冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案

12冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案带来更大的经济效益。该系统有键盘可以进行很方便地控制，实现以下功能：被控温度设定，控制精度设定，对温度采样点的查询，并能显示数据。由于是面向普通果农的，考虑果农的实际的可投资额，尽量在不降低系统性能的前提下，采用价格低的元器件，降低了整个系计算机部件，集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。虽然单片机单片机的主要功能在于实现计算机控制，现在单泛深入，诸如在仪器仪表，家用电器和专用装备的智能化，在过程控3冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案单片机是微型机的一个分类，它的应用系统也包括硬件系统和软件系统。硬件系统和微型机一样。软件系统只有监控程序和目标码的应2.可靠性好。芯片本身是按工业测控环境要优于一般的通用的CPU；程序指令及常数、表格固化在ROM中不易被许多供扩展用的三总线及并行、串行输入/输出管脚，很容易构成各种4.控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机指令系统一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处4该系统的控制和管理由单片机进行，在测量过程中能够自动启动信号采样，数据处理完毕后，发出信号驱动执行机构动作，并对键盘在测量过程中，单片机承担了全部的计数、计时和数据处理任务，并5冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案方案构思与选择是本设计中十分重要的一环，是影响性能/价格的1.采用新颖测量方法。首先必须选择最合适的测量原理，以充分利用微机的运算和控制功能，从而简化其他硬件电路，提高测量精2.操作性要好。操作性好，包括两个方面含义，即使用方便和3.可靠性高。可靠性高是对系统设计最重要的一个基本要求。4.价格要便宜。在满足精度、速度等同等条件下，尽可能采用冬枣的保鲜期短，常温下仅能保鲜6-7天，超期则变软，失去经济价值，为了提高市场竞争能力，需要延长保鲜期，故一个合适的保鲜库是很重要的。既要满足保鲜的要求而且果农能负担得起投资，并为核心的数字式恒温控制系统，以对温度进行测量，这样不但测量结6降低人工强度。由于此测量装置是以单片计算机8031为处理器，具有其中既要考虑到满足精确性、可靠性、实时性的要求，又要做到硬件根据设计要求，本系统所要求的控制精度不是很高，所以在选择片机、2764ROM、A/D转换器ADC080光报警器等元器件达到设计要求。该系统的适时数据处理量不大，所7冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案值的温度及时、准确的储存和数据处理控制。通常的单片机应用系统封闭性较高，因此在对温度的检测和控制上结合实际情况以方便编程以负反馈控制理论为指导，当库内的温度与设定值的偏差在经过控制算法计算后超过控制精度二倍的时候，发出控制信号，采取相应的升温或降温手段，单片机不断地对四路采样信号进行采样和计算，在库软件设计的具体程序图和详细说明请参照第四章：冬枣保鲜库恒温控8冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案冬枣保鲜库恒温控制系统硬件电路大体上可分为四个部分，即8031是片内无程序存储器的供应状态芯片，ALEALEXTAL1A12XTAL29P2.0~P2.4组成。地址锁存信号为ALE。 程序存储器的选取信号为PSEN，由于程序存储器只有一片，故其时钟电路ROMRAM定时器/计数器`冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案简称内部RAM。4.定时器/计数器其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强，既可作为全双工冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案8031芯片内部有时钟电路，但石英晶体电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的最机应该具有的基本部件它都包括，因此实际上它已是一个简单的微型8031是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚排列请见12345678冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案个矛盾？“兼职”是唯一可行的办法，即给一些信号引脚赋以双重功能。如果把前述的信号定义为引脚的第一功能的话，则根据需要再定P3.0P3.0P3.6INT01定时器/计数器0计数输入定时器/计数器1计数输入（2）EPROM存储器程序固化所需要的信号有内部EPROM的单片机芯片（例如8751为编程脉冲：30脚（ALE/PROG）编程电压（25V）31脚（EA/Vpp）冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案8031单片机的备用电源也是以第二功能的方式由9脚（RST/VPD）在实际使用时，都是先按需要选用第二功能信号，剩下的口线才以第8031单片机共有复位、程序执行、单步执行、掉电使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初外，当由于程序运行出错或操作错误使系统进入死锁状态时，为了摆0×000000B整个复位电路包括芯片内外两部分。外部电路产生的复位信号（RST）送史密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对史密特触发器的输出进行采样。然后得到内部复位操作所时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频后，才成为单片机转速度也就快。但反过来运行速度快对存储器的要求就高，对印刷板软件定时是靠执行一个循环程序以进行时间延迟。软件定时的特点（2）硬件定时硬件定时方法的特点是定时功能完全由硬件电路完成，不占CPU（3）可编程定时器定时这种定时方法是通过对系统时钟脉冲的计数定，改变计数值，也就改变了定时时间，使用起来既灵活又方便。此用计数方法来实现定时，因此可编程定时器都兼有计数功能，可以对在单片机应用中，定时与计数的需求较多，为了使用方便并增加单片机的功能，就把定时电路集成在芯片中，称之为定时器/计数器。2.定时器/计数器的定时计数功能（1）计数功能所谓计数是指对外部事件进行计数。外部事计数方式下，单片机在每个机器周期的S5P2节拍对外部计数脉冲进行采样。如果前一个机器周期采样为高电平，后一个机器周期采样数。可见采样计数脉冲是在二个机器周期进行的。鉴于此，计数脉冲的频率不能高于振荡脉冲频率的1/24。部，即每个机器周期产生一个计数脉冲。也就是每个机器周期计数器3.定时器/计数器控制寄存器TF0（TF1）——计数溢出标志位断方式时，此位作中断标志位，在转向中断服务程序时由硬件自动清TR0（TR1）——定时器运行控制位TR0（TR1）=0停止定时器/计数器工作TR0（TR1）=1启动定时器/计数器工作（2）工作方式控制寄存器（TMOD）号从寄存器的位格式中可以看出，它的低半字节定义定时器GATE=0以运行控制位TR0（TR1）启动定时器 C/T——定时方式或计数方式选择位C/T=0定时工作方式 C/T=1计数工作方式M1M0——工作方式选择位M1M0=00M1M0=01M1M0=10M1M0=110123冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案ET0（ET1）——定时/计数中断允许控制位ET0（ET1）=0禁止定时/计数中断ET0（ET1）=1允许定时/计数中断七、8031定时器计数器工作方式TR0冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案接通计数引脚（T0外部计数脉冲由引脚T0输入。这里说明一下工作方式控制寄存器中门控位（GATE）的功能。当数，定时器/计数器不能工作。因此在单片机的定时或计数应用中要注1~65526（216）或（216－计数初值）×机器周期DLHHHLHLLLL×Q0H××Z123456789123456789输出将随数据（D）输入。当允许端为低电平此外，显示器中还有一个圆点型发光数点。通过七段发光二极管亮暗的不同组种，即：计数式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐次逼近式A/D冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案另一种常用的A/D转换器是逐次逼近式的，逐次逼近式A/D转换器是一种速度较快，精度较高的转换器。其转换时间大约在几微秒到几集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道地址锁存用的译码电Vref(-)321A4冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案A、B、C——地址线ALE——地址锁存允许信号OE——输出允许信号CLK——时钟信号EOC——转换结束状态信号Vcc——+5V电源Vref——参考电源该系统采用四个热敏电阻感知温度。它具有灵敏度高、体积小、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点。它是负温度特性，当温度升高时，电阻值减小。其特性曲线时一条指数曲线，因此在使用时要选用合适的温度范围的热敏电阻，使其温度与阻值成线形关系，给热敏电阻通以恒定的电流，测量电阻两端就得到一个电压，再将此~36.0℃,即0.2℃变化对应数字变化量01H，调节可变电阻，使之相该系统的硬件电路原理图如后两页所示。包括主电路图和键盘显冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案该恒温控制系统对四个采样点的温度进行采样，模/数转换后，由主温度控制程序对采样信号和设定值比较后做出相应处理。在主程序该系统是采用8位数字控制，为适应不同气候和保鲜要求，可以方便地用键盘来设定和查询保鲜库的被控温度和控制精度，并且可对4个温度采样点的温度进行监控和显示，在温度变化超出。因为温度是个滞后大，不易控制的对象，所以在进行控制时，将控制精度扩大二倍，这样执行结构就不至于过于灵敏地动作，降低损耗，而且使控制更加合理，不至于过度。当采样点温度或者库内温度超出设定值的第二节软件的有关说明4路温度采样点：31H，31H，33H，34H显示缓冲单元：5FH，5EH，5DH，5CH可控制精度：0.0℃~8.0℃第2、3、4位表示温度值048A159B26.C37D主程序的主要功能是在硬件系统加电复位后，进行初始化。确立堆栈区并把显示缓冲区指向设定值，然后对中断控制器初始化，调用显示设定值子程序，对四个采样点的温度进行采样，模/数转换后，由主温度控制程序对采样信号和设定值比较后做出相应处理。然后再重在该恒温控制系统中，采用四位LED显示器，由于没有串行数据冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案通信的要求，而且温度显示的速度不需要高速，所以利用8031的串行/显示器接口，其硬件接口电路如硬件电路图所示。在该图中下边的显示方式显示器亮度高，很容易做到显示不闪烁。静态显示的优点是CPU不必频繁地为显示服务，因而主程序可不必扫描显示器，软计比较简单，从而使单片机有更多的时间处理其他事务。程序流程图LED显示器在第二章已经作了详细的介绍，本重点介绍LED显示程冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案在该恒温控制系统中四路模拟采样是采用软件延时的方法。由于的要求。由于ADC0809具有输NY将P2.7（地址总线最高位A15）的正脉冲作为OE信号，用以打样一次，并依次把结果转储到数据存储区。其程序流程图如右图关键程序，在查阅了大量的温控和保鲜技术资料，我按如下程序流程值相减，其结果分别累加到正、负温差量（温差超过三倍的控制精度所以当正、负温差量比较后，如果差值超出控制允许的范围（程序设温；如果未超出范围，则设备不动作，由库内的空气对流设备自行调4路温度采样点：31H，31H，33H，34HYNNYNYN在程序中利用键盘来设定被控温度值，但是设定的是按照用户习惯的摄氏温度，在程序处理中采用的是8(A)*32H取个位值，A（5DH取个位值，A（5DH）~36.0℃的范围内，将这个范围按0.1℃（A）*05HR0（A）+（R0）数字量变化01H，1℃变化对应05H，位，再对相应的十位、个位、十分位分别转换，最后存储。由此来设计程（A）/02HR0（A）+（R0）NY该系统程序内部处理以8位数字量进行，所以在显示时，必须要把数字量转换为摄氏值，即显示缓冲区中的键码值。其转换原理和设定线，P3.3作为同步脉冲输出控制线。其流程图如图4-8所示。该恒温控制系统在主程序控制时，不扫描键盘，程序设计时将外部线用“与”门相连，当有中断时，主程序去处理中断请求，对键盘进理程序，但是扫描程序的设计是有中断后不断地扫描键盘，为了在操A待显示温度值Y超低温，显示“————”Y超高温，显示“0999”YA―R1NNNKEYNNYNNY第一排有键，延迟去抖动NNN第二排有键，延迟去抖动Y抖动?YNNYYNNNNNYINT0Y0NYNNYNYNNYNYN(A)，显示，再扫描键盘N(A)，显示，再扫描键盘YNY(A)，显示，再扫描键盘(A)，显示，再扫描键盘NNY(A)，显示，再扫描键盘(A)，显示，再扫描键盘?Y则跳出中断程序返回主程序。计数器初值设TH0为00H，NY冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案微机应用系统在工业现场使用时，有大量的干扰，当干扰作用到CPU本身时，CPU将不能按正常状态执行程序，从而破坏程序的正常运行。为了克服这些可能会出现的干扰，一般在进行软件设计时应用指令冗余、软件陷阱、程序实时监视系统（序混乱。当程序弹飞到某一单字节指令时，将自动纳入正轨。但当程序弹飞到某一双字节或三字节指令上时，有可能落到其操作数上，从而继续出错。所以在RET、RETI、ACALL、LCALL、AJMP、A指令，可保护其后的指令不被拆散。但不能在程序中加入太多的冗余冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案指令冗余使弹飞到的程序安定下来是有条件的，首先弹飞到的程序必须落到程序区，其次必须执行到冗余指令。对于这两种情况采取的所谓软件陷阱，就是一条引导指令，强行将捕获的程序引向一个指定的地址，在那里有一段专门对程序出错进行处理的程序。如果把这为加强捕捉效果，一般在它前面加两条NOP指令，因此真正的软件陷（1）本身能独立工作，基本上不依赖CPU。（2）在一个固定的时间间隔中和系统打一次交道，以表明系统目前第五章冬枣保鲜库恒温控制系统程序调试过程调试是设计中一个必不可少的环节，是检验硬件电路的选择和软件编制的唯一手段。只有通过调试才能不断完善硬件电路，调整软件8031单片机应用系统经过方案的选择、硬件的设计制，通常不可能一次便取得成功，也不可避免地要出现一些错误或者不合理之处，这就要靠调试来解决。调试的顺序一般是先易后难，后面的调试应尽可能地采用以前调试好的电路，各单元电路都有调试好用万用表的直流电压档测量各点的直流电压是否达到要求，逻辑电平是否符合电路或器件的逻辑关系；若有问题，再用万用表的电阻档测另外一种调试方法是动态调试法，就是利用单片机开发装置（仿真器）来进行调试。首先根据方案把整个系统划分为若干模块，给其分配地址空间。对已有的电路进行改进，都必须单独调试。具体做法冬枣保鲜库恒温控制系统设计方案是：在一块电路实验板上，按某一单元的实际电路图插好器件，接好查无误后，接上实验板电源和仿真器的电源。启动仿真器，此时可用仿真器的命令编写一段小程序，并借助于万用表和示波器等仪器来检在本次设计中，由于实验室的条件和经费不允许，所以未进行硬仿真器与计算机及应用系统连接起来，组成一个开发系统。仿真开发系统的构成如同简易开发设备一样，分两部分：一是通用计汇编及汇编程序以及高级语言的编译或解释程序、系统的诊断程序等等。在仿真软件控制下将于仿真有关的命令分解为数个微命令传送给仿真器，并启动执行用户程序。在查询工作方式时，用户可通过CRT终端查询跟踪状态，这部分功能相当于通用微型机。下面主要介绍仿1.ICExplorer系列单片机仿真系统硬件采用大规模在线可编程芯片制造。将整个单片机仿真控制电路、逻辑分析仪、总线跟踪、实4.采用高速串口语计算机进行通信，波特率自动设置，最高波特率可达115，200。5.逻辑分析仪可以实现各种复杂的组合断点和观察各种逻辑波1.ICExplorer集成调试软件，具有编辑、汇编、编译、调试和软件模拟等功能，所有的操作均可通过窗口和菜单的选择来完成。将软件命令和反应程序运行的情况集中在同一屏幕上的形式，称为集成环境，集成环境可以减少用户记忆众多命令的负担，方便用户编写和2.支持Windows95及Windows98。编辑器可以编辑超大型源文3.支持汇编语言、PLM、C高级语言源程序调试。5.可进行软件模拟。该软件可以用软件模拟的方式来调试用户编写的程序。所谓软件模拟是指用计算机模拟单片机的运行情况，而不需要单片机仿真器硬件的支持。当软件模拟单片机的运行情况并成功后，再用仿真器仿真调试。这种软件模拟调试功能对单片机的学习各个部分、外部程序存储器的运行情况，为用户调试程序提供准确的本次设计的所有程序均用ICExplorer调试并无语法错误。在完成主程序和子程序流程图并检查完毕后，进行软件调试时，首先要用仿说明指令使用正确，但这不能说明程序没有语法错误，所以还必须经过仿真调试。在调试过程中可用设置断点、单步执行等方式，检查程序有无错误。在调试过程中，不断对出错的地方进行修改，直到完全1.输入时将指令助记符或操作数输错，问题不大，仔细检查后;设置外部中断请求为脉冲方式30H，35H，R0，#30H;显示子程序P3.3;开放显示输出R7，#04HR0，#5FHDL0：MOV;取出要显示的数;加上偏移量;查表取出字型数据;送出显示DL1：JNBTI，DL1;完，清中断标志;再取下一个数R7，DL0P3.3;关闭显示器输出DB92H，82H，0F8H，90H，88H；5，6，7，8，9DB83H，0C6H，0A1H，86H，8CH，0FFH；A，B，C，D，KEY：MOVA，#00HPK1：ACALLDL10；延迟PK2：MOVR7，#08H；不是抖动引起的MOVR6，#0FEH；判别是哪一个键被按下KL2：JNBTI，KL2；等待串行口发送完MOVR4，#08H；第二排键中有键被按下KL3：JNBTI，KL3KL4：JNBP2.6KL4MOVA，R4；键释放，取得键码A，R3NEXT：A，R6AR6，A;判下一列键是否按下R7，KL5;完了，开始下一个扫描周期DL10：DL：R7，#0AH;延时10ms子程序DL6：R6，DL6R7，DL;温度输入值转换成设定值子程序SDZH：R0，R0，R0，AAA;取十位值;取个位值;十位和个位值相加;取十分位值MOVA，#4BH；0℃的数字量是4BHCA，R0ADDA，R0;温度值转换为显示键码子程序MOV5FH，#0EH；是，显示“————”5DH，#0EH5CH，#0EHXSZH1：5FH，#00H；是，显示“0999”5DH，#09H5CH，#09HXSZH2：XSZH3：5FH，#0EH；标志位置“—”CA，R1XSZH4：XSZH5：;除以10℃,得十位数5EH，A，B;除以1℃,得个位数B，#05H5DH，A;存个位数于显示单元A，B;乘以0.2℃,得十分位数A5CH，A;存十分位数;四路模拟采样MOVR7，#04H；置通道数DJNZR6，ADDLAYMOVXA，@DPTR；读取转换结果MOV@R1，A；转储;主温度控制程序MOVR0，#31H；置第一路采样MOVR1，#94H；置第一报警信号39H，A;累加正温差量37H，