付晓光.单片机原理与实用技术，北京，清华大学出版社，2004.12 朱定华.单片机原理及接口，北京，电子工业出版社，2001.43 求是科技.单片机典型模块设计实例导航，北京，人民邮电出版社，2004.54 台方.微型计算机控制技术，北京，中国水利水电出版社，2001.95 沈红卫.单片机应用系统设计实例与分析，北京，北京航空航天大学出版社，2003.66 丁镇生.传感器及传感技术应用，电子工业出版社， 1998.87 何希才,薛永毅.传感器及其应用实例 ， 机械工业出版社， 2001.58 张淑清.单片微型计算机接口技术及其应用 ， 国防工业出版社，2001.19 李中泽，陈伟.PS1008 BASIC 单片机语言系统J.无线电，1996，6：30-32.10 梅丽凤.单片机原理及接口技术， 清华大学出版 2004 年11 Li DP,et al.Modulatory effects ofendothelin on carotid baroreflex onanesthetized rats.Acta Physiol.Sin.1998,50(2):169-175.12 Sun SY,et al.Efects of vasopression on the single-unit activity of carotid baroreceptors in anesthetized rabbits.Chin.J.Physiol.Sci.1993,9(1):43-50.13 Sun SY,et al.Acute resetting of two functionally different types of carotid baroreceptors in anesthetized rabits.Chin.J.Physiol.Sci.1993,9(3):263-268.14 H.L.Chan.ZCS-ZVS bi-directional phase-shifted DC-DC converter with extended load range .IEE, 2003,150(3): 26727115 Mark K. et al. 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