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单片机原理与应用课程设计说明书退火炉温度控制系统
郑州航空工业管理学院
《单片机原理与应用》
课程设计说明书
2007 级 电气工程及其自动化 专业0706073 班级
题 目 退火炉温度控制系统
姓 名 学号
指导教师 职称 讲师
二О 一O 年 12 月 21 日
摘要:
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。近年,由于CHMOS技术的进小,大大地促进了单片机的CMOS化。CMOS芯片除了低功耗特性之外,还具有功耗的可控性,使单片机可以工作在功耗精细管理状态。这也是今后以80C51取代8051为标准MCU芯片的原因。因为单片机芯片多数是采用CMOS(金属栅氧化物)半导体工艺生产。CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格。采用双极型半导体工艺的TTL电路速度快,但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高,又出现了HMOS(高密度、高速度MOS)和CHMOS工艺。CHMOS和HMOS工艺的结合。目前生产的CHMOS电路已达到LSTTL的速度,传输延迟时间小于2ns,它的综合优势已在于TTL电路。因而,在单片机领域CMOS正在逐渐取代TTL电路。
关键词:
热电偶 A/D转换器 低温报警 高温报警
退火炉温度度控制系统的基本原理
退火炉使用电热丝加热,温度范围为0~1275℃,炉内温度值经热电偶检测后,经变送器变成0~5V范围内的电压信号送A/D转换器转换成对应的数字量。数字量经数字滤波后送入CPU作为本次采样值。把测量到的温度值与设定值进行比较来决定是否启动电热丝加热,若低于600℃则启动电热丝加热,若高于900℃
我的创新点:在任务要求的完成的基础上,增加以下功能,如果温度低于600℃,则亮低温报警灯,响报警器,并启动加热电阻自动加温,直至达到设定的温度。加热过程中,若温度高于600℃则停止警报声,若温度达到设定值,灭低温报警灯,数码管显示加热后的温度值。若温度高于900℃,响高温警报,亮高温报警灯,并且驱动电扇,令过高的温度降下。若温度值处在正常温度状态,其功能如上,不亮灯,不响警报,数码管显示当前的温度值。
基本要求:
1、选用8088、适当的存储器、A/D转换器及其它接口芯片完成相应的功能。
2、每隔一秒钟对炉温连续采集三次经滤波后作为本次采样的有效值。
3、判断温度是否高于上限值900℃或低于下限值600
4、把采集来的温度值转化成工程量在LED显示器上显示。
5、画出详细的硬件连接图。
6、给出程序设计思路、画出各程序的流程图。
7、给出地址分配表。
8、给出所有程序清单并加上必要注释。
主要芯片介绍
这次课程设计要用到的主要芯片是AT89C51,另外需要模数转换器ADC0808,以及一些零器件(具体见附录2——元件清单)。
AT89C51芯片如下:
主要特性有:
1、与MCS-51 兼容2、4K字节可编程闪烁存储器
3、寿命:1000写/擦循环4、数据保留时间:10年5、全静态工作:0Hz-24Hz6、三级程序存储器锁定7、128*8位内部RAM8、32可编程I/O线9、两个16位定时器/计数器10、5个中断源11、可编程串行通道12、低功耗的闲置和掉电模式13、片内振荡器和时钟电路
引脚功能有:
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口
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