计算机技术及应用课设

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1、1.1技术指标电烤箱的具体指标如下：(1)电烤箱由2kW电炉加热，最高温度为500℃。(2)电烤箱温度可预置，烤干过程恒温控制，温度控制误差≤±2℃。(3)预置时显示设定温度，烤干时显示实时温度，显示精确到1℃。(4)温度超出预置温度±5℃时发声报警。(5)对升降温过程的线性没有要求。1.2控制方案产品的工艺不同，控制温度的精度也不同，因而所采用的控制算法也不同。就温度控制系统的动态特性来讲，基本上都是具有纯滞后的一阶环节，当系统精度及温控的线性性能要求较高时，多采用PID算法来实现温度控制。本系统是一个典型的闭环

2、控制系统。从技术指标可以看出，系统对控制精度的要求不高，对升降温过程的线性也没有要求，因此，系统采用最简单的通断控制方式，即当烘干箱温度达到设定值时断开加热电炉，当温度降到低于某值时接通电炉开始加热，从而保持恒温控制。第2章硬件部分设计系统的硬件部分包括单片机电路、A/D转换器电路、放大器电路、传感器电路、键盘及显示电路五部分。其各部分连接关系如图2-1所示。图2-1电烤箱温度控制系统结构162.1单片机电路设计随着社会的发展，单片机以其体积小、可靠性高、使用方便等特点在社会生活中达到广泛应用。根据温度控制的特点，

3、本次设计采用AT89C51单片机。AT89C51单片机是美国Intel公司的8位高档单片机系列。也是目前应用最为广泛的一种单片机系列。AT89C51系列单片机主要有CPU、存储器（包括RAM和ROM）、IO接口电路及时钟电路等部分组成。AT89C51单片机的指令系统控制计算机与操作的指令是一组二进制编码，称之为机器语言。计算机只能识别和执行机器语言指令。AT89C51单片机指令与指令系统共有111条指令，从功能上可分成数据传输类指令、算术运算指令、逻辑运算和移位指令、程序控制转移类指令和位操作指令五大类。2.2传

4、感器电路设计根据国家标准，传感器的定义是：能感受规定的被测量并按照一定得规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器一般由敏感元件，转换元件和转换电路三部分组成。其组成框图如2-7所示。图2-7传感器组成框图敏感元件，它是直接感受被测量并输出与被测量成确定关系的某一种量的元件。转换元件，敏感元件的输出就是它的输入。它把输入转换成电路参量。转换电路，上述电路参数接入转换电路，便可转换成电量输出。三热电阻的测量电路及应用热电阻常用接入电桥使用引出线有两、三线式和四线式几种形式。采用两浅式接法时，引出的导线接于电桥的一个臂

5、上，当由于环境温度或通以电流引起导成温度变化时，将产生附加电阻、引起测量误差，所以，当热电阻值较小时，常采用三线式、四线式接法，以消除接线电阻和引线电阻的影响162.3A/D转换电路设计逐次逼近型A/D转换器ADC08091.ADC0809的内部逻辑结构（如图2-9）如图，多路开关可达通讯员89模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。地址锁存与译码电路完成对A、B、C三个地址供进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择。8位A/D转换器是逐次逼近式，由控制时序电路，逐次逼近寄存器，树状开关以及其

6、256R电阻下型网络等组成输出锁存器用于存放和输出转换得到的数字量二AT89C51单片机与ADC0809接口ADC0809与AT89051单片机边接如图2-11所示，电路连接主要涉及两个问题，一是不是路模拟信号通道选择，二是A/D转换完成后数据的传送1.8路模拟通道选择A、B、C分别接地址锁存器提供的低三位地址。只要把三位地址写入0809中的地址锁存器就实现了模拟通道选择。对系统来说，地址锁存器是一个输出口，为了把三位地址写入，还要提供口地址。2.数据的传输方式A.定时传输方式B.查询方式C.中断方式16图2-11

7、ADC0809与单片机的连接2.4放大器电路设计传感器是将待测的物理量或化学量转换成电信号输出。但其输出的信号通常都很小，需要进行放大。传感器的信号放大，根据具体情况可采用分立元件放大器（晶体管放大器）和集成元件放大器（运算放大器）两种。2.5键盘及显示电路的设计一键盘接口电路1.键盘的工作原理A.按键的确认在单片机应用系统中，按键都是以开关状态来设置控制功能或能入数据的，键的半合与否，反映在电压上就是呈高电平或低电平，如果高电平表示断开的话，那么低电平就是表示闭合，所以通过电平的高代状态的检测，使可以克认按键接下

8、与否。B.按键的抖动处理16当按键被迫按下或释放时，通常伴随有一定的时间的触点机械抖动，然后其独占才稳定下来，抖动时间一般为5~10ms，在使用过程，必须去抖措施。去抖有硬件和软件两种方法，硬件方法通常采用通过RS触发器连接按键除抖，软件方法采用昝方法除抖，其过程是在检测到有按键按下时，进行一个10ms左右的昝程序后，若该键仍保持闭合状态，则确认该键处于讨债