电加热炉温度控制系统硬件设计设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电加热炉温度控制系统硬件设计设计.精品文档.毕业设计（论文）题 目 电加热炉温度控制系统硬件设计英文题目 The Hardware Development for Controlling Temperature of an Electronic Heating Furnace摘要本文以电加热炉的温度控制为被控对象，通过对电加热炉的温度控制对象特性的分析来确定电加热炉的温度控制硬件系统的设计和控制方案。冶金、化工、机械各类工业控制中，电加热炉得到了广泛的应用，其温度控制具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点。传统的以普通双向晶闸管

2、(SCR) 控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率, 达到自动控制电炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波, 实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰, 并通过电网传输, 给电力系统造成“公害”。采用固态继电器控温电路, 通过单片机控制固态继电器, 其波形为完整的正弦波, 是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。为了降低成本和保证较高的控温精度, 采用ATMEL AT89C52芯片和通过控制过零触发型固态继电器的通断比，来控制输入到加热炉的功率，从而达到控制温度的目的。测量部分是采用铂銠10-铂热电偶。为了在工业现场应用中具有较强的抗干扰能力,采取了一系列抗干扰

3、措施。以单片机为核心, 采用温度变送器和固态继电器控温电路, 实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。有较高的适用价值和理论价值。关键字电加热炉温度控制；AT89C52；PID闭环控制；铂銠10-铂热电偶；SSRAbstractThis paper with the temperature control of electric heating furnace for the control object, by virtue of the object characteristic of analysis for temperature

4、 control of electric heating furnace then to certain the hardware system of design and control solutions for the heating furnace.In all walks of control realms,for example: The metallurgy,chemical engineering,machine and other industry control field, electric heating furnace got an extensive applica

5、tion, its temperature control has characteristics of non-linear,big lag,big inertial,time-variable and warm up unilateralism etc. Use bidirectional SCR that Traditional way to control temperature of heating furnace is a phase shift style thich make no doubt of could control temperature automatically

6、 but be proved to that could produce the fearfulness intermediate frequency interfere result in a common disaster to power system during transportatiion.On the contrary control, by using micro-chip computer assort with the slide state raley (SSR) to control temperature is a steady , reliable and adv

7、anced way for the intact sine wave which couldnt disturb the power system. In order to reduce and be sure of high precision ,we use ATMEL AT89C52 micro-chip computer ,which be prove a wonderful ability of anti-jaming,to control the power of radiation resistance which could infect temperature directl

8、y by order the proportion of ON/OFF of SSR,The measurement part we select the thermocouple (platinum rhodium 10- platinum) to detect the variable temperature.and to achive automatic control.This control system possess strongpoint of low cost, high control accuracy , good reliability and good resista

9、nce to interferenceetc,so it have some worthwhile to put on application.Keywordselectric heating furnace； AT89C52；PID close-loop control thermocouple (platinum rhodium 10- platinum)；SSR 目 录摘要与关键词.I英文摘要与关键词.II绪论.11. 系统总体方案设计.31.1 系统的设计原则 .31.2 系统的设计步骤 .31.3 系统的工程设计与实现 .31.4 系统的总统方案设计 .41.5 硬件的工程设计与实现

10、 .42电加热炉温度单片机控制系统设计 .62.1 系统概述.62.2 系统的总体结构.62.3 系统的基本工作原理.62.4 系统的技术指标.73温度控制硬件系统设计 .83.1硬件电路的设计系统规范.83.2 芯片功能介绍.83.3 分模块详述系统各部分的实现方法.203.3.1 温度采集电路.203.3.2 控制芯片.223.3.3 加热器控制电路.273.3.4 抗干扰电路(看门狗电路) .283.3.5 A/D转换器.293.3.6 温度检测和变送器.343.3.7 固态继电器控温电路.354系统软件与模型 .39 4.1 数学模型建立.394.2 控制系统的算法设计.394.3 编

11、程模型及数据结构.404.4 软件设计.415系统实现技术 . 42 5.1 硬件调试.425.2 软件调试.42结论 .43致谢 .44参考文献 .45附录1 源程序 .46附录2 硬件电路总图 .59绪论单片微型计算机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多的电子产品中扮演着各式各样的控制角色。随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样性，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生。在科研、生产中，常常需要对某些系统进行温度的监测和控制。需检测和控制的温度系统一旦确定，其热惯性大小和散热等各项硬件条件就确定了。这时，影响系统热平衡的因素主要有：系统温度T、设定温度Ta、系统周围的环境温度Ts

12、以及加热方式和调节方法。目前已有的实现温控的方法有很多种，如:恒温法、比例式、积分式及其组合的调节方法等等，其中有的方法达到热平衡需要的时间很长，但是其控温精度很高，而有的是达到热平衡的时间短，但其控温精度却不够高。本文介绍如何用单片机模型来实现系统温度的自动控制。用这种方法控温，使整个系统灵活、可靠性高，系统达到热平衡较快，而且精度也比较高，融合了前面列举方法的优点，而且更加简单方便。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用，该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。而采用单片机对加热炉进行自动控制，不但可以克服上述缺点，而且减轻工作人员的负担。提高企业的经济效益。电

13、加热炉以其无污染、操作方便、自动化程度高、出力稳定切出力可调范围大、节省基建投资等诸多优点逐渐受到人们的欢迎。但这其中对温度的控制上不是很理想，温差大、温度控制精度不准确。针对这一情况。近年来，不少人对微机温度控制这一课题进行研究。一般的电加热炉温度控制系统（如温度控制表控制接触器）的主要缺点是温度波动范围大。传统的以普通双向晶闸管(SCR) 控制的高温电加热炉采用触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率, 达到自动控制电炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波, 实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰, 并通过电网传输, 给电力系统造成“公害”。他们的工作多数是采用时间比例控制及改善

14、比例温度控制规律进行的。这种控制温度系统能使温度稳定在某一具体值上(热平衡状态),但当某作用量发生变化时(如电源电压变化时)被控温度虽然能达到新的平衡状态,但是永远也回不到原来的给定值上,这是P控制的致命弱点,即有静差(或称稳态偏差),如果在P控制基础上增加I控制,则可消除其静差,再增加D控制,则能够提高控制系统抗外界干扰的能力.这即本论文所要研究的PID控制方法。电阻炉炉温控制系统的研究方向是：热电偶对炉温进行检测，经A/D转换芯片得到相应的数字量，经过单片微机AT89C52进行数据转换，得到应有的控制量，去控制加热功率，从而实现对温度的控制。电加热炉是一个非线性的、时变的、分布参数的复杂被

15、控对象。要实现其最优控制，必须建立被控对象的数学模型，然后求取相应的控制器方程。 普通的电加热炉是一种常见的设备。在其控制系统中，温度控制是其中的关键部分，目前国内电加热炉普遍采用PID模拟控制算法，而这种算法一般温差大，很难保证温度控制在1，温度是工业控制对象中的主要被控参数，特别是在冶金、化工、机械、检定计量等领域，广泛的使用着各种加热炉、热处理等，所采用的加热方法及燃料也不相同，如油、电、天燃气等。但就温度控制系统本身而言，均属于一阶纯滞后环节，本论文介绍的温度控制系统的内容是如何得用单片机来实现对电加热炉的精确控制：首先，位于电热炉中的S型高温热电偶对炉内温度进得感测并将电压信号送到温

16、度变送器及其附属转换电路，后者将热电偶的信号进得转换处理后直接送给A/D转换器AD574A，到这时，原始的温度信号才最终有规律地变换成了单片微机可以读取的信号，然后借助于AT89C52单片机内部强大的运算处理能力将信号进行比较分析计算后产生最终的控制信号用来控制双向可控硅的通断占空比来达到调温的目的。本系统的外围接口布置了键盘（一共16键，含数字键10个和6个主功能键）、7段LED数码显示屏（一共8位，分别为四位的当前实时温度显示和四位的设定参考温度显示）、微型打印机用来对历史温度数据的打印，通过软件设计可以实现曲线和数据两种的打印方式。主要技术指标有：电加热炉温度加热范围：1500调节温度的

17、超调量小于30%能实时显示炉内温度，记录温度变化的过程施加电压范围：0-220V相AC或DC加热方式：电阻丝直接加热炉内容积：0.30.250.3M3最大功率：4KW。1系统总体方案设计系统的总体方案设计包括系统的设计原则，设计步骤，工程设计等方面。1.1 系统的设计原则一般系统的设计原则包含安全性（稳定抗干扰性），操作的便利性（人性化），实时性，通用性和经济性。（1）安全可靠首先要选用高性能的AT89C52单片机，保证在恶劣的工业环境下能正常运行。其次是设计可靠的控制方案，并具有各种安全保护措施，如报警、事故预测、事故处理和不间断电源等。（2）操作维护方便操作方便表现在操作简单、直观形象和便

18、于掌握且不强求操作工要掌握计算机知识才能操作。（3）实时性强选用高性能的AT89C52单片机的实时性，表现在内部和外部事件能及时地响应，并做出相应的处理。（4）通用性好系统设计时应考虑能适应不同的设备和各种不同设备和各种不同控制对象，并采用积木式结构，按照控制要求灵活构成系统。主要表现在两个方面：一是硬件板设计采用标准总线结构（如PC总线），配置各种通用的模板，以便扩充功能时，只需增加功能模板就能实现；二是软件功能模块或控制算法采用标准模块结构，用户使用时不需要二次开发，只需各种功能模块，灵活地进行控制系统组态。（5）经济效益高1.2系统的设计步骤（1）工程项目与控制任务的确定阶段（2）项目的

19、设计阶段系统总体方案设计、方案论证评审硬件和软件的分别细化设计硬件和软件的分别调试系统的组装（3）离线仿真和调试阶段1.3 系统的工程设计与实现本论文设计对比目前最为流行的炉温控制方案后,采用了性能可靠且实施相对简易的单片机结合双向可控硅来达到调功及实现温度控制,具体概述参见模块化电路章节.1.4 系统的总统方案设计确定系统的性质和结构确定系统的构成方式现场设备选择确定控制策略和控制算法硬件、软件的功能划分系统总体方案 （1）系统的主要功能、技术指标、原理性方框及文字说明。 （2）系统的硬件结构几配置，主要软件的功能、结构几框图。 （3）保证性能指标要求的技术措施。 （4）抗干扰性和可靠性设计

20、。 1.5 硬件的工程设计与实现 （1）选择系统的总线和主机机型 选择系统的总线，系统总线的优点：采用总线可以简化硬件设计，用户可根据需要直接选用符合总线标准的功能模板，而不必考虑模板插件之间的匹配问题，使系统硬件设计大大简化；系统可扩性好，仅需将总线标准研制的新的功能模板插在总线槽中即可；系统更新性好，一旦出现新的微处理器、存储器芯片相接口电路，只要将这些新的芯片按总线标准研制成各类插件，即可取代原来的模板而升级更新系统。包括内总线选择和外总线选择 （2）选择主机机型 选择输入输出通道模板模拟量输入输出模板 （3）选择变送器和执行机构 选择变送器 选择的变送器有温度变送器、压力变送器、液位变

21、送器、差压变送器、流量变送器、各种电量变送器等，系统设计人员可根据被测参数的种类、量程、被测对象的介质类型和环境选择变送器的具体型号。本文着眼于炉温控制，首当其冲选择温度变送器。 选择执行机构 执行机构的作用是接受计算机发出的控制信号，并把它转换成调整机构的动作，使生产过程按预先规定的要求正常运行。执行机构分为气动、电动和液压3种类型电加热炉温度控制系统的硬件设计。本文采用过零触发的光耦可控制硅来实际对加热炉的调温。其显著特性是只有当负载交流电源到达过零区时SSR才导通，所以负载工作时近似正弦波，可减少高次谐波对电网的干扰。2. 电加热炉温度单片机控制系统设计2.1 系统概述一般的电加热炉 控

22、制系统（如温度控制表控制接触器）的主要缺点是温度波动范围大。由于它重主要通过接触器的通断时间比例来达到该表加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低，故温度控制精度低，单片机脉宽调温闭环系统以AT89C52单片机作为该控制系统的核心，采用脉冲调宽技术，双向可控硅输出，工作稳定、性能可靠。热点偶的冷端补偿采用热电阻温度传感器，测量准确，克服了常规方法补偿误差大的缺点。该系统具有软启动、程序升温、键盘输入、显示打印等功能，使温度控制稳态误差精度达1。2.2 系统的总体结构过程计算机控制系统的设计过程分为总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试四个部分。在进行控制系统设计前，应

23、该首先考虑对控制对象进行深入的调查和分析，并熟悉工艺流程，根据生产中提出来的问题，确定系统所需要完成的任务。然后写出论证，选择控制方案，控制方案的好坏，直接影响控制效果、系统投资和系统的经济效益。用单片机实现的电加热炉温度控制系统如图2-2放大滤波热电偶AD574A声光报警双向可控硅SSR功率放大冷端补偿AT89C52地址锁存和译码EPROM2732显示器键盘8279多路转换开关电加热炉微打 图2-1电加热炉系统总框图2.3 系统的基本工作原理工作原理：炉温控制程序及温度与热电偶电势之间的对于关系表存放在EPROM2732中，双向可控硅采用过零触发方式。触发脉冲由过零同步脉冲形成电路提供。在每

24、个工作周期T内的工作占空比与单片机输出的门控脉冲信号决定。键盘与显示器用于各种参数的设置和显示。热电偶与放大器将被测温度转换成热电势信号并放大，再由A/D转换器换成相应的数字量供单片机识别处理。单片机每隔一定时间启动一次A/D转换、采样一次现场温度，将温度数据与给定温度WT进行比较，得到温差，再根据偏差的大小和正负，通过PID控制算法送出1个具有相应宽，让一定数量的触发脉冲在高电平奇迹通过控制门去触发可控硅，对被测温度调节开度的门控脉冲。 本系统的功能主要有数据采集、数据处理、输出控制。能对01500C范围内的各种电加热炉的温度进行精密测量，同时，八位LED显示器直接跟踪显示被控对象的温度值和

25、设定值，准确度高，显示清晰，稳定可靠，使用方便（在具体设计编程、调试过程中，为了调试方便，编程把温度范围设在01500C。本系统的原理框图如下图所示。数据采集部分能完成对被测信号的采样，显示分辨率1C，测量精度1C ，控制精度1C，可以实现采集信号的放大及A/D转换，并自动进行零漂校正，同时按设定值、所测温度值、温度变化速率，自动进行PID参数自整定和运算，并输出010mA控制电流，配以主回路实现温度的控制。数据处理分为预处理、功能性处理、抗干扰等子功能。输出控制部分主要是数码管显示控制。2.4 系统的技术要求（1）温度范围：40 1500（2）供电电压：三相交流380V（3）调节温度的超调量

26、小于30%（4）功率范围：4 kW3. 温度控制硬件系统设计3.1硬件电路的设计系统规范 原理图主要由设计、诊断与检查组成。 原理图的设计要符合以下几点要求： （1) 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。 （2) 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。 （3) 原理图要完整，CPU，外围器件，扩展接口，输入/输出装置要一应俱全。 原理图的设计、诊断与检查在Protel DXP软件环境下完成。系统设计完成后，进入印制板制作、器件焊接及软件编程阶段。在印制板设 计时，要仔细考虑印制板的面积、布局及连线长度，以减小对信号的延时和杠干 扰。对加工好的印制板还要进行仔细

27、的检查，最后将器件、插座及元件等逐一焊 接在印制板上。3.2 主要芯片功能介绍（1）AT89C52AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含8K BYTES的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256BYTES的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合.AT89C52主要性能参数：与MCS-51产品指令和引脚完全兼容8K字节可重擦写Flash闪速

28、存储器1000次擦写周期 全静态操作:0Hz24Hz三级加密程序存储器256*8字节内部RAM32个可编程I/O口线3个16位定时/计数器 图3-1 AT89C52引脚分布8个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式管脚说明 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，每个管脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚写“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FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部电位必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电

29、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，电位被内部上拉为高，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，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为输入时，P2口的管脚电位被外部拉低，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，它利用内部上拉的优势，当

30、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口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 (外部中断0) P3.3 (外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 (

31、外部数据存储器写选通)P3.7 (外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，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。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时ALE才起作用。另外，

32、该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 ：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取址期间，每个机器周期两次有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。 ：当保持低电平时，访问外部ROM；注意加密方式1时，将内部锁定为RESET；当端保持高电平时，访问内部ROM。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。AT89C52的基本操作 如图所示，在X1和X2之间接一只石英振荡晶体构成了单片机的时钟电路，它还有另一种接法，是把外部振荡器的信

33、号直接连接到XTAL1端，XTAL2端悬空不用。 AT89C52复位引脚RST/VP通过片内一个施密特触发器(抑制噪声作用)与片内复位电路相连，施密特触发器的输出在每一个机器周期由复位电路采样一次。当振荡电路工作，并且在RST引脚上加一个至少保持2个机器周期的高电平时，就能使AT89C52完成一次复位。复位不影响RAM的内容。复位后，PC指向0000H单元，使单片机从起始地址0000H单元开始重新执行程序。所以，当单片机运行出错或进入死循环时，可按复位键重新启动。AT89C52单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种复位方式。上电复位利用电容器充电来实现。按钮复位又分为按钮电平复位和按钮脉冲复

34、位。前者将复位端通过电阻与Vcc相接；后者利用RC微分电路产生正脉冲来达到复位目的。复位电路参数的选择应能保证复位高电平持续时间大于2个机器周期。本系统采用的是按键脉冲复位，具体电路和原理将在下面的章节介绍。振荡器特性：XTAL1、XTAL2为片内振荡器的反相放大器的输入和输出端。可采用石英晶体或陶瓷振荡器组成时钟振荡器，如需从外部输入时钟AT89C52，时钟信号从XTAL1输入，XTAL2应悬空。由于输入到内部电路是经过一个2分频触发器，所以输入的外部时钟信号无需特殊要求，但它必须符合电平的最大和最小值及时序规范。（2）82798279芯片在扩展显示器和键盘时功能强、使用方便。8279是In

35、tel公司为8位微处理器设计的通用键盘/显示器接口芯片，其功能是：接收来自键盘的输入数据并作预处理；完成数据显示的管理和数据显示器的控制。单片机应用系统采用8279管理键盘和显示器，软件编程极为简单，显示稳定，且减少了主机的负担。 图3-2 8279芯片内部功能块数据缓冲器将双向三态8位内部数据总线D0D7与系统总线相连，用于传送CPU与8279之间的命令和状态。控制和定时寄存器用于寄存键盘和显示器的工作方式，锁存操作命令，通过译码器产生相应的控制信号，使8279的各个部件完成相应的控制功能。定时器包含一些计数器，其中有一个可编程的5位计数器（计数值在231间），对CLK输入的时钟信号进行分频

36、，产生100 KHz的内部定时信号（此时扫描时间为5.1ms，消抖时间为10.3ms）。外部输入时钟信号周期不小于500ns。扫描计数器有两种输出方式：一是编码方式，计数器以二进制方式计数，4位计数状态从扫描线SL3SL0 输出，经外部译码器可以产生16位的键盘和显示器扫描信号；另一种是译码方式，扫描计数器的低两位经内部译码后从SL3SL0 输出，直接作为键盘和显示器的扫描信号。回送缓冲器、键盘消抖及控制完成对键盘的自动扫描以搜索闭合键，锁存RL7RL0的键输入信息，消除键的抖动，将键输入数据写入内部先进先出存储器（FIFO RAM）。RL7RL0为回送信号线作为键盘的检测输入线，由回送缓冲器

37、缓冲并锁存，当某一键闭合时，附加的移位状态SHIFT、控制状态CNTL及扫描码和回送信号拼装成一个字节的“键盘数据”送入8279内部的FIFO（先进先出）RAM。 键盘的数据格式为：位76543210CNTLSHIFT扫描（闭合键行号）回送（闭合键行号）在传感器矩阵方式和选通方式时，回送线RL7RL0的内容被直接送往相应的FIFO RAM。输入数据即为RL7RL0。数据格式为：位76543210RL7 RL6RL5RL4RL3RL 2RL1RL0FIFO/传感器RAM是具有双功能的88 RAM。在键盘或选通方式时，它作为FIFO RAM，依先进先出的规则输入或读出，其状态存放在FIFO/传感器

38、RAM状态寄存器中。只要FIFO RAM不空，状态逻辑将置中断请求IRQ=1；在传感器矩阵方式，作为传感器RAM，当检测出传感器矩阵的开关状态发生变化时，中断请求信号IRQ=1。在外部译码扫描方式时，可对88矩阵开关的状态进行扫描，在内部译码扫描方式时，可对48矩阵开关的状态进行扫描。显示RAM用来存储显示数据，容量是168位。在显示过程中，存储的显示数据轮流从显示寄存器输出。显示寄存器输出分成两组，即OUTA0OUTA3和OUTB0OUTB3，两组可以单独送数，也可以组成一个8位的字节输出，该输出与位选扫描线SL0SL3配合就可以实现动态扫描显示。显示地址寄存器用来寄存CPU读/写显示RAM

39、的地址，可以设置为每次读出或写入后自动递增。DB7DB0为双向外部数据总线 ； IRQ为中断请求输出线。RL7RL0为键盘回送线。SL3SL0为扫描输出线。OUTB3OUTB0、OUTA3OUTA0。为显示寄存器数据输出线。RESET为复位输入线。 SHIFT为换档键输入线。CNTL/STB为控制/选通输入线。CLK为外部时钟输入线。 图3-3 8279芯片引脚分布 图3-4 8279芯片扩展键盘电路8279是可编程接口芯片，通过编程使其实现相应的功能，编程的过程实际上就是CPU向8279发送控制指令的过程。在软件设计中，显示方式采用了8个字符显示，左入方式，编码扫描键盘，双键锁定。由于该系统

40、对实时性及速度要求并不十分高，所以时钟频率采用6MHz已足够了，故程序时钟命令字取为2AH，用以保证100kHz的内部工作频率。由于采用10ms定时扫描查询方式，所以在下次开始扫描时，先应清空8279，清除显示RAM大约需要160s的间，在此期间，FIFO状态字的最高位DU=1，表示显示无效，CPU不能显示RAM写入数据，所以清除命令状态字取D1H。CPU对8279的控制是先读回8279的状态字，查看PIFORAM中有无字符，若有将根据字符个数读出所有字符，并进行相应处理；若无，则直接返回。CPU对8279的监视采用查询方式，对8279分配的数据口地址为8000H，状态口地址为8001H，CPU每隔10ms定时中断查询一次，所有显示采用查询段码表的方式实现，简化了程序设计过程，提高了程序质量。程序框图如图及程序代码。开始清楚命令8279读8279状态字DU=1？方式命令8279显示缓冲器地址R1长度R2取显示缓冲器地址8279显示R1+1R2DU=1？ 图3-5 键显流程图初始化程序如下： INIT: MOV DPTR，#7FFFH ；置8279命令/状态口地址 MOV