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毕业设计
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DZ245电热恒温箱的微机控制系统,毕业设计
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1 第一章 绪论 1.1 背景及研究意义 电热恒温箱 是用电进行加热恒温的箱体，它 有着广泛的用途， 可供 医疗卫生、生物、科研中用做储存菌种，细胞培养， 制药行业药品检测，医院临床检验， 也可在农业中作为育种、发酵、育雏 菌种培养 以及其他恒温 实验和恒温培养。 是进行科研的必需设备 。老 式 恒温箱采用模拟电路 方法 ，温度漂移及元器件的参数误差对温度的设定及控制精度影响较大， 自动化程度 低 ，成本高等缺陷， 并且不能显示当前的温度和时间。 随着计算机技术的发展，计算机控制越来越普遍， 具有简单、精确、可靠、及具有智能化 等特点 。 为了提高恒温箱 的控制精度和读取温度方便，一些厂家设计了采用微机控制的电热恒温箱 系统 。 本设计的任务是利用所学的知识 ，结合实际情况来设计一个电热恒温箱的微机控制系统，以实现更精确的检测温度和时间显示。 1.2 温度 控制系统概述 在现代生产过程的检测和控制中， 温度 参数的测控量是最重要最普遍的测控项目之一 ，温度也是日常生活中接触最多的 。 随着微电子技术的发展，特别是单片型计算机的出现， 体积小、成本低、精度高的单片机 温度 控制装置已经实现。单片机是一种高集成度的、可产生智能的芯片，其内部结构组成是一台完整的微型计算机，更由于其体积小 ，所以在控制领域得到广泛应用。 由于单片机是按工业标准设计的，因此，它通常有很好的环境适应能力和抗干扰能力，故有很好的可靠性。随着超大规模集成电路，单片机的速度、内存量、位数等硬件性能 也大为提高， 采用单片机对温度控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点。 因此，以单片机为核心组成的温度控制系统是一种必然的 结构形式。 1.3 技术指标 本系统为电热恒温培养箱设计，其主要技术参数如下： 1 温度控制范围在室温 99.9 ，控制精度 Umax,则 TPL1 CLR 5FH ；清上限标志 CJNE A， 43H， MTPL；若 Ui(K) Umin，则 MTPL HAT： SETB P1.1 ；若温度不越限，则绿灯亮 ACALL PID ；调用计算 PID 子程序 MOV A， 2FH ； PID值送 A CPL A INC A ；对 PID值求补，作为 TL1值 nts 39 NM： SETB P1.3 ；令 P1.3输出高电平脉冲 MOV TL1， A MOV TH1， #0FFH； T1赋初值 SETB PT1 ； T1高优先级中断 SETB TR1 ；启动 T1 SETB ET1 ；允许 T1中断 ACALL TRAST ；调用标志转换程序 LOOP： ACALL DISPLY ；显示温度 JB D5H， LOOP ；等待 T1中断 POP DPH POP DPL POP ACC ；恢复现场 RETI ；中端返回 MTPL： JNC HAT ；若 Ui(K)Umin，则 HAT SETB P1.0 ；否则，越下限声光报警 MOV A， 45H ；取 PID最大值输出 CPL A INC A ；对 PID值求补 AJMP NM ；转 AM执行 TPL1： SETB 5EH ；若 Ui(K)Umax,则 5EH单元置位 JNB 5FH， WL ；若上次未越限，则转 WL INC 44H ；越限计数器加“ 1” MOV A， 44H CLR C SUBB A， #N ；越限 N次吗？ JNZ WL ；小于 N次，则 WL SETB P1.2 ；否则，越上限声光报警 CLR 5EH CLR 5FH ；清越限标志 POP DPH POP DPL POP ACC ；恢复现场 RETI ；中断返回 b) T1 中断服务程序 nts 40 ORG 001BH AJMP CT1 CT1： CLR D5H ；清标志 CLR P1.3 ；令 P1.3 变为低电平 RETI ；中断返回 3. 子程序 采样子程序 SAMP SAMP： MOV R0， #2CH ；采样值始址送 R0 MOV R2， #03H ；采样次数初值送 R2 SAM1： MOV ADCON， #08H ；启动 A/D 转换 MOV R3， 320H DLY： DJNZ R3， DLY ；延时 ADLOOP： MOV A， ADCON ；读 ADCON 状态 JNB ACC.4， ADLOOP ；等待 A/D 完成 MOV ADCON， #00H ；舍去 10 位数字量低 2位 MOV A， ADCH ；高 8位数字量送 A MOV R0， A INC R0 DJNZ R2， SAM1 ；采样未完，则 SAM1 RET ；采样已完，则返回 数字滤波 程序 FILTER FILTER： MOV A， 2CH ；（ 2CH）送 A CJNE A， 2DH， CMP1 ；若（ 2CH）（ 2DH），则 CMP1 AJMP CMP2 ；否则，转 CMP2 CMP1： JNC CMP2 ；若 （ 2CH） （ 2DH），则 CPM2 XCH 2DH XCH 2CH ；（ 2CH）和（ 2DH）交换 CMP2： MOV A， 2DH ；（ 2DH）送 A CJNE A， 2EH， CMP3 ；若（ 2DH）（ 2EH），则 CPM3 MOV 2AH， A ；否则，（ 2DH）送 2AH RET ；返回 CMP3： JC CMP4 ；若（ 2DH） (2EH)则 CPM4 MOV 2AH， A ；否则， (2DH)送 2AH RET nts 41 CMP4： MOV A， 2EH ；（ 2EH）送 A CJNE A， 2CH， CMP5 ；若（ 2EH）（ 2CH）则 CPM5 MOV 2AH， A ；否则（ 2EH）送 2AH RET CMP5： JC CMP6 ；若（ 2EH） (2CH)，则 CPM6 XCH A， 2CH ；否则，（ 2EH），（ 2CH）转换 CMP6： MOV 2AH， A ； A送 2AH RET PID计算 程序 PID： MOV R5， 31H MOV R4， 32H ； Ur送 R5R4 MOV R3， 2AH MOV R2， #00H ； Ui（ K）送 R3R2 ACALL CPL1 ；取 Ui（ K）的补码 ACALL DEUM ；计算 E（ K） MOV 39H， R7 MOV 3AH， R6 ； E（ K）送 39H和 3AH MOV R5， 35H MOV R4， 36H ； Ki送 R5R4 MOV R0， #4AH ；积始址 4AH送 R0 ACALL MULT1 ；计算 Pi=Ki*E（ K） MOV R5， 39H MOV R4， 3AH ； E（ K）送 R5R4 MOV R3， 3BH MOV R2， 3CH ； E（ K-1）送 R3R2 ACALL CPL1 ；对 E（ K-1）求补 ACALL DSUM ；求 E（ K） -E（ K-1） MOV R5， 33H MOV R4， 34H ； KP送 R5R4 MOV R0， #46H ；积始址 46H送 R0 ACALL MULT1 ；求得 Pp MOV R5， 49H MOV R4， 48H ； Pp高 16 位送 R5R4 nts 42 MOV R3， 4BH MOV R2， 4CH ； Pi高 16 位送 R3R2 ACALL DSUM ；求得 Pp+Pi MOV 4AH， R7 MOV 4BH， R6 ；存入 4AH 和 4BH MOV R5， 39H MOV R4， 3AH ； E（ K）送 R5R4 MOV R3， 3BH MOV R2， 3EH ； E（ K-2）送 R3R2 ACALL DSUM ；计算 E（ K） +E（ K-2） MOV R5， R7 MOV R4， R6 ；存入 R5R4 MOV R3， 3BH MOV R2， 3CH ； E（ K-1）送 R3R2 ACALL CPL1 ； 对 E（ K-1）求补 ACALL DSUM ；计算 E（ K） -2E（ K-1） +E（ K-2） MOV R5， R7 MOV R4， R6 ；存入 R5R4 MOV R3， 3DH MOV R2， 3CH ； E（ K-1）送 R3R2 ACALL CPL1 ；对 E（ K-1）求补 ACALL DSUM ；求 E（ K） -2E（ K-1） +E（ K-2） MOV R5， 37H MOV R4， 38H ； Kd送 R5R4 MOV R0， #46H ；积始址 46H 送 R0 ACALL MULT1 ；求得 Pd MOV R5， 49H MOV R4， 48H ；送 R5R4 MOV R3， 4AH MOV R2， 4BH ； Pp+Pi送 R3R2 ACALL DSUM ；求得 Pp+Pi+Pd MOV R3， R7 MOV R2， R6 ；送 R3R2 MOV R5， 2FH nts 43 MOV R4， 30H ； P（ K-1）送 R5R4 ACALL DSUM ；求出 P（ K） MOV 2FH， R7 MOV 30H， R6 ；存入 2FH 和 30H MOV 3DH， 3BH MOV 3EH， 3CH ； E（ K-1）送 E（ K-2） MOV 3BH， 39H MOV 3CH， 3AH ； E（ K）送 E（ K-1） RET 双字节加法程序 DSUM DSUM： MOV A， R4 ADD A， R2 MOV R6， A MOV A， R5 ADDC A， R3 MOV R7， A RET 双字 节求补程序 CPL1 CPL1： MOV A， R2 CPL A ADD A， #01H MOV R2， A MOV A， R3 CPL A ADDC A， #00H MOV R3， A RET 双字节带乘号乘法程序 MULT1 MULT1： MOV A， R7 RLC A MOV SIGN1， C ；被乘符号送 SIGN1 JNC POS1 ；若被乘数为正，则 POS1 MOV A， R6 ；对 R6求补 CPL A ADD A， #01H MOV R6， A MOV A， R7 ；对 R7求补 nts 44 CPL A ADDC A， #00H MOV R7， A POS1： MOV A， R5 RLC A MOV SIGN2， C ；乘数符号送 SIGN2 JNC POS2 MOV A， R4 ；对 R4求补 CPL A ADD A， #01H MOV R4， A MOV A， R5 ；对 R5求补 CPL A ADDC A， #00H MOV R5， A POS2： ACALL MULT ；调用无符号乘法程序 MOV C， SIGN1 ANL C， SIGN2 ；两乘数皆为负？ JC TPL ；若是则 TPL MOV C， SIGN1 ；否则判断两乘数为正吗？ ORL C， SIGN2 JNC TPL ；若是则 TPL DEC R0 ；否则对乘积的高 16位求补 MOV A， R0 CPL A ADD A， #01H MOV R0， A INC R0 MOV A， R0 CPL A ADDC A， #00H MOV R0， A TPL： RET END 显示 子 程序 DISPLY： MOV R0， #79H ；置缓冲区指针初值 MOV R3， #01H MOV A， R3 LD0： MOV DPTR， #FF7DH ；扫描模式 8255A PB口 MOVX DPTR， A DEC DPTR ；数据指针指向 PA口 MOV A， R0 ；显示数据 A nts 45 ADD A， #0DH ；加偏移量，即根据显示数据查到相应的字型码 MOVC A， A+PC ；查表取 字型码 DIR1： MOVX DPTR， A ；段码送 8255A 的 PA口 ACALL DL1ms ；延时 1ms INC R0 ；显示数据缓冲区指向下一个单元 MOV A， R3 JB ACC.5， LD1 ；判断是否扫描到最右边的 LED，如到则返回 RL A MOV R3， A AJMP LD0 LD1： RET KTAB： DB 01H， 02H， 03H DB 04H， 05H， 06H DB 07H， 08H， 09H DB 0AH， 00H， 0BH DL1ms： MOV R7， #02H ；延时子程序 DL： MOV R6， #0FFH DL6： DJNZ R6， DL6 DJNZ R7， DL RET 键盘扫描子程序 SCAN: ACALL KS1 ；调用判有无按键闭合子程序 JNZ LK1 NI: ACALL DIR ；调用显示子程序，延迟 6ms AJMP KEYI LK1: ACALL DIR ；延迟 12ms ACALL DIR ACALL KS1 ；判有无键闭合子程序 JNZ LK2 ACALL DIR ；调用显示子程序，延迟 6ms AJMP KEYI LK2: MOV R2,#0FFH ；扫描模式送 R2 MOV R4,#00H LK4: MOV DPTR,#FF7DH ；扫描模式送 8255A的 PB口 MOV A,R2 nts 46 MOVX DPTR,A INC DPTR ；数据指针指向 PC口 MOVX A,DPTR ；读 8255APC 口的行线状态 JB ACC.0, LONE ；转判 1行 MOV A,#00H ； 0行有键闭合，首键号 0 A AJMP LKP ；跳键号
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