2022年单片机温度控制系统的设计方案与实现.docx

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1、精品学习资源1 前言1.1 1 课题的背景与意义在近四十年的时间里，电子运算机的进展经受了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段，特殊是随着半导体集成技术的飞跃进展，七十岁月初产生了一代新型的电子运算机微型运算机，使得运算机应用日益广泛； 而单片微型运算机的问世，就更进一步推动了这一进展趋势，使运算机应用渗透到各行各业，达到了前所未有的普及程度；一个由微电子技术为先导，运算机技术为标 志，包括新材料、宇航、生物工程、海洋工程等多种学科在内的新技术革命正在兴起；在国内，由于单片机具有功能强、体积小、牢靠性好、和价格低廉等特殊优点， 因此，在智能仪器外表、工业自动掌握、运算

2、机灵能终端、家用电器、儿童玩具等很多方面，都已得到了很好的应用，因而受到人们高度重视，取得了一系列科研成果， 成为传统工业技术改造和新产品更新换代的抱负机种，具有宽阔的进展前景；1.2 2 课题的应用与展望随着电子技术以及应用需求的进展，单片机技术得到了快速的进展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展；相伴着科学技术的进展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很简洁地做到多点的温度检测，假如对此原理图稍加改进，我们仍可以进行不同地点的实时温度检测和掌握；温度是工业掌握中主要的被控参数之一，特殊是在冶金、化工、建材

3、、食品、机械等 工业中，具有举足重轻的作用，因此, 温度掌握系统是典型的掌握系统；对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范畴不同、精度不同，就采纳的测温元件、测温方法以及对温度的掌握方法也将不同；产品工艺不同、掌握温度的精度不同、时效不同，就 对数据采集的精度和采纳的掌握算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样；随着电子技术和微型运算机的快速进展，微机测量和掌握技术也得到了快速的进展和广泛的应用；利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益进展和完 善，越来越显示出其优越性；目前,单片微机已普遍地作用于生产过程的自动掌握领域中；单片机以其体积小、价格低廉、可用其构成运算机掌握系统中的

4、智能掌握单元 和牢靠性高等特点 ,受到广大工程技术人员的重视；温度是生产过程中最常见的物理量,很多生产过程是以温度作为其被控参数的；因此, 温度掌握系统是典型的掌握系统；1.3 3 课题举例简介在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常欢迎下载精品学习资源用的主要被控参数；例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造 和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的 温度进行检测和掌握；采纳 MCS-51单片机来对温度进行掌握，不仅具有掌握便利、组态简洁和敏捷性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大 提高产

5、品的质量和数量；因此，单片机对温度的掌握问题是一个工业生产中常常会遇 到的问题；下面介绍一种功能简化后的温度掌握系统的设计过程；假设某烘干道采纳过热蒸汽为热源，蒸汽管道经热交换器加热空气并通过风机向烘箱送热风实现对胶布 带）的循环加热，烘箱的温度变化范畴为0120；依据工艺要求，系统需实现如下功能和指标：温度给定值在 85左右且现场可调；温度掌握误差 2；实时显示温度值，保留 1 位小数；温度超过给定值 10时声光报警；掌握参数可在线修改；2 总体方案依据功能和指标要求，本系统可以从元件级开头设计，选用MCS-51单片机为主控机；通过扩展必要的外围接口电路，实现对烘箱温度的测量和掌握；2.1

6、1 系统结构该系统以 89C51 单片机为核心，由温度测量变换、测量放大、大功率运放、A/D与 D/A 转换器、输入光电隔离、驱动电路、键盘显示、储备器共同组成；在系统中，温度和时间的设置、温度值及误差显示、掌握参数得设置、运行、暂停及复位等功能由键盘及显示电路完成 ；图2-1单片机温度掌握系统方案原理示意图传感器把测量的烘箱温度信号转换成弱电压信号，经过信号放大电路，送入低通欢迎下载精品学习资源滤波电路，以排除噪音和干扰，滤波后的信号输入到A/D转换器 ADC080）9信号输入主机 单片机 8031）；转换成数字欢迎下载精品学习资源2.2 2 详细设计考虑1、由于温度测量范畴为 0 120，

7、掌握精度也不高，可选用8路8位ADC080作9转换器，辨论率可达 0.5 ；为了便利操作，系统可不扩展专用键盘，温度给定输入可A/D欢迎下载精品学习资源用2位BCD码拨盘开关置数；温度显示可用 4位LED；为了实现通过调剂蒸汽流量控温， 可 扩 展 8 位 DAC0832作 D/A 转 换 器 ； 于 是 ， 单 片 机 基 本 系 统 应 为 ： 8031+2764+8255+ADC0809+DAC0832位+4LED；2、温度测量可以选用半导体集成温度传感器AD590，它的响应速度快，与单片机接口简洁；其测温范畴为 -55 +150，工作电压 430V，输出电流与肯定温度成正比，即为 1A

8、/K；执行机构可选用 ZKZP-型线性电动单座调剂阀，用它来调剂通入烘箱的蒸汽流量；调剂阀用D/A转换器输出的可调电流掌握，0mA对应阀门完全关闭， 10mA对应阀门全打开；3、可采纳带死区的比例积分 PI）掌握算法实现对温度的掌握；烘箱温度与给定值的偏差小时，调剂阀不动作，以削减阀的机械磨损；偏差较大时，经PI 算法运算后，单片机通过 D/A输出掌握信号掌握阀门的开度，为了使掌握参数现场可调，可用3个电位器产生 3路可调电压经过 A/D转换实现对 A/D转换，实现对 PI 算法的 3个参数 比例系数Kp、积分系数 KI 、掌握周期 Tc）在线整定；这种方法不仅可使参数调整便利，而且具有掉电爱

9、护功能；4、为了提高系统的抗干扰才能，D/A转换器与单片机之间进行光电隔离；使电动阀和单片机之间不共地；3 元器件简介3.1 1 AT89C51单片机3.1.1 概述AT89C51是一个低电压，高性能 CMOS 8位单片机， 40 个引脚， 32 个外部双向输入/ 输出I/O ）端口，同时内含 2 个外中断口， 2 个 16 位可编程定时计数器， 2 个全双工串行通信口；片内含 4k bytes的可反复擦写的 Flash 只读程序储备器和 128 bytes 的随机存取数据储备器 RAM），可以依据常规方法进行编程，也可以在线编程；器件采纳 ATMEL公司的高密度、非易失性储备技术生产，兼容标

10、准MCS-51指令系统，片内置通用 8 位中心处理器和 Flash 储备单元，内置功能强大的微型运算机的AT89C51供应了高性价比的解决方案；3.1.2 主要特性AT89C51的主要特性如下：1）寿命达 1000 写/ 擦循环欢迎下载精品学习资源2）数据保留时间： 10 年3）全静态工作： 0Hz24MHz4）三级程序储备器锁定5）1288 位内部 RAM6）32 可编程 I/O 线7）2 个 16 位定时器 / 计数器8）6 个中断源9）可编程串行通道10）低功耗闲置和掉电模式11）片内振荡器和时钟电路3.1.3 引脚功能AT89C51引脚排列如图 3-1 所示，引脚功能如下：图 3-1

11、AT89C51 的引脚排列VCC40）： 5VGND20 ）：接地P0口3932）： P0 口为 8 位漏极开路双向 I/O 口，每个引脚可吸取8 个 TTL门电流；P1口1 8）： P1 口是从内部供应上拉电阻器的8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收和输出 4 个 TTL门电流；P2口2128）： P2 口为内部上拉电阻器的 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收和输出 4 个 TTL 门电流；欢迎下载精品学习资源P3口1017）： P3 口是 8 个带有内部上拉电阻器的双向I/O 口，可接收和输出4 个 TTL门电流， P3 口也可作为 AT89C51的特殊功能口；RST

12、9 ）：复位输入；当振荡器复位时，要保持RST引脚 2 个机器周期的高电平常间；ALE/PROG30 ）：当拜访外部储备器时，地址锁存答应的输出电平用于锁存地址的低位字节，在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲；在平常，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6 ，它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的，要留意的是，每当拜访外部数据储备器时，将跳过1 个 ALE脉冲；PSEN29 ）：外部程序储备器的选通信号；在由外部程序储备器取值期间，每个机器周期 2 次 PSEN有效，但在拜访外部数据储备器时，这2 次有效的 PSEN信号将不显现；EA/VPP31 ）：当

13、EA保持低电平常，外部程序储备器地址为 0000HFFFFH）不管是否有内部程序储备器； FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源 VPP）； XTAL119 ）：反向振荡器放大器的输入及内部时钟工作电路的输入；XTAL218 ）：来自反向振荡器的输出；3.2 2 AD590 温度传感器3.2.1 概述AD590是 AD公司利用 PN 结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器；实际上，中国也开发出了同类型的产品SG590；这种器件在被测温度肯定时，相当于一个恒流源；该器件具有良好的线性和互换性，测量精度高，并具有排除电源波动的特性；即使电源在 5-15V 之间变化，其电流

14、只是在1A 以下作微小变化；AD590 是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值；依据特性分档， AD590 后缀以 I 、J、K、L、M 表示； AD590L、AD590M一般用于精密温度测量电路，其电路形状如下列图，它采纳金属壳3 脚封装，其中 1 脚为电源正端 V+，2 脚为电流输出端 I0 ，3 脚为管壳，一般不用；集成温度传感器的电路符号如图3-2 所示；3.2.2 主要特性欢迎下载精品学习资源图 3-2 AD590 的形状电路图及电路符号AD590的主要特性参数如下.工作电压： 4 30V.工作温度： -55 +150.储存温度： -65 +175.正向电压： +4

15、4V.反向电压： -20V.焊接温度 10 秒）： 300.灵敏度： 1A/K3.2.3 AD590 工作原理在被测温度肯定时， AD590相当于一个恒流源，把它和 5-30V 的直流电源相连，并在输出端串接一个 1K的恒值电阻，此电阻上流过的电流与被测温度成正比，此时电阻两端将会有 1mV/K的电压信号；其基本电路如图 3-3 所示；图3是利用 URE特性的集成 PN结传感器的感温部分核心电路；其中 T1、T2起恒流作用，可用于使左右两支路的集电极电流I1 和I2 相等； T3、T4是感温用的晶体管，两个管的材质和工艺完全相同，但 T3实质上是由 n个晶体管并联而成，因而其结面积是 T4的n

16、倍；T3和T4的发射结电压 URE3和URE4经反极性串联后加在电阻 R上，所以 R上端电压为 URE；因此，电流 I I 为： I I =URE/R=/R对于AD590,n=8,这样, 电路的总电流将与热力学温度 T成正比 , 将此电流引至负载电阻RL上便可得到与 T成正比的输出电压；由于利用了恒流特性，所以输出信号不受电源电压和导线电阻的影响；图 3中的电阻 R是在硅板上形成的薄膜电阻，该电阻已用激光修正了其电阻值，因而在基准温度下可得到1A/K的I 值；欢迎下载精品学习资源图3-3感温部分的核心电路3.3 3 ADC0809模数转换器3.3.1 主要特性.ADC0809的主要特性指标：.

17、辨论率： n=8.时钟频率：小于 640KHZ.转换时间：大于等于 100 微秒.不行调误差： 1LSB.电源：单电源正 5V.模拟输入量： 8 路.模拟输入范畴： 05V.参考电压： Uref+ Uref-=5V3.3.2 ADC0809工作原理ADC080为9 逐次靠近式 A/D转换器，具有 8个模拟量输入通道；它能与微型运算机的大部分总线兼容，可在程序的掌握下挑选8个模入通道之一进行 A/D转换， 然后把得到的8位二进制数据送到微机的数据总线，供CPU处理；转换器是 ADC080的9 核心部分，它由 D/A转换、逐次靠近寄存器 SAR）、比较器等组成；其中， D/A转换电路采纳了 256

18、RT型电阻网络 即2n个电阻分压器，此处 n=8）， 它在启动脉冲的上升沿来到时被复位，在启动脉冲的下降沿A/D开头转换；假如在转换过程中接收到新的启动转换脉冲，就终止转换；转换终止信号EOC在A/D转换完成时为 “ 1”；ADC080的9 内部结构如图 3-4 所示；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4 硬件设计图 3-5 ADC0809 的内部结构欢迎下载精品学习资源4.1 1 扩展外围接口依据总体方案，采纳 8031外扩 2764作程序储备器；外扩 8255用于 4位LED显示温度、声光报警和扩展光电隔型DAC产生 0 10mA可调电流掌握电动阀；外扩8 路8位ADC080作9 温

19、度测量和通过 3个电位器产生 3个可调掌握参数； 2位BCD码给定拨盘就和8031的P1口相连；通过 8255的PA口和 PC0 PC3口扩展 4位LED；通过 PB口和 PC5扩展光电隔型 D/A，DAC083设2 置为单缓冲方式， VREF=-5V，于是经运算放大器 A1后产生 0 5V可调直流电压，再经运算放大器 A2在复合三极管 T的集电极和 +12V电源之间产生 0 10mA可调电流，以便掌握电动阀的动作 图4-1 中， RW于1 调整满量程值， D1用于爱护三极管 T）；通过总线直接扩展 ADC080，9 由于仅使用 4路，故挑选通道的 C端直接接地，由于温度传感器是输出电流信号且

20、与肯定温度成正比，故采纳电平移动电路及放大电路使运算放大器A3输出电压值与摄氏温度成正比 图4-1 中RW，2 RW3分别用语温度测量电路的零点调剂和满量程调剂）；声音报警电路中，蜂鸣器采纳长鸣形式，由门电路构成 1s振荡器产生的响音； 2位BCD码给定拨盘就和 8031的P1口直接接口，各位又通过 2k电阻接地；欢迎下载精品学习资源由于各扩展芯片用线选发产生片选信号，故他们的接口地址分别为：2764：0000H 1FFFH8255：7000H 7003HADC080：9 B000H B003H4.2 2 温度掌握电路8031对温度的掌握是通过双向可控硅实现的；如单片机温度掌握系统电路原理图所

21、示，双向可控硅管和加热丝串接在沟通220V、50Hz是电回路；在给定周期 T内， 8031只要转变可控硅管的接通时间即可转变加热丝的功率，以达到调剂温度的目的；可控硅接通时间可以通过可控硅掌握极上触发脉冲掌握；该触发脉冲由8031用软件在 P3.1引脚上产生，在过零同步脉冲同步后经光电耦合管和驱动器输出送到可控硅的掌握极上；4.3 3 温度检测电路设计4.3.1 设计目标用单片机对温度进行实时检测和掌握，以解决工业及日常生活中对温度的准时自动掌握问题；用十进制数码显示实际温度值，便利人工监视；用键盘输入温度掌握范畴值，便于在不同应用场所设置不同温度范畴值；当实际温度值不在该范畴时，系统能自动调

22、剂温度，以保持设定的温度基本不变，达到自动掌握的目的；系统的温度最小区分度为 1；在环境温度变化时，温度掌握的静态误差小于等于 0.5 ；4.3.2 设计的动身点在达到对温度的检测和掌握的基础上，达到肯定的测控精度，并尽量使系统的牢靠性高、稳固性好、性价比高、速度快、使用敏捷、实现简洁、便于扩充；4.3.3 设计原理本设计采纳 89C51单片机应用系统来实现设计要求，因 89C51在片内含 4KB的EEPRO，M不需外扩展储备器，可使系统整体结构简洁；利用89C51串行口输出工作方式，使 89C51的利用率大大提高，外部电路得以简化；89C51可直接对键盘进行扫描读数，可直接用串 / 并转换模

23、块驱动 LED显示温度值；因其利用率高，负载重，后相电路只需加一块同相驱动器即可正常工作；在串行传输数据时，频率可达到1MHz，对温度的显示完全达到测控精度要求；欢迎下载精品学习资源4.3.4 转换电路在设计测温电路时，第一应将电流转换成电压；由于AD590 为电流输出元件，它的温度每上升 1K，电流就增加 1A；当 AD590的电流通过一个 10K 的电阻时，这个电阻上的压降为 10mV即转换成 10mV/K，为了使此电阻精确 0.1%），可用一个 9.6K 的电阻与一个 1K 电位器串联，然后通过调剂电位器来获得精确的10K；图所示是一个电流/ 电压和肯定 / 摄氏温标的转换电路，其中运算

24、放大器A1 被接成电压跟随器形式， 以增加信号的输入阻抗；而运放A2 的作用是把肯定温标转换成摄氏温标，给A2 的同相输入端输入一个恒定的电压 如 1.235V），然后将此电压放大到 2.73V ；这样， A1 与 A2 输出端之间的电压即为转换成的摄氏温标；将AD590放入0的冰水混合溶液中， A1 同相输入端的电压应为 2.73V，同样使 A2 的输出电压也为2.73V ，因此 A1 与 A2 两输出端之间的电压： 2.73-2.73=0 即对应于 0；434 信号处理电路温度检测的小信号放大与肯定 / 摄氏温度转换采纳图电路，其中RW用来完成肯定/ 摄氏温度转换及调零功能，运放要求采纳一

25、片集成一般四运放LM324来完成图的信号处理功能， 其工 作电 源取 单电 源 VCC=9V； 设计中电阻元件可参考以下取值：欢迎下载精品学习资源R1=R2=10、KR3=R4=20、KR5=R6=20、KRG=5K、RW=10；K 高频滤波电容可取 C=0.01F；欢迎下载精品学习资源4-3信号处理电路436 主电路主电路如图 4-4 所示，温度检测信号输入 ADC0809的IN3 引脚，经过模数转换结果输入 AT89C51，结果从 P1口输出驱动 2个LED实现数据显示功能；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4.4 4 光电隔离电路图4-4温度检测主电路欢迎下载精品学习资源这部分电路

26、是单片机与电阻丝加热器的接口；由于电阻丝的加热电压大于单片机的工作电压，为了防止烧坏单片机系统，采纳光电隔离电路如图4-5 所示；图4-5光电隔离及放大电路4.5 5 过零检测电路过零检测电路在每一个电源周期开头时产生一个脉冲，作为触发器的同步信号, 计数器T0对其进行计数；其电路如图 4-6 所示； 220V沟通电压经电阻限流后直接加到2 个反相并联的光电偶器的输入端；在沟通电源的正负半周,分别导通 ,输出低电平 , 在沟通电源正弦波过零的瞬时 , 两个光电耦合器均不导通 ,输出高电平；该脉冲信号经非门整形后作为单片机的中断恳求信号和可控硅的过零同步信号；欢迎下载精品学习资源4.6 6 PI

27、D 掌握算法图4-6过零检测电路欢迎下载精品学习资源前面提到，大多数的温度掌握系统可以看作一阶纯滞后环节，由于本系统纯滞后时间较小，故可采纳 PID比例、积分、微分）掌握算法实施掌握；4.6.1 PID 掌握作用PID是比例 P）、积分 I ）和微分 = K1PPet+Tiet dtdetTddt 为掌握器的输出； et 为掌握器的输入； KP比例放大系数； TI 为掌握器的积分时间常数； TD为掌握器的微分时间常数；明显， KP越大，掌握器的掌握作用越强；只要 et 不为0，积分项会因积分而使掌握器的输出变化；只要 et 有变化的趋势，掌握器就会在微分作用下，在偏差显现且偏差不大时提前给输出

28、一个较强的掌握作用；4.6.2 PID 算法的微机实现由于微机掌握系统是一种时间离散掌握系统，故必需把微分方程离散化为差分方程，最终写出递推公式才能直接应用；欢迎下载精品学习资源明显：et dtne j tj0nTe j j04-2）欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源det dte nen1 tTne nen T1+Tie j + Td en-en-1 为第n次采样的偏差值； en-1 为第n-1 次采样时的偏差值； n为采样序列， n=0,1,2, ；由式4-4）可以看出：运算一次 Yn），不仅需要的储备器空间大，而且运算量也很大，于是进一步写出递推公式：欢迎下载精品学习资源T由 Y+

29、Ti由式4）减去式 5）得： Y-Yn-1n 1e j Tdj0+ Ten-1-en-2-en-1+T en TiTd en-2en-1+en-2T欢迎下载精品学习资源= KPen-en-1+ KI en+KDen-2en-1+en-2=Yn-1+ K Pen-en-1+ KI en+KDen-2en-1+en-24-7）欢迎下载精品学习资源T式中 KI =KP Ti，称为积分常数； KD=KP TdT，称为微分常数；欢迎下载精品学习资源4.6.3 PID 算法的程序设计在本掌握系统中，烘箱温度与给定值的偏差经过单片机PI算法运算后从 DAC083输2 出0 10mA掌握电流去掌握电动阀的开度

30、，所以应采纳式7）的位置式算法 且KD=0即为PI），即： YPI+ KPen-en-1+ KI en,en-1分别放在 8031片内 RAM的25H，26H,29H,2AH中， PI 结果YPICLRCSUBBA，2AH；en-en-1MOVB，25H；KPLCALLMULTS；KP en-en-1 MOVR4， AMOVR3， B；暂存于 R3R4MOVA，29H；enMOVA，26H；KILCALLMULTS；KI en ADDA，R4MOVR4， AMOVA，B ADDCA，R3MOVR3， A； R3R4= KP en-en-1+ KI en RETMULT：S CLRF0；置en符

31、号标志位为正JNBACC.7， MUL1SETBF0；置en符号标志位为负CPLAINCA；取肯定值MUL1：MULABJNBF0， MUL2欢迎下载精品学习资源CPLAADDA，#1MOVR2， AMOVCPLAA，BADDCA，#0MOVB， AMOVA， R2；仍原为补码MUL2：RET5 软件设计本系统的掌握软件可设计为一个主程序和一个T0通道中断服务程序；主程序的功 能是完成系统初始化及温度和设定参数的显示，由于只有4位LED，而温度 BCD码设定值正常工作时应在 85左右，不行能太小，故可以用它设定为小值时来挑选显示参数；T0 通道可定时 100ms，其中，定时 1s完成数据的采集

32、、报警和显示处理，定时Tc秒完成掌握算法的运算和掌握输出；5.1 1 设计步骤5.1.1 画出系统的程序框图如图5-1 所示，为主程序框图，为 T0通道中断服务程序框图；T欢迎下载精品学习资源图5-1温度掌握系统程序框图欢迎下载精品学习资源中断服务程序是温度掌握系统的主体程序，用于启动A/D转换，读入采样数据，数字滤波，越限温度报警和越限处理， PID运算和输出可控硅的同步触发脉冲等；P1.3引脚上输出的该同步触发脉冲宽度由T1计数器的溢出中断掌握， 8031利用等待 T1溢出中断间隙时间完成把本次采样值转换成显示值而放入显示缓冲区和调用温度显示程序；8031从T1中断服务程序返回后便可复原现

33、场和返回主程序，以等待下次T0中断；5.1.2 内存安排为了编程便利，可以把 8031的内部 128B RAM先进行安排；也可在程序中用标号代替，最终用 EQU或DATA定义；假如先对内存进行安排，本系统可安排为： 00H 07H，R0 R7供主程序使用08H0FH，R0R7供T0中断服务程序使用20H21H8255A定时1s时间常数 初值为 10）口数据暂存 显示器段码）22H8255B口数据暂存 D/A数据）23H8255C口数据暂存24H8031 P1口的T给定BCD值暂存；当 T给定=01H时，显示的数据为 KP参数，格式为 P- ；当 T给定 =02H，显示器显示的数据为 KI 参数

34、，格式为 I- ；当 T给定=03H，显示器显示的数据为 Tc参数，格式为 T- ； T给定为其他值 en-1测量值A/D）暂存参数暂存参数暂存2BH2FH30H2EH31H4T次A/D值暂存定时Tc秒调剂工作单元测量BCD码值暂存、格式为 . 32HT测量值实际温度暂存50H7CH7BH7FHSP指针工作区显示缓冲区 从左到右）6 系统调试系统调试通常包括试验室硬件联调、试验室软件联调、试验室系统仿真、仿真考机运行和现场安装调试等几个环节；在系统总装以后，第一要进行试验室条件下的系欢迎下载精品学习资源统硬件联调；联调胜利以后，有了硬件操作保证，就很简洁发觉软件的错误，在软件调试过程中，有时也

35、会发觉硬件故障，软件故障完毕，硬件中的隐匿问题也能被发觉和订正；在进入现场以前，仍必需在试验室条件下把存在的问题充分暴露，并加以解决，通常是用模型代替实际系统进行完全仿真调试，通过后进行连续不停机的48h考机运行，正确无误后再进入现场安装，运行胜利并经过肯定时间的使用，最终验收合格才算完成整个系统的设计工作；下面通过硬件和软件两方面介绍相应的调试方法；6.1 1 硬件调试方法6.1.1 常见的硬件故障1、规律错误它是由设计错误或加工过程中的工艺性错误所造成的；这类错误包括错线、开路、短路、相位错等；2、元器件失效有两方面的缘由：一是器件本身已损坏或性能不符合要求；二是组装错误造成元件失效，如电

36、解电容、二极管的极性错误、集成电路安装方向错误等；3、牢靠性差引起牢靠性差的缘由很多，如金属化孔、接插件接触不良会造成系统时好时坏， 经不起振动；内部和外部干扰、电源纹波系数大、器件负荷过大等造成规律电平不稳固；走线和布局不合理也会引起系统牢靠性差；4、电源故障如样机有电源故障，就加电后很简洁造成器件损坏；电源故障包括电压值不符合设计要求，电源引线和插座不对，功率不足，负载才能差等；6.1.2 联机调试通过脱机调试可排除一些明显的硬件故障，但有些故障仍必需通过联机调试才能发觉和排除；联机前先断电，将单片机开发系统的仿真头插到样机的8031插件上，检查开发机和样机之间的电源、接地是否良好；一切正

37、常后，即可打开电源；通电后执行开发机的读写指令，对样机的储备器、I/O 端口进行读写操作、规律检查， 如有故障，可用示波器观看有关波形 如选中的译码器输出波形、读写掌握信号、地址数据波形以及有关的掌握电平）；通过对波形的观看分析，查找故障缘由并进一步排除故障；可能的故障有：路线连接上有规律错误、有断路或短路现象、集成电路失效等；在样机主机部分调试好后，可以插上系统的其他外围部件，例如键盘、显示器、输出驱动板、 A/D及D/A板等，再对这部分进行初步调试；在调试过程中如发觉用户系统工作不稳固，可能有以下情形：电源系统供电不足，或欢迎下载精品学习资源联机时公共地线接触不良，或用户系统主板负载过大，

38、或用户的各级电源滤波不完善等；对这些问题肯定要查出缘由并加以排除；1）采集电路调试为使温度采集电路输出的电压与温度的关系符合理论设计数值，可用一点测试法；在室温 27时，调剂电位器Rw1，使 AD590对地电阻为 1K，运放正端输入电压V+=300m时V ， V0=2.7V即可；也可采纳两点测试法，当温度在050之间变化时，运放正端输入电压 V+约为 273 323mV，调试时用可调电压信号模拟温度信号输入到运放 正端，调剂电位器Rw2使 V+=273mV时， V0=0V；调剂 Rt2 使V+=323mV时， Vo=5V，就 5V/5O =100mV/即为输出精度；因软件仍要校正测温值，故基本符合上述数值即可；采纳两点测试法较精确，故用两点法；：温度特性的