基于單片機(jī)的單總線多點(diǎn)的溫度控制論文

1、摘要設(shè)計(jì)了以80C552單片機(jī)為核心的工件熱處理控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以80C552單片機(jī)為核心，配備信號(hào)調(diào)理電路、溫度采集單元、信號(hào)輸出電路和鍵盤/顯示單元等部分。工作時(shí)，電爐溫度產(chǎn)生的電壓模擬信號(hào)由溫度傳感器采集。信號(hào)經(jīng)放大濾波后送80C552單片機(jī)處理，控制電爐電熱絲電源的輸出。實(shí)際結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案合理可行，具有成本低、操作簡(jiǎn)單靈活、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞80C552 熱處理溫控目錄1 簡(jiǎn)介 42 組件信息 52.1 芯片原理 52.2 芯片介紹 63 系統(tǒng)分析. . 113.1 需求背景. 113.2 芯片選擇 114 硬件設(shè)計(jì). 124.1 Protues仿真電路圖 125

2、軟件設(shè)計(jì). 13參考文獻(xiàn). . 14附錄 1 源代碼. . 15附錄 2 零件清單. 26基于單片機(jī)的單總線多點(diǎn)溫度控制介紹研究意義隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，單片機(jī)近年來(lái)發(fā)展非常迅速，新一輪基于微機(jī)應(yīng)用的新技術(shù)革命正在蓬勃發(fā)展。石油等行業(yè)。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且精度差。單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度采集和數(shù)據(jù)處理問(wèn)題得到很好的解決。溫度是工業(yè)對(duì)象中一個(gè)重要的受控參數(shù)。但所采用的測(cè)溫元件和測(cè)量方法也不同；產(chǎn)品的工藝不同，控溫的精度也不同。因此，數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和使用的控制方法也不同。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們需要對(duì)各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。采用單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行控制

3、，不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大大提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。2.組件信息2.1 芯片原理該系列單片機(jī)為高性能靜態(tài)80C51，采用先進(jìn)的CMOS工藝設(shè)計(jì)，具有非易失性Flash程序存儲(chǔ)器，均支持12時(shí)鐘和6時(shí)鐘操作。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 6 輸入 4 優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu) 1 串行 I/O 端口 可用于多機(jī)通信 I/O 擴(kuò)展或帶片上振蕩器和時(shí)鐘電路的全雙工 UART。此外，由于器件的靜態(tài)設(shè)計(jì)提供了低至 0 的寬工作頻率范圍，兩種軟件可選的省電模式，空閑模式和掉電模式，空閑模式凍結(jié) CPU，但 RAM 定時(shí)器串口和中斷 系統(tǒng)仍然工作。掉電模式會(huì)保留 RAM 容量

4、，但會(huì)凍結(jié)振蕩器，導(dǎo)致所有其他片上功能停止運(yùn)行。由于設(shè)計(jì)是靜態(tài)的，因此可以停止時(shí)鐘而不會(huì)丟失用戶數(shù)據(jù)。操作可以從時(shí)鐘停止的地方恢復(fù)。表 1.1 選型表80C51核心處理單元4k字節(jié)閃存89C51X28k字節(jié)閃存89C52X216k字節(jié)閃存89C54X232k字節(jié)閃存89C58X2128字節(jié)RAM 89C51X2256字節(jié)RAM 89C52X2/54X2/58X2布爾處理程序全靜態(tài)運(yùn)行12 個(gè)時(shí)鐘操作，可選6 個(gè)時(shí)鐘（通過(guò)軟件或并行編程器）內(nèi)存地址范圍 64Kbytes ROM和64Kbytes RAM _ _電源控制模式時(shí)鐘可以停止和恢復(fù)- 空閑模式掉電模式兩個(gè)工作頻率范圍 0到20MHz，6

5、時(shí)鐘模式在 12時(shí)鐘模式下為0至33MHzLQFP、PLCC或DIP封裝擴(kuò)展溫度范圍雙數(shù)據(jù)指針3個(gè)加密位4個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)6個(gè)中斷源4 個(gè) 8位I/O端口全雙工增強(qiáng)型UART幀數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢測(cè)自動(dòng)地址識(shí)別3個(gè) 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0 T1標(biāo)準(zhǔn)80C51并添加了T2捕獲和比較可編程時(shí)鐘輸出異步端口復(fù)位低EMI（在6時(shí)鐘模式下禁用ALE ）通過(guò)外部中斷喚醒的掉電模式2.2 芯片介紹表 1.2 數(shù)字含義下表顯示了工作模式電源電壓和最大外部時(shí)鐘頻率之間的關(guān)系表 1.3 電壓與時(shí)鐘頻率的關(guān)系圖 1.1 框圖（CPU）圖 1.2 邏輯符號(hào)圖 1.3 引腳功能表 1.4 引腳說(shuō)明表 1.5 引腳說(shuō)明（續(xù)）三、系統(tǒng)

6、分析3.1 需求背景本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心進(jìn)行控制。單片機(jī)具有集成度高、通用性好、功能強(qiáng)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，特別是體積小、重量輕、能耗低、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字和智能方面。 .本系統(tǒng)使用的單片機(jī)8052擁有128K RAM，溫度控制更加容易。本設(shè)計(jì)采用8052作為主控芯片。 8052的接口電路包括ADC0809等芯片。 ADC0809是溫度測(cè)量電路的輸入接口。3.2 元件選擇AT89C52ADC0809引領(lǐng)說(shuō)話按鈕4.硬件設(shè)計(jì)4.1 仿真電路圖LCD的控制端接P2口，數(shù)據(jù)口接P0口。此外，還增加了兩個(gè) LED 燈和四個(gè)獨(dú)立按鈕。圖 1.4 Protues 仿真電路圖5. 軟件設(shè)計(jì)

7、void delay(int)延遲函數(shù)提供硬件和源代碼之間的同步該函數(shù)根據(jù)每條語(yǔ)句運(yùn)行的時(shí)間實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能voidLCD_write_instruction (unsigned char)寫指令函數(shù)將命令寫入 LCDvoidLCD_write_data (unsigned char)寫數(shù)據(jù)函數(shù)向 LCD 寫入數(shù)據(jù)void main()主函數(shù)鍵盤的檢測(cè)和LCD的顯示都在功能中。LCD 每按一次鍵，就會(huì)顯示相應(yīng)的信息并反饋給操作者。 LCD可以直接通過(guò)字符參考顯示，不用自己拿字體，每個(gè)移動(dòng)的位置都已經(jīng)指定。參考：1閆玉德于紅，MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)，2008 2周明、錢峰，微機(jī)原理與

8、接口技術(shù)，電子科技大學(xué)，2006附錄1/*液晶模組/*液晶模組#define LCD_DATA P1 /LCD數(shù)據(jù)端口位 LCD_BUSY=LCD_DATA7; /LCD忙信號(hào)位位 LCD_RS=P20; /LCD寄存器選擇位 LCD_RW=P21; /LCD讀寫控制位 LCD_EN=P22; /LCD使能信號(hào)void LCD_check_busy(void) /檢測(cè)LCD狀態(tài)而（1）LCD_EN=0；LCD_RS=0； /指令寄存器通信LCD_RW=1； /讀取數(shù)據(jù)LCD_DATA=0 xff；LCD_EN=1； /EN=1，執(zhí)行當(dāng)前操作如果（！LCD_BUSY）中斷； / D7=0，空閑L

9、CD_EN=0；void LCD_cls(void) /LCD清屏LCD_check_busy();LCD_RS=0； /指令寄存器通信LCD_RW=0； /寫入數(shù)據(jù)LCD_DATA=1； /D0=1，清屏LCD_EN=1；LCD_EN=0；void LCD_write_instruction(unsigned char LCD_instruction) /寫指令到LCDLCD_check_busy();LCD_RS=0；LCD_RW=0；LCD_DATA=LCD_指令；LCD_EN=1；LCD_EN=0；void LCD_write_data(unsigned char LCD_data)

10、/輸出一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到LCDLCD_check_busy();LCD_RS=1； /數(shù)據(jù)寄存器通信LCD_RW=0；LCD_DATA=LCD_數(shù)據(jù)；LCD_EN=1；LCD_EN=0；void LCD_set_position(unsigned char x) /LCD光標(biāo)定位在xLCD_write_instruction(0 x80+x); /0 x000 x27：第一行； 0 x400 x67：第二行void LCD_printc(unsigned char lcd_data) /輸出一個(gè)字符到LCDLCD_write_data(lcd_data);void LCD_prints(unsi

11、gned char *lcd_string) /輸出一個(gè)字符串到LCD無(wú)符號(hào)字符 i=0;while(lcd_stringi!=0 x00) /0 x00: 字符串終止符LCD_write_data(lcd_stringi);我+；void LCD_initial(void) /初始化LCDLCD_write_instruction(0 x3c);/D7D5=001:FUNCTION SET:8bit,2line,5*10dotLCD_write_instruction(0 x0c);/D7D3=00001:ON/OFF:開(kāi)啟顯示,無(wú)光標(biāo),LCD_write_instruction(0 x06

12、);/D7D3=000001:ENTRY MODE:add.increment,no shiftLCD_cls();/* LCD模塊結(jié)束/*ADC0809.C主程序#include “reg51.h”#包括“l(fā)cd.h”/0809 各控制線位點(diǎn)=P17；位ST=P30；位 OE=P31;sbit EOC=P32;/按鈕sbit add=P37;位子=P25；位設(shè)置=P26；sbit 輸入=P27;/冷/熱開(kāi)關(guān)sbit冷=P23；sbit 熱=P24;無(wú)符號(hào)字符 b6=0,0,0,0,0,0;/放現(xiàn)場(chǎng)溫度并設(shè)置溫度顯示代碼無(wú)符號(hào)字符通道=0 xbc；/1011 1100,ABC=110 選擇第三

13、個(gè)通道并使ST=0,OE=0 輸出數(shù)據(jù)線處于高阻狀態(tài)，EOC=1。無(wú)符號(hào)整數(shù) getdata，標(biāo)志，計(jì)數(shù)；/getdata：廣告采樣值； flag：溫度符號(hào)； count：中斷計(jì)數(shù)器長(zhǎng)整數(shù)值；/廣告數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換值（電壓）國(guó)際溫度，set_temp=28；/temp：現(xiàn)場(chǎng)溫度； set_temp：設(shè)置溫度（默認(rèn) 28）/ 延遲無(wú)效延遲（n）無(wú)符號(hào)整數(shù) i；for(i=0;in;i+);/顯示實(shí)際溫度；入口參數(shù)=標(biāo)志，溫度；出口參數(shù)=溫度顯示代碼bj無(wú)效 show_temp（無(wú)符號(hào)整數(shù) n）無(wú)符號(hào)字符 j;b2=溫度/10+0；b3=溫度%10+0；if(n=1)/正溫度LCD_set_positio

14、n(0 x09);/從第一行第10列開(kāi)始顯示LCD_prints(+);LCD_set_position(0 x0a);/從第一行第11列開(kāi)始顯示for(j=2;j4;j+)LCD_printc(bj);else /負(fù)溫度LCD_set_position(0 x09);/從第一行第10列開(kāi)始顯示LCD_prints(-);LCD_set_position(0 x0a);/從第一行第11列開(kāi)始顯示for(j=2;j4;j+)LCD_printc(bj);/顯示設(shè)定溫度，入口參數(shù)= set_temp;出口參數(shù)=溫度顯示代碼bi無(wú)效的 show_set()無(wú)符號(hào)字符 i;b4=set_temp/10

15、+0；b5=set_temp%10+0;LCD_set_position(0 x4a);for(i=4;i3)st_s=1;LCD_printc(st_s+0);if(sub=0)dely(100);if(sub=1)st_s-;if(st_s9)st_g=0;LCD_printc(st_g+0);if(sub=0)dely(100);if(sub=1)st_g-;if(st_g電壓-溫度/入口參數(shù) = getdata;退出參數(shù) = temp，標(biāo)志無(wú)效數(shù)據(jù)p（） 值=獲取數(shù)據(jù)*196； b0=值/10000； /整數(shù)位 b1=(值-b0*10000)/1000; /第一位小數(shù) if(b0set_temp)co