單片機控制的智能型自動名茶炒制機設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 浙江工業(yè)大學(xué)浙西 分 校 畢業(yè)設(shè)計（論文） 課題名稱： 單片機控制的智能型自動名茶炒制機 學(xué)生姓名： 系 （部）： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 職 稱 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 本文 根據(jù) 傳統(tǒng)炒茶工藝中存在的不足和缺點，將單片機控制技術(shù)應(yīng)用于炒茶工藝中，實現(xiàn)單片機控制的智能化炒茶。該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)炒茶工藝中耗時長、對人員炒茶技術(shù)要求高、無法大規(guī)模生產(chǎn)等缺點。 本機械將單片機的體積小、功耗低、價格低、品種規(guī)格系列化、硬件具有廣泛的通用性、有專門的開發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點結(jié)合起來，對制茶 機的炒制方法跟對炒鍋溫度的控制結(jié)合在一起，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。 本文根據(jù)熱電偶測溫再經(jīng)過放大器放大后把模擬量經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送給單片機， 數(shù)字量經(jīng)單片機內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)的比較再經(jīng)過光電隔離再控制可控硅進行對溫度的控制。本 設(shè)計以 8031 單片機為主體的控制系統(tǒng) 構(gòu)成一個能進行較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜控制功能的智能控制器，使其既可與微機配合構(gòu)成控制系統(tǒng)，又可作為一個獨立的單片機控制系統(tǒng)，具有較高的靈活性和可靠性。單片機根據(jù)輸入的各種命令，進行智能算法得到控制值，輸出脈沖觸發(fā)信號，通過過零觸發(fā)電路驅(qū)動雙向 可控硅，從而加熱電爐。 關(guān)鍵字 :溫度控制 ,熱電偶傳感器， A/單片機 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to to in to to in to to be to be so on is so to to to to to , to on ,031 to be to on of to be an a of on to to up A/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘 要 . 1 . 2 第 1章 緒論 . 3 第 2章 方案論證比較設(shè)計 . 7 單片機概述 . 7 硬件 . 7 軟件 . 7 步進電機的工作原理 . 8 步進電機工作方式的選擇 . 9 控制步進電機換向順序 . 10 控制步進電機的轉(zhuǎn)向 . 10 控制步進電機的速度 . 10 單片機控制步進電機的設(shè)計思路 . 10 設(shè)計的要求 . 10 第 3章 控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 . 12 . 12 能 . 12 構(gòu) . 13 . 13 . 14 . 16 . 17 . 18 進電機的驅(qū)動電路設(shè)計 . 18 . 18 298. 18 . 20 . 20 . 20 . 21 第 4章 控制系統(tǒng)的軟件電路設(shè)計 . 23 制脈沖的產(chǎn)生 . 23 進電機的旋轉(zhuǎn)方向和時序脈沖的關(guān)系 . 24 數(shù)的確定 . 25 進電機的變速控制 . 27 機通訊的程序設(shè)計 . 137 結(jié) 論 . 42 參考文獻 . 43 致 謝 . 44 附錄 . 45 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒 論 言 在我國現(xiàn)有的炒茶機的 各種機型中 很難找到技術(shù)含量高、特別是可以 實 現(xiàn)自動化加工、連續(xù)化生產(chǎn)的機械產(chǎn)品 的 不足與缺點，本機械將單片機的體積小、功耗低、價格低、品種規(guī)格系列化、硬件具有廣泛的通用性、有專門的開發(fā)系統(tǒng)等優(yōu)點結(jié)合起來，對制茶機的炒制方法跟對炒鍋溫度的控制結(jié) 合在一起，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 本文 根據(jù) 傳統(tǒng)炒茶工藝中存在的不足和缺點，將單片機控制技術(shù)應(yīng)用于炒茶工藝中，實現(xiàn)單片機控制的智能化炒茶。該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)炒茶工藝中耗時長、對人員炒茶技術(shù)要求高、無法大規(guī)模生產(chǎn)等缺點。 通過生產(chǎn)新型機械和對舊機械的技術(shù)改造使制茶機能實 現(xiàn)茶機的連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。 械制茶機的現(xiàn)狀 據(jù)估算，目前全國 70%以上的茶己全部或部分使用機器炒制，自 20 世紀60 年代出現(xiàn)炒茶機械化以來，各種殺青機、理條機、烘干機均有快速發(fā)展，各種機器的加工質(zhì)量在各自相應(yīng)的工序中能達到甚至趕超手工炒茶相 應(yīng)工序中的質(zhì)量，但是每種機器只能完成一道或兩道土序，因此加工效率較低 ;20 世紀 90年代以來研制的多功能炒茶制機，如 6多功能機集殺青、理條、壓扁、輝干于一體，大大提高了炒茶的加工效率，但各工序之間是脫節(jié)的，即不能進行流水線生產(chǎn)。 近年試制的電腦控制型龍井茶炒制機將土藝參數(shù)貯存于控制器中，對龍井茶加土過程中的溫度、時間、轉(zhuǎn)速及加壓、停機等動作進行了自動控制，實現(xiàn)了龍井茶青鍋與輝鍋的自動化加工，進一步提高了加工效率，但是，受該系統(tǒng)中多功能機結(jié)構(gòu)的限制，并沒有實現(xiàn)流水線生產(chǎn)。因此，為了進一步提高炒茶制 機的自動化水平，實現(xiàn)炒茶的流水線生產(chǎn)，迫切需要研制適用于連續(xù)加工的多功能炒茶機 片機技術(shù)現(xiàn)狀 單片機可應(yīng)用于電話機、尋呼機、對講機等電信設(shè)備，電視機、錄像機、攝像機、 、洗衣機等家用電器，電子玩具，計算機外圍設(shè)備，辦公自動化設(shè)備，工業(yè)控制設(shè)備、儀器儀表，軍用設(shè)備等等。有人這樣說 :“凡是能想到的地方，單片機都可以用得上”，這并不夸張。全世界單片機的年產(chǎn)量數(shù)以億計，應(yīng)用范圍十分廣闊，許多科技期刊還專門開辟了單片機專欄。 單片機應(yīng)用的意義不僅僅限于它的廣闊范圍以及所帶來的經(jīng)濟效益，更重要的 還在于從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。以前，必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在已能使用單片機通過軟件方法實現(xiàn)了。這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱之為微控制技術(shù)。微控制技術(shù)標志著一種全新概念，隨著單片機的推廣普及，微控制技術(shù)必將不斷發(fā)展和日趨完善，而單片機的應(yīng)用必將更加深入、更加廣泛。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著 功耗、小體積、大容量、高性能、低 價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢 : (1) (2)低功耗化 (3)低電壓化 (4)大容量化 (5)高性能化 (6)外圍電路內(nèi)裝化 串行擴展技術(shù) 在很長一段時間里，通用型單片機通過三總線結(jié)構(gòu)擴展外圍器件成為單片機應(yīng)用的主流結(jié)構(gòu)。隨著低價位 各種類型片內(nèi)程序存儲器的發(fā)展，加之處圍接口不斷進入片內(nèi)，推動了單片機“ 單片 ” 應(yīng)用結(jié)構(gòu)的發(fā)展。特別是 I C、 串行總線的引入，可以使單片機的引腳設(shè)計得更少，單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡化及規(guī)范化。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 隨著半導(dǎo)體集成工藝的不 斷發(fā)展，單片機的集成度將更高、體積將更小、功能將列強。在單片機家族中， 80之 51 系列中的 80核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名 造廠商，如 邦等，這些公司都在保持與 800許多特性。這樣， 80變成有眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為 8080家認為，雖然世界上的 多，功能各異，開發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀發(fā)展表明， 80 我國在 80 年代初就開始引進了單片機，在資金嚴重不足的情況下，自行研制了開發(fā)工具和應(yīng)用軟件，根據(jù)我國的實際生產(chǎn)需要和借鑒國外單片機應(yīng)用實例，逐步在我國開展了單片機的應(yīng)用工作，現(xiàn)在各行各業(yè)都可看到單片機應(yīng)用的蹤跡。 與世界的單片機發(fā)展，應(yīng)用情況相比，我國處于相當落后的狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計，1995年我國單片機產(chǎn)品的實際產(chǎn)量僅為 1000萬片，占世界產(chǎn)量的百分之幾，人均單片機的擁有量還不足一片。從單片機使用角度 看，我國單片機使用面雖廣，但是使用的批量也僅集中在空調(diào)，洗衣機及電飯煲等家用電器中?？梢娢覈膯纹瑱C市場很大，尤其在智能儀表和智能傳感器，通訊，測控網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線，農(nóng)用單片機以及智能 等方面都有著廣闊的前景，可以大大拓簾單片機應(yīng)用領(lǐng)域 片機在機械控制中的發(fā)展狀況 電機是與電能的生產(chǎn)、傳輸和使用有著密切關(guān)系的電磁機構(gòu)。在日常生活中，電機的使用隨處可見，比如 :在很多場合大量使用各種電動機作為原動機，用以拖動各種機械設(shè)備 ;在軍事、信息和各種自動控制系統(tǒng)中，使用大量的控制電機，作為檢測、執(zhí)行和計算等 元件。 電機運動控制技術(shù)以電力半導(dǎo)體變流器件的應(yīng)用為基礎(chǔ)、以電動機為控制對象、以自動控制理論為指導(dǎo)、以電子技術(shù)和微處理器控制及計算機輔助設(shè)計 (手段，并且與檢測技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成一門具有相對獨立性的科學(xué)技術(shù)。在生產(chǎn)設(shè)備和過程自 動化中發(fā)揮著日益 重要的作用。 真正意義上的電機運動控制系統(tǒng)是在 20世紀 30年代出現(xiàn)的，當時是晶閘管、引燃管，而后是磁放大器、磁飽和電抗器作為靜止變流器，形成了新一代電機運動控制系統(tǒng)。 隨著新型電力電子器件、自動控制理論以及微處理器技術(shù)的發(fā)展，電機運動控制系統(tǒng)發(fā)生了巨 大的變革。到了 21 世紀的今天，電機運動控制系統(tǒng)的技術(shù)水平更是提高到了一個新的高度，無論是應(yīng)用的廣泛程度，還是研究的深入程度都是過去人們想象不到的。 片機在溫度控制中的應(yīng)用 單片機在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產(chǎn)品中也用到了溫度檢測和溫度控制。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣性，各種適用于不同場合的智能溫度控制器應(yīng)運而生。在科研、生產(chǎn)中，常常需要對某些系統(tǒng)進行溫度的監(jiān)測和控制。需檢測和控制的溫度系統(tǒng)一旦確定，其熱慣性大小和散熱等各項硬件條件就確定了。這時，影響系統(tǒng)熱平衡的因素 主要有：系統(tǒng)溫度 T、設(shè)定溫度 統(tǒng)周圍的環(huán)境溫度 及加熱方式和調(diào)節(jié)方法。目前已有的實買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 現(xiàn)溫控的方法有很多種，如：油浴恒溫法、比例式、積分式及其組合的調(diào)節(jié)方法等等，其中有的方法達到熱平衡需要的時間很長，但是其控溫精度很高，而有的是達到熱平衡的時間短，但其控溫精度卻不夠高。 傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀 溫度是一個基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。根據(jù)美國儀器學(xué)會的調(diào)查， 1990年，溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。從 17 世紀初伽利略發(fā) 明溫度計開始，人們開始利用溫度進行測量。真正把溫度變成電信號的傳感器是1821年由德國物理學(xué)家賽貝發(fā)明的，這就是后來的熱電偶傳感器。五十年以后，另一位德國人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、 溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。 溫度傳感器是檢測溫度的器件，其種類最多，應(yīng)用最廣，發(fā)展最快。眾所周知，日常使用的材料及電子元件大部分特性都隨溫度而變化。 最常用的熱電阻和熱電偶兩類 產(chǎn)品。 題來源，研究內(nèi)容及研究結(jié)果 業(yè)設(shè)計任務(wù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第二章 單片機對炒茶過程的控制及各部分參數(shù)要求 茶的總體過程 及框圖 圖（ 1）炒茶過程的框圖 鮮葉攤放 6青鍋 8攤涼回潮 回潮 40鍋 4微波加熱 使茶葉水份符合標準 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 茶各環(huán)節(jié)的參數(shù)要求 葉攤放 一般鮮葉攤放厚度 3-6 放 6手感捏葉有自然彈性，不粘手不戳手，含水量 68%一 70%時炒制。 鍋 炒制機，投葉爐膛溫度一般在 240 (相當于鍋體 120左右 )，將鮮葉快速均 勻地投入鍋中，可聽到“喳喳 .”響聲。每鍋投葉量為 250 一 450g，炒手帶著鮮葉，鍋內(nèi)茶葉翻炒 2-3 ，葉了開始萎癟，梗了發(fā)軟，葉色發(fā)綠， ， ，炒手開始捺扭茶葉。初始宜輕，以后根據(jù)茶葉干燥程度逐步加重壓力，并用微電腦控制調(diào)控方式講行炒制，促使芽葉扁平成條，至手感芽條還有韌性，含水率在感茶條還有韌性，含水率在 30%一 40%時即可停機出葉。青鍋時間一般需 8 右。 波 加熱 當茶葉經(jīng)過青鍋后在同一時間經(jīng)過烘箱傳送加熱 ,并通過微波技術(shù)使茶葉的水份達到要求 使得機器茶有 人工茶的口感 . 涼回潮 快 速攤涼，并回潮 40簸、揀篩后即可輝鍋。 鍋 炒制機輝鍋，投葉爐膛溫度一般在 200 (相當于鍋體 80左右 )，青鍋葉兩鍋并一鍋均勻地投入鍋中，芽葉自然翻炒 1感回軟發(fā)燙，調(diào)整炒手扭力，采用微電腦調(diào)控方式進行壓捺、攤磨。炒制 1. 5 右，茶條手感還有韌性，折不斷時，調(diào)整爐膛溫度下 170左右，加扭程度到最重，然后再炒制 1 右，其間適時調(diào)整微電腦調(diào)控方式，至茶葉扁平光滑，折為斷時，即可調(diào)減壓力，停機出葉。輝鍋時間一 般需 4片機對炒茶過程的控制 及框圖 框圖中 各 部分參數(shù)具體說明如下： （ 1） 1#鍋體溫度： 青鍋 投葉爐膛溫度在 240 (相當于鍋體 120左右 )。 （ 2） 2#鍋體溫度：青鍋在 2-3 整爐膛溫度至 220左右 。 （ 3） 3#鍋體溫度：輝鍋 投葉爐膛溫度在 200(相當于鍋體 80左右 )。 （ 4） 4#鍋體溫度： 輝鍋炒制 整爐膛溫度至 170左右 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖（ 2）炒茶溫度控制系統(tǒng)框圖 第 三 章 單片機對溫度傳感器的控 制 械概述 機型主要由長形半圓炒茶鍋、長形炒葉板、傳動機構(gòu)、熱源裝置、控溫儀表和機架等組成。長形半圓炒茶鍋用薄鋼板卷制，直徑約 60口后半部裝有擋葉罩板，中部裝有主軸，主軸兩端通過放射形撐桿裝有 4 塊長板形炒手，炒板上敷有彈層。炒葉板由主軸帶動可實現(xiàn)對鍋內(nèi)加工葉的翻炒，由于主軸兩端彈性裝在機架上并在凸輪軌道的控制下，使得炒葉板通過鍋底時與鍋壁間隙最小，從而實現(xiàn)加壓 ;為了使加壓更有效，同時還設(shè)有腳踏板，當踩下踏板后通過連桿使整個主軸和炒葉板部件向下，炒葉板便對加工葉施以重壓并使其在鍋壁上產(chǎn)生一 定滑動，起到磨光作用。鍋的下方裝有熱源裝置，使用溫控儀調(diào)控鍋溫 統(tǒng)的組成 炒制機由曲線形炒茶鍋、機架、熱源、炒手、加壓裝置、傳動結(jié)構(gòu)和微電腦控制系統(tǒng)等機構(gòu)組成，曲線形炒茶鍋以薄鋼飯沖壓而成。機架山角鋼焊接，外裝護板，炒茶鍋、熱源、傳動機構(gòu)、加壓裝置都裝在機架。熱源采用電熱管加熱，設(shè)置在炒茶鍋下部，以硅藻上保溫材料一隔熱，通過微電腦控溫系統(tǒng)的溫控設(shè)置，直接對鍋體加溫、炒手由炒板和劃桿組成。劃竿是一塊直線形鋼片，一端折邊，與炒板一起聯(lián)結(jié)在炒葉鍋內(nèi)部的炒動軸和凸輪上。傳動機構(gòu)山電機 ,V 帶、鏈輪、減速箱 組成，帶動傳動軸，使炒乎在凸輪軌跡上順時針運轉(zhuǎn)。 單 片 機 溫度設(shè)定 溫度顯示 溫度報警 傳感器 溫度檢測 2#溫度控制 1#鍋體溫度 120 1#溫度控制 3#鍋體溫度 80 2#鍋體溫度 110 3#溫度控制 4#溫度控制 4#鍋體溫度 70 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 統(tǒng)優(yōu)點 茶炒制機結(jié)構(gòu)較為簡單、易于操作，使用得當情況下炒制的龍井茶和扁茶品質(zhì)較好，加上機器加工制造技術(shù)也較簡單 ，成本也比較低而且能對舊機器進行改造。 制系統(tǒng)的工作步驟 炒手在微電腦控制系統(tǒng)的調(diào)控下，形成二種不同的炒制方式 :第 1 種是炒板在鍋內(nèi)塌炒一下，翻炒一下 ;第 2 種是炒板在鍋內(nèi)塌炒一下，翻炒一下 ;第 3 種是炒板在鍋內(nèi)塌炒一下，翻炒一下。因此，產(chǎn)生不同的炒制效果。加壓裝置采用手調(diào)和腳踏相結(jié)合，其連桿聯(lián)接凸輪，通過調(diào)整凸輪的位置，使加壓的輕重 效果不同，加壓輕重程度由機架上的導(dǎo)桿顯小 炒制機作業(yè)時，熱源對炒葉鍋加熱，開動電機，傳動機構(gòu)帶動傳動軸，使炒手在凸輪軌跡上作順時運轉(zhuǎn)。在適宜溫度控制下，將鮮葉均勻投入炒茶鍋內(nèi)，隨著炒板和劃竿運轉(zhuǎn)，并通過鍋壁的高溫炒制，加上葉的酶活性很快被破壞，完成殺青上序。加上葉在炒制過程中，由于炒葉板、劃竿的特殊結(jié)構(gòu)與炒茶鍋的有機結(jié)合，加上葉能夠沿軸向順序排列，被不斷翻炒卷緊，得以殺青、理條。當殺青葉理條到一定程度，可用控制力式進行炒制，直至完成青鍋作業(yè)。青鍋葉攤涼回潮，使茶條水分分布均勻。攤涼結(jié)束，將青鍋葉兩鍋的 量投入一鍋，繼續(xù)翻炒理條，待茶條回軟時理條結(jié)束，加重炒手，采用適宜調(diào)控方式進行炒制，在不同力的作用下，使加上葉在干燥的同時使茶條變得扁平光滑，直到全部成形，完成龍井茶個程加上。為了適應(yīng)不同炒制階段的上藝需要，微電腦控制扁形茶炒制機設(shè)置不同的炒制力式和路徑，使炒板的炒制動作可按加上葉進程變化需要靈活調(diào)控掌握 ;同時，微電腦控制系統(tǒng)可根據(jù)炒制過程中鍋溫需要靈活調(diào)控電熱管開關(guān)，保證加上葉質(zhì)量 片機對溫度傳感器的控制過程 圖（ 3）單片機控制溫度傳感器的 框圖 度傳感器的概述 近百年來溫度傳感器的發(fā)展大致分為三個階段： 敏感元件），主要是能夠進行非電量和電量之間轉(zhuǎn)換。 控制器。 前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式想數(shù)字式、集成化向智能化及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。 分立式溫度傳感器 模擬集成溫度傳感器 模擬集成溫度控制器 智能溫度傳感器 智能溫度控制器 溫度傳感器 單片機 放大器及放大電 路 A/D 轉(zhuǎn)換器及電路 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 度 信號測量 溫度信號測量由三端穩(wěn)壓器 測電壓輸入絕對值大于參考電壓）， 輸出低電平 1916 路選通脈沖輸出端。 應(yīng)千位， 個選脈沖寬度為 18個時鐘周期，兩個相鄰脈沖之間間隔為 2 個時鐘周期 2023 3 中 最低位， ，輸出三位完整的 09十個數(shù)字中任何一個都可以。但在 3除了表示千位的 0或 1外，還表示了轉(zhuǎn)換值的正負極性和欠量程還是過量程 24 電源端。典型值為 +5V 引腳功能表 5多路選擇開關(guān)鎖存器3 位 百位 千位 溢出邏輯控制C M O S 線 性 電 路時鐘實時顯示 轉(zhuǎn)換周期過量程V R 基 準 電 壓V A G 模 擬 地V x 被 測 電 壓5 電源電壓： 18V； 任意端輸入電壓： 任何端最大允許電流： 10 存儲溫度： +150。 參數(shù)名稱 符 號 最小值 典型值 最大值 單位 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 電源電壓 5 +5 V 模擬輸入電壓 2 +2 V 電源電流 2 +2 鐘頻率 60 作溫度 40 +85 參考電壓 6應(yīng)用信息 5盡管 5為使其工作于最佳狀態(tài)，也必須注意外部電路的連接和外接元件的選擇，其實際連接電路如圖所示。為了提高電源抗干擾的能力，正，負電源分別通過去耦電容 2連。圖中 選擇連續(xù)轉(zhuǎn)換方式，使每一次轉(zhuǎn)換的結(jié)果都輸出。 外部連接電路 當 V， 6，若 2V，則 80200 8接失調(diào)補償電容固定為 接時鐘電阻70 66 0040際電路中一般取 00 第四章 單片機系統(tǒng)的擴展 統(tǒng)擴展概述 51 系列單片機的功能較強，從一定意義上說，一塊單片機就相當于一臺單片機的功能。這就使得在智能儀器、儀表、小型檢測及控制系統(tǒng)、家用電器中可直接應(yīng)用單片機而不必再擴展外圍芯片，使用極為方便。但對于一些較大的應(yīng)用系統(tǒng)來說，單片機片內(nèi)所具有的功能將顯得不足，這時就必須在片外連接買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 一些外圍芯片。這些外圍芯片，既可能是存儲器芯片，也可能是輸入 /輸出接口芯片。 1. 系統(tǒng)的擴展一般有以下幾方面的內(nèi)容： 外部程序存儲器的擴展； 外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展； 輸入 /輸出接口的擴展； 管理功能器件的擴展（如定時 /計數(shù)器、鍵盤 /顯 示器、中斷優(yōu)先編碼等）。 2. 系統(tǒng)擴展的基本方法： 使用 小規(guī)模集成電路進行擴展。這是一種常用的簡單擴展方法。根據(jù)微機系統(tǒng)與總線相連應(yīng)符合“輸出鎖存、輸入三態(tài)”的原則，可以選用 態(tài)門作為輸入口。例如，可以采用 7474282、 8283 等器件作為具有鎖存功能的輸出口。選用 8282、 8287、 744器件作為三態(tài)輸入口。也可以采用 D 觸發(fā)器、 R S 觸發(fā)器作為外設(shè)與 通信的應(yīng)答聯(lián)絡(luò)控制電路。這種擴展方法適用于較簡單的擴展系統(tǒng)。 采用 80/85 微處理器外圍芯片來擴展。由于 司在研制單片機時使其具有 80/85 的總線標準，從而可以用 80/85 系列的外圍芯片來擴展 51 單片機系統(tǒng)。 采用為 48 系列單片機設(shè)計的一些外圍芯片，其中許多芯片可直接與 51 系列單片機選用。 采用與 80/85 外圍芯片兼容的其它一些通用標準芯片。 單片機器控制系統(tǒng)的總體框圖 用擴展器件簡介 一、總線驅(qū)動器 74線驅(qū)動器 74常用作三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器， 74 74向的內(nèi)部有 8個三態(tài)驅(qū)動器，分成兩組，分別由控制端 1向的有 16個三態(tài)驅(qū)動器，每個方向 8個。在控制端 G 有效時（ G 為低電平），由 控制驅(qū)動方向； “ 1”時方向從左到右（輸出允許）， 0”時方向從右到左（輸入允許）。 74引腳如圖所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1G 11引腳 二、地址鎖存器 744結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。 態(tài)門結(jié)構(gòu)圖 其中： 1D 8個輸入端。 1Q 8個輸出端。 當 1”時 ,鎖存器輸出端狀態(tài) (1Q 8Q)同輸入狀態(tài) (1D8D)；當 1”變“ 0”時 ,數(shù)據(jù)打入鎖存器中。 當 0時 ,三態(tài)門打開 ;當 1時 ,三態(tài)門關(guān)閉 ,輸出呈高阻。 在 51單片機系統(tǒng)中 ,經(jīng)常采用 74其連接方法如圖所示。其中輸入端接至單片機的口，輸出端提供的是地址的低位，端接至單片機的地址鎖存器信號。輸出允許端 結(jié)構(gòu)圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 儲器的擴展 半導(dǎo)體存儲器分為隨機存取存儲器（ 只讀存儲器（ 大類，前者主要用于存放數(shù)據(jù)，后者主要用于存放程序。只讀存儲器的特點是信息一旦寫入之后就不能隨意跟更改，特別是不能在程序運行過程中寫入新的內(nèi)容，而只能讀出其中的內(nèi)容，故稱之為只讀存儲器；只讀存儲器的另一個特點是斷電以后信息不會消失，能夠長久保存。 只讀存儲器是由 陣列構(gòu)成的，以 的接 通或斷開來存儲二進制信息。按照程序要求確定 儲陣列中各 狀態(tài)的過程叫做 據(jù)編程方式的不同， 分為以下 3 種： 1）掩摸 ）可編程 3） 可擦除 1） 2764的引腳 自從 前比較廣泛采用的是 2764芯片為雙列直插式 28引腳的標準芯片，容量為 8K 8位，其管角如圖所示。 2764 的引腳 其中： 13位地址線。 8位數(shù)據(jù)線。 選信號，低電平有效。 出允許信號，當 時，輸出緩沖器打開，被尋址單元的內(nèi)容才能被賣出。 程電源，當芯片編程時，該端加上編程電壓（ +25V 或 +12V）；正常使用時，該端加 +5V 電源。（ 2） 2764的工作時序 2764在使用時，只能將其所存儲的內(nèi)容讀出，其過程與 首先送出要讀出的單元地址，然后使 有效（低電平），則在芯片的7數(shù)據(jù)線上就可以輸出要讀出的內(nèi)容。 其過程的時序關(guān)系如圖所示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 有效數(shù)據(jù)有效地址一個重要特點就是在于它可以反復(fù)擦除，即在其存儲的內(nèi)容擦除后可通過編程（重新）寫入新的內(nèi)容。這就是用戶調(diào)試和修改程序帶來很大的方便。 （ 1）擦除：如果 片是第一次使用的新芯片，則它是干凈的。干凈的標志通常是一個存儲單元的內(nèi)容都是 芯片是使用過的，則它需要利用紫外線照射其窗口，以便將其內(nèi)容擦除干凈。一般照射擊 1520可擦除干凈。 （ 2）編程： 編程有兩種方式：標準編程和靈巧編程。標誰編程的過程為：將 5V 電源， 21意：不同廠家的芯片其編程電壓 不一樣的），然后輸入需編程的單元地址，在數(shù)據(jù)線上加上要寫入的數(shù)據(jù)，使 上述信號穩(wěn)定后，在 0 5樣就將 1個字節(jié)的數(shù)居寫到了相應(yīng)的地址單元中。重復(fù)上述過程，即可將要寫入編程過程。 靈巧編程方式要比標準編程方式快 5倍左右。同時，這種方式編程有更高的可靠性和安全性。該方法的時序圖由圖所示。時序圖中的時序僅表示各信號的相互關(guān)系，而波形的持續(xù)時間并不成比例。 數(shù)據(jù)地址編程 校驗當加上 V， 1一個寫入地址，先用 2著進行校驗。若寫入不成功，則再加 2多可進行 25次。若 25 次仍不能將數(shù)據(jù)正確寫入，則認為芯片本身已損壞。重復(fù)上述過程，將所買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 有要寫入的單元編程。最后再對所有的單元進行一次校驗。 這里應(yīng)注意的是，對于不同型號、不同廠家生產(chǎn)的 編程電壓 +12V、 +18V、 +21V、 +24V 等數(shù)種。編程時一定要根據(jù)芯片所要求的電壓業(yè)編程。若不注意，極易燒壞芯片。 2764與單片機的連接圖如圖示。 據(jù)存儲器的擴展 數(shù)據(jù)存儲器概述 數(shù)據(jù)存儲器即隨機存取存儲器（ 簡稱 于存放可隨時修改的數(shù)據(jù)信息。它與 兩種操作。易失性存儲器，斷電后所存信息立即消失。 按半導(dǎo)體工藝， 為 集成度高、功耗低、價格便宜，但速度較慢。雙極型的特點恰好相反。在單片機系統(tǒng)中多數(shù)采用 數(shù)據(jù)存儲器，使得輸入輸出信號能與 展后的信號連接也很方便。按工作方式， 動態(tài)（ 種。靜態(tài) 存信息就能可靠保存。而動態(tài)要不斷進行刷新以便周期性地再生，才能保存信息。 靜態(tài) 介 6264是 8K 8 位的靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器芯片，采用 ，為 28引腳雙列直插式封裝，其引腳圖如圖所示。 2I/ I /O 7腳圖 需要說明的是， 6264有兩個片選信281235678910111213140I/27I/5I/3626427262524232221201918171615買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 號 有當 0， 1 時，芯片才被選中。在實際應(yīng)用中，往往只用其中 1個，而將另一個接成常有效；也可以將系統(tǒng)片選信號以及取反后的信號分別接至 據(jù)存儲器擴展舉例 數(shù)據(jù)存儲器的擴展與程序存儲器的擴展相類似，不同之處主要在與控制信號的接法不一樣，不用 用 R 信號，且直接與數(shù)據(jù)存儲器的 下 圖為外擴 1片 6264的連接圖。采用線選法，將片選信號 連，片選信號 連。其地址譯碼關(guān)系為： 1 所占用的地址為 : 第一組 4000H 5 (0) 第二組 6000H 7 (1) 擴展一片 連接圖 片機 I/O 口的擴展（ 8155 擴展芯片） 8155 的結(jié)構(gòu)和引腳 155是一種多功能的可編程的可編程接口芯片，它具有 3個可編程 I/O（ A 口和 B 口是 8 位， C 口是 6 位）、