資料介紹
本文檔的主要內(nèi)容詳細介紹的是單片機教程之單片機應用系統(tǒng)的設計與實例資料說明主要內(nèi)容包括了:1 單片機應用系統(tǒng)的設計方法,2 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程,3 單片機系統(tǒng)應用實例
應用系統(tǒng)的硬件設計
確定各輸入輸出數(shù)據(jù)的傳送方式是中斷方式、查詢方式還是無條件方式等。
根據(jù)系統(tǒng)需要確定使用何種結(jié)構(gòu),確定系統(tǒng)中主要電路是最小系統(tǒng),還是擴展系統(tǒng)。除單片機外,系統(tǒng)中還需要哪些擴展芯片、模擬電路等。
資源分配:各輸入輸出信號分別使用哪個并行口、串行口、中斷、定時器/計數(shù)器等。
電路連接:根據(jù)以上各步完成完整的線路連接圖。
應用系統(tǒng)的軟件設計
劃分功能模塊及安排程序結(jié)構(gòu)。例如,根據(jù)系統(tǒng)的任務,將程序大致劃分成數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、非線性補償模塊、報警處理模塊、標度變換模塊、數(shù)據(jù)控制、計算模塊、控制器輸出模塊、故障診斷模塊等,并規(guī)定每個模塊的任務及其相互間的關系。
? ?畫出各程序模塊詳細流程圖。
選擇合適的語言(如高級語言或匯編語言)編寫程序。編寫時盡量采用現(xiàn)有模塊子程序,以提高程序設計速度。
將各個模塊連結(jié)成一個完整的程序。
在很多行業(yè)有大量的用電加熱設備,如用于熱處理的加熱爐,用于融化金屬的坩堝電阻爐及各種不同用途的溫箱等,人們都需要對它們的溫度進行監(jiān)測和控制。采用單片機對它們進行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性大等特點,而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標,從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此,智能化溫度控制技術正被廣泛地采用。
對電阻爐溫度控制,可以采用適用于工業(yè)控制的8051單片機組成的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的被測參數(shù)是電阻爐的溫度,由單片機PID運算得出的控制量去控制雙向可控硅的導通和關斷,以便切斷或接通加熱電源,調(diào)整電工功率,從而控制電阻爐的溫度穩(wěn)定在設定值上。本系統(tǒng)采用過零觸發(fā)方式,干擾小、器件運行可靠,同時省去了傳統(tǒng)的D/A變換器件,簡化了硬件設備。
圖9.2所示為電阻爐溫度控制系統(tǒng)原理圖。圖中主要包括8051單片機、溫度檢測元件和變送器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路和報警電路等幾個部分。因為8051單片機內(nèi)部有4K字節(jié)的程序存儲器,空間足夠,所以不必再擴展程序存儲器。其工作過程為,熱電偶可將檢測的溫度轉(zhuǎn)變成mV級的電壓信號,經(jīng)溫度變送器放大后,送入A/D轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入計算機,與設定值進行比較,經(jīng)PID調(diào)節(jié)后,輸出驅(qū)動信號,控制可控硅的導通與關斷,從而達到調(diào)節(jié)溫度的目的。若檢測的實際值與設定值相比較越限,則產(chǎn)生報警信號。
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