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单片机花卉温室控制系统 第5页

更新时间:2008-5-9:  来源:毕业论文

单片机花卉温室控制系统 第5页

这种连接方式由于将多位字段线连在一起,当输出字段码时,由于多门同时选通,每一位将显示相同的内容。因此,要想显示不同的内容。必须采取轮流显示的方式。即在某一瞬间时,只让某一位的字位线处于选通状态其他各位的字位线处于开断状态,同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。在这一瞬时,只有这一位在显示,其他几位暗。同样在下一瞬时,单独显示下一样,这样依次轮流显示,循环扫描。由于人的视觉滞留效应,人们看到的是多位同时稳定显示。

574LS164介绍

74LS164串行输入并行输出移位寄存器,本设计用74LS164把输入的串行数转换成并行数输出。

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                               8   74LS164引脚图

其引脚图如图8所示,功能如下:

A B:串行输入端;   Q0~Q7:并行输出端;   CLR:清零端,低电平有效;   CK:时钟脉冲输入端,上升沿有效。

6EPROM2764A介绍

EPROM2764的容量为8K*8.8K表示有8*1024个存储单元,8位表示每个单元存储数据的宽度是8.前者确定了地址的位数是12(A0~A11),后者确定了数据的位数是8(O0~O7).目前,除了串行存储器之外,一般情况下,我们使用的都是8位数据存储器.2764采用单一+5V供电,最大静态工作电流为100mA文持电流为35mA,读出时间最大为250nS2764的封装脚为DIP24,管脚如下图9所示,其中,A0~A12为地址线,Q0~Q7为数据线; CE为片选线;OE/VPP为输出允许/编程高压。

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9     EPROM2764A引脚图

774LS373介绍

74LS373是常用的带三态门的8D锁存器。下图10所示为其结构框图和引脚图。当允许端G由高电平时,D端的数据被锁存到锁存器的输出端。当输出控制端OC-为低电平时,三态门开通,锁存器的内容输出到芯片输出端Q

 

 

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        10  a)结构框图                      b)引脚图

由于74LS373具有琐存功能,所以能用来作为顺态量的输入接口。

下图11所示为用74LS373扩展的选通输入口。当外设向单片机输入数据时,8位数据送到74LS373的输入端1D~8D,同时外设将一个通信号STB(正脉冲)送到74LS373的允许端G。在选通信号的下降沿,输入数据进入锁存器中,同时向MCS-51INT0端发生中断请求。单片机响应中断后从74LS373读数。74LS373的口地址为0BFFFH74LS373也可以用来扩展输出口。当MCS-51系列单片机的P0口扩展地址锁存器时,由于单片机的ALE信号正好可以直接用作74LS373G端允许信号,因此经常使用74LS373作为MCS-51系列单片机的低8位地址锁存器,使P0口实现地址/数据总线的分时复用。

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                     11     74LS373扩展选通输入口

  系统硬件设计

    系统的硬件电路包括主机、温度检测、温度控制、人机对话(键盘/显示/报警)4个主要部分。图12为系统的结构框图。

人机对话部分

 

 

 

温度显示

 

 

      温度检测部分

变送器

热电阻

A/D转换器

 

键盘

 

 

 


 

   

        温度控制部分       

声音报警

可控硅调功器

光耦

驱动器

电炉

 

 


 

                        

 12 温室控制系统结构框图

 

1微处理器主机电路及扩展

本例对控制精度要求不高,控制功能一般,程序并不复杂。因此选择常用的MCS-51系列单片机中的8031作为CPU8031的晶振频率为6MHz,片外程序存储器选用27648KB)作为EPROM74LS373作低8位地址锁存器。估计能留有相当余量。因采集和处理的数据不多,估计数据存储器使用片内的即能满足要求。这样可以画出主机的电路图。图13所示为主机系统电路图。

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13     主机系统电路图

由于8031无片内ROM,故EA应接地,使用片外ROM8031P0口为低8位地址及数据总线的分时复用引脚,需要地址锁存器,将低8位的地址锁存后在接到2764AA0—A7上。该电路采用74LS373作为地址锁存器,8031的地址锁存控制信号线ALE接锁存器控制端G,当ALE发生从高电平向低电平的跳变时,74LS373将低8位地址锁存后,P0D0~D7口相连方可作为数据线使用。地址锁存控制信号ALE为高电平时,P2口输出高4位地址PCHP0口输出低8位地址PCLALE下降为低电平后,P2口信息保持不变,而P0口将通过D0~D7来读取片外ROM中的指令。因此,低8位地址必须在ALE降为低电平之前由外部地址锁存器74LS373锁存起来。在PSEN输出负跳变选通片外ROM后,P0口转为输入状态,读入片外ROM的指令字节。

2、温度检测电路

 这部分包括温度传感器、变送器和A/D转换三部分。

    温度传感器和变送器的类型选择与被控温度的范围及精度等级有关。型号为WZB-003,分度号为BA2的铂热电阻适应于0500的温度测量范围,可以满足本系统的要求。

变送器将电阻信号转换与温度成正比的电压,当温度在0℃∽500时变送器输出04.9V左右的电压。

ADC0809与单片机的接口电路如图14 所示。由于ADC0809片内无时钟,故利用8031提供的地址锁存允许信号ALED触发器二分频后获得。ALE引脚的频率是单片机时钟频率的1/6,如果单片机时钟频率为6MHZ,则ALE引脚的频率是1MHZ。在经二分频后为500KHZ,所以ADC0809更加能可靠工作。

由于ADC0809具有输出三态锁存器,故其八位数据输出线可直接与单片机数据总线相连,单片机的低8位地址信号在ALE作用下锁存在74LS373输出的低3位信号夹道ADC0809的通道选择端ABC上,作为通道编码。单片机的P2.7作为片选信号,与WR进行或非操作,得到一个正脉冲,夹道ADC0809ALESTART 引脚上。由于ALESTART连接在一起,因此ADC0809在锁存通道地址的同时也启动转换。在读取转换结果时,用单片机的读信号RDP2.7引脚经或非门后产生的正脉冲作为OE信号,用以打开三态输出锁存器。显然,上述操作时,P2.7应为低电平。ADC0809EOC端经反相器连接到单片机的P3.3引脚,作为查询或中断信号。

这种连接方式由于将多位字段线连在一起,当输出字段码时,由于多门同时选通,每一位将显示相同的内容。因此,要想显示不同的内容。必须采取轮流显示的方式。即在某一瞬间时,只让某一位的字位线处于选通状态其他各位的字位线处于开断状态,同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。在这一瞬时,只有这一位在显示,其他几位暗。同样在下一瞬时,单独显示下一样,这样依次轮流显示,循环扫描。由于人的视觉滞留效应,人们看到的是多位同时稳定显示。

574LS164介绍

74LS164串行输入并行输出移位寄存器,本设计用74LS164把输入的串行数转换成并行数输出。

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                               8   74LS164引脚图

其引脚图如图8所示,功能如下:

A B:串行输入端;   Q0~Q7:并行输出端;   CLR:清零端,低电平有效;   CK:时钟脉冲输入端,上升沿有效。

6EPROM2764A介绍

EPROM2764的容量为8K*8.8K表示有8*1024个存储单元,8位表示每个单元存储数据的宽度是8.前者确定了地址的位数是12(A0~A11),后者确定了数据的位数是8(O0~O7).目前,除了串行存储器之外,一般情况下,我们使用的都是8位数据存储器.2764采用单一+5V供电,最大静态工作电流为100mA文持电流为35mA,读出时间最大为250nS2764的封装脚为DIP24,管脚如下图9所示,其中,A0~A12为地址线,Q0~Q7为数据线; CE为片选线;OE/VPP为输出允许/编程高压。

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9     EPROM2764A引脚图

774LS373介绍

74LS373是常用的带三态门的8D锁存器。下图10所示为其结构框图和引脚图。当允许端G由高电平时,D端的数据被锁存到锁存器的输出端。当输出控制端OC-为低电平时,三态门开通,锁存器的内容输出到芯片输出端Q

 

 

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        10  a)结构框图                      b)引脚图

由于74LS373具有琐存功能,所以能用来作为顺态量的输入接口。

下图11所示为用74LS373扩展的选通输入口。当外设向单片机输入数据时,8位数据送到74LS373的输入端1D~8D,同时外设将一个通信号STB(正脉冲)送到74LS373的允许端G。在选通信号的下降沿,输入数据进入锁存器中,同时向MCS-51INT0端发生中断请求。单片机响应中断后从74LS373读数。74LS373的口地址为0BFFFH74LS373也可以用来扩展输出口。当MCS-51系列单片机的P0口扩展地址锁存器时,由于单片机的ALE信号正好可以直接用作74LS373G端允许信号,因此经常使用74LS373作为MCS-51系列单片机的低8位地址锁存器,使P0口实现地址/数据总线的分时复用。

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                     11     74LS373扩展选通输入口

  系统硬件设计

    系统的硬件电路包括主机、温度检测、温度控制、人机对话(键盘/显示/报警)4个主要部分。图12为系统的结构框图。若图片无法显示请联系QQ752018766

人机对话部分

 

 

 

温度显示

 

 

      温度检测部分

变送器

热电阻

A/D转换器

 

键盘

 

 

 


   

        温度控制部分       

声音报警

可控硅调功器

光耦

驱动器

电炉

 

 


                        

 12 温室控制系统结构框图

 

1微处理器主机电路及扩展

本例对控制精度要求不高,控制功能一般,程序并不复杂。因此选择常用的MCS-51系列单片机中的8031作为CPU8031的晶振频率为6MHz,片外程序存储器选用27648KB)作为EPROM74LS373作低8位地址锁存器。估计能留有相当余量。因采集和处理的数据不多,估计数据存储器使用片内的即能满足要求。这样可以画出主机的电路图。图13所示为主机系统电路图。

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13     主机系统电路图

由于8031无片内ROM,故EA应接地,使用片外ROM8031P0口为低8位地址及数据总线的分时复用引脚,需要地址锁存器,将低8位的地址锁存后在接到2764AA0—A7上。该电路采用74LS373作为地址锁存器,8031的地址锁存控制信号线ALE接锁存器控制端G,当ALE发生从高电平向低电平的跳变时,74LS373将低8位地址锁存后,P0D0~D7口相连方可作为数据线使用。地址锁存控制信号ALE为高电平时,P2口输出高4位地址PCHP0口输出低8位地址PCLALE下降为低电平后,P2口信息保持不变,而P0口将通过D0~D7来读取片外ROM中的指令。因此,低8位地址必须在ALE降为低电平之前由外部地址锁存器74LS373锁存起来。在PSEN输出负跳变选通片外ROM后,P0口转为输入状态,读入片外ROM的指令字节。

2、温度检测电路

 这部分包括温度传感器、变送器和A/D转换三部分。

    温度传感器和变送器的类型选择与被控温度的范围及精度等级有关。型号为WZB-003,分度号为BA2的铂热电阻适应于0500的温度测量范围,可以满足本系统的要求。

变送器将电阻信号转换与温度成正比的电压,当温度在0℃∽500时变送器输出04.9V左右的电压。

ADC0809与单片机的接口电路如图14 所示。由于ADC0809片内无时钟,故利用8031提供的地址锁存允许信号ALED触发器二分频后获得。ALE引脚的频率是单片机时钟频率的1/6,如果单片机时钟频率为6MHZ,则ALE引脚的频率是1MHZ。在经二分频后为500KHZ,所以ADC0809更加能可靠工作。

由于ADC0809具有输出三态锁存器,故其八位数据输出线可直接与单片机数据总线相连,单片机的低8位地址信号在ALE作用下锁存在74LS373输出的低3位信号夹道ADC0809的通道选择端ABC上,作为通道编码。单片机的P2.7作为片选信号,与WR进行或非操作,得到一个正脉冲,夹道ADC0809ALESTART 引脚上。由于ALESTART连接在一起,因此ADC0809在锁存通道地址的同时也启动转换。在读取转换结果时,用单片机的读信号RDP2.7引脚经或非门后产生的正脉冲作为OE信号,用以打开三态输出锁存器。显然,上述操作时,P2.7应为低电平。ADC0809EOC端经反相器连接到单片机的P3.3引脚,作为查询或中断信号。

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