30電氣自動化數(shù)字式多路溫度采集系統(tǒng)-外圍接口電路大學畢業(yè)論文

摘要隨著控制理論和電子技術的發(fā)展，工業(yè)控制器的適應能力增強和高度智能化正逐步成為現(xiàn)實。其中以單片機為核心實現(xiàn)的數(shù)字控制器因其體積小、成本低、功能強、簡便易行而得到廣泛應用。本文詳細闡述了以單片機為核心的溫度控制系統(tǒng)。它是利用溫度傳感器采集溫度信號,將信號轉(zhuǎn)化為電壓信號后經(jīng)放大電路放大、A／D轉(zhuǎn)換后送到單片機中，并將其與設定溫度值比較，控溫至設定值，從而構(gòu)成了一個可以顯示多路溫度的系統(tǒng)。最后針對溫度顯示系統(tǒng)進行了實驗仿真，通過對仿真的分析表明本文所述的基于單片機的多路溫度采集系統(tǒng)的設計的合理性和有效性。關鍵詞:單片機多路數(shù)據(jù)采集溫度顯示AbstractWiththeimprovementofcontroltheoryandelectrictechnology,theintelligentcontrolforindustryhasbeenaccomplishing.ThedigitalcontrollerbasedonMicrocontrollerhasbeenappliedwidely,asitscabinetcubage,low-cost,abundantfunction,simpleandconvenient.Inthispaper,itdetailedtemperaturecontrolsystemwiththecoresingle-chipmicrocomputer.Itisacollectionoftemperatureusingtemperaturesensorsignal,thesignalintoavoltagesignalamplificationbytheamplifiercircuit,A/Dconversiontothesinglechipandcomparedwiththesettemperature。Finally,temperaturecontrolsystemfortheexperimentalsimulation,theanalysisofsimulationdescribedinthisarticleshowsthatthedesignoftemperaturecontrolsystembasedonMicrocontrollerisavailabilityandrationality.Keywords:MicrocontrollerTemperaturecontrolsystemDataAcquisition目錄緒論 11系統(tǒng)的總體設計方案 21.1設計要求 21.2系統(tǒng)的組成及工作原理 22系統(tǒng)的各個模塊簡介 42.1主控芯片AT89C51單片機 42.2輸入電路 62.3鍵盤電路 62.4顯示模塊 62.5報警電路設計 62.6UP監(jiān)控電路 63輸入電路、鍵盤電路、顯示電路 83.1輸入電路 83.2鍵盤電路 113.3顯示電路 144電路的仿真與調(diào)試 174.1PROTUES電路原理圖 174.2PROTEUS仿真 17設計總結(jié) 21謝辭 22參考資料 23外文翻譯 24翻譯原文 24譯文 32 PAGE2緒論溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一，在冶金、機械、食品、化工各類企業(yè)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對產(chǎn)品的加工、處理,溫度都要求嚴格控制，因為溫度的控制直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量。隨著社會科技的不斷發(fā)展，人們對控制系統(tǒng)功要求也在不斷提高，與之相對應的系統(tǒng)規(guī)模和復雜程度也在擴大和提高，尤其是當今許多企業(yè)對溫度的采集單點溫度采集已經(jīng)不現(xiàn)實，很多企業(yè)對設備環(huán)境，生產(chǎn)流程的安全要求，需要從全方位去檢測溫度的變化，來實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控。采用單片機來對溫度進行控制不僅具有控制方便、簡單和靈活性等特點，而且可以大幅度地提高被控溫度的技術指標，從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機在一塊芯片上集成了一臺微型計算機所需的CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、定時器/計數(shù)器、輸入輸出部件和時鐘電路等。單片機具有如下特點和趨勢：單片機的低功耗CMOS化、單片機的微型化、單片機的抗干擾性和穩(wěn)定性好，因而由它構(gòu)成的應用系統(tǒng)具有體積小、集成度高、功能強、成本低、使用靈活、性能好、易于產(chǎn)品化、系統(tǒng)的分布性高等特點。所以單片機具有強大的控制能力，他在工業(yè)控制、家用電器、軍事裝置等方面得到廣泛的應用。因此，單片機對溫度的控制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的問題。論文分析了單片機數(shù)字式多路采集系統(tǒng)的工作原理，完成了以AT89C51單片機為控制核心，外配置數(shù)據(jù)采集電路、鍵盤與顯示電路、聲光報警電路,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理、顯示，聲光報警等功能。

1系統(tǒng)的總體設計方案1.1設計要求利用單片機，設計并完成一個溫度監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)讀取溫度并控溫至設定值?；疽螅鹤詣涌販刂猎O定值空閑時溫度顯示溫度超限聲光報警鍵盤設定溫度的上下限系統(tǒng)具有一定得抗干擾性能夠?qū)崿F(xiàn)多路測溫1.2系統(tǒng)的組成及工作原理該溫度控制系統(tǒng)的工作原理為：用多個熱偶電阻對溫度進行采集，采集的溫度信號經(jīng)放大電路放大、A/D轉(zhuǎn)換后送到單片機中，單片機把采集到的溫度送給顯示器，把它同由鍵盤實現(xiàn)的給定溫度進行比較，再由報警電路對其進行監(jiān)控。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下：單片機溫度采集溫度顯示鍵盤電路報警電路監(jiān)控電路圖1-2-1：系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖本次設計的單片機采用的是AT89C51芯片；傳感器采用的是熱電偶傳感器；模數(shù)轉(zhuǎn)換用的是ADC0808芯片，選通其四個通道IN0、IN1、IN2、IN3；鍵盤電路采用獨立式鍵盤，單片機對鍵盤的控制方式采用中斷控制方式；μP監(jiān)控電路采用的MAX813芯片；報警電路主要采用的是聲光報警；顯示器采用的是74LS47驅(qū)動的3位數(shù)碼管顯示，其顯示精度為1度。在本設計中主要介紹了輸入電路，鍵盤電路，顯示模塊。2系統(tǒng)的各個模塊簡介2.1主控芯片AT89C51單片機在本次設計中我們選用的單片機是8位AT89C51單片機，它相對而言功能我們比較熟悉且完全能滿足我們的設計要求。AT89C51是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器，片內(nèi)有4K字節(jié)的在線可重復編程快擦快寫程序存儲器，能重復寫入/擦除10000次，它與MCS-51系列單片機在指令系統(tǒng)上完全兼容，不僅可完全替代MCS-51系列單片機，而且能使系統(tǒng)具有許多MCS-51系列產(chǎn)品沒有的功能。AT89C51單片機的封裝如圖2-1-1所示:圖2-1-1：AT89C51管腳圖（在本設計中所用到的接口已加以說明）VCC：供電電壓。GND：接地。

P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口；在本設計中P0口用作接收ADC0808轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，通過TA89C51的讀寫控制信號對ADC0808的轉(zhuǎn)換開啟及數(shù)據(jù)的讀取加以控制。ADC0808采用向CPU申請中斷（INT0）轉(zhuǎn)換方式。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口；P1.0、P1.1用于上下限報警電路；P1.3、P1.4、P1.5口用于鍵盤接口模塊；P1.7口和up監(jiān)控芯片MAX813的輸入口相接（即“喂狗”）。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口；在本設計中P2.0、P2.1、P2.2、P2.3口分別和顯示驅(qū)動芯片74LS47的A、B、C、D、口相接；P2.5、P2.6、P2.7口分別用于片選LED的個、十、百位；P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口

P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：

P3.0RXD（串行輸入口）――――用于輸出給加熱電路；

P3.1TXD（串行輸出口）P3.2/INT0（外部中斷0）――――和ADCO8O8的轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC相接；P3.3/INT1（外部中斷1）――――和鍵盤申請中斷相接；

P3.4T0（記時器0外部輸入）；P3.5T1（記時器1外部輸入）

P3.6/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）和P3.7/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）――――對ADC0809的轉(zhuǎn)換開啟及數(shù)據(jù)的讀取加以控制；

P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。

RST：復位輸入――――和MAX813的復位輸出端REST相接；

ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。

PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指令期間，每個機器周期兩次PSEN低電平有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。

EA/VPP：外部程序存儲器訪問允許信號EA。當EA信號接地時，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器，地址為0000HFFFFH；當EA接VCC時，對ROM的讀操作從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲器。在編程時，該引腳可接編程電壓。在編程校驗時，該引腳可接VCC。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。

XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。2.2輸入電路輸入電路主要功能是把經(jīng)由傳感器采集到的溫度信號，經(jīng)放大、濾波處理后，經(jīng)ADC0808將模擬量轉(zhuǎn)換為適合單片機處理的數(shù)字量的過程。主要用到溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、鎖存器74LS373。在本次設計中我們采用的溫度傳感器為熱電偶傳感器,A/D轉(zhuǎn)換器采用的是ADC0808。鎖存器電路：74ls373功能簡介:74ls373是常用的地址鎖存器芯片，它實質(zhì)是一個是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，在單片機系統(tǒng)中為了擴展外部存儲器，通常需要一塊74ls373芯片.本文將介紹74ls373的工作原理,引腳圖(管腳圖),內(nèi)結(jié)構(gòu)圖、主要參數(shù)及在單片機系統(tǒng)中的典型應用電路.74LS373的真值表(功能表)，表中：L——低電平；H——高電平；X——不定態(tài)；Q0——建立穩(wěn)態(tài)前Q的電平；G——輸入端，與8031ALE連高電平：暢通無阻低電平：關門鎖存。圖中OE——使能端，接地。當G=“1”時，74LS373輸出端1Q—8Q與輸入端1D—8D相同；當G為下降沿時，將輸入數(shù)據(jù)鎖存。74LS373在單片機中的應用電路：當74LS373用作地址鎖存器時，應使OE為低電平，此時鎖存使能端C為高電平時，輸出Q0~Q7狀態(tài)與輸入端D1~D7狀態(tài)相同；當C發(fā)生負的跳變時，輸入端D0~D7數(shù)據(jù)鎖入Q0~Q7。51單片機的ALE信號可以直接與74LS373的C連接。在MCS-51單片機系統(tǒng)中，常采用74LS373作為地址鎖存器使用，其連接方法如上圖所示。其中輸入端1D~8D接至單片機的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機的地址鎖存允許信號ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。1D~8D為8個輸入端.1Q~8Q為8個輸出端。G是數(shù)據(jù)鎖存控制端；當G=1時，鎖存器輸出端同輸入端；當G由“1”變?yōu)椤?”時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。OE為輸出允許端；當OE=“0”時，三態(tài)門打開；當OE=“1”時，三態(tài)門關閉，輸出呈高阻狀態(tài)。引腳功能(1).1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當1腳是高電平時,不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(鎖存控制端,G)如何,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài));(2).當1腳是低電平時,只要11腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個下降沿,輸出2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài).鎖存端LE由高變低時，輸出端8位信息被鎖存，直到LE端再次有效。當三態(tài)門使能信號OE為低電平時，三態(tài)門導通，允許Q0~Q7輸出，OE為高電平時，輸出懸空。2.3鍵盤電路鍵盤是單片機應用系統(tǒng)中的一個常用部件，通過它向計算機輸入數(shù)據(jù)，傳送命令，是人給應用系統(tǒng)輸入信息的主要手段。按照鍵盤與CPU的連接方式可以分為獨立式和矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤有行線和列線組成，按鍵設置在行列結(jié)構(gòu)的交叉點，行列線分別連在按鍵開關的兩端列線通過上拉電阻接至正電源，以使無鍵按下時列線處于高電平狀態(tài);獨立式鍵盤是各個按鍵相互獨立，每個鍵盤占用一個I/O口，各個I/O口上的按鍵不會相互影響。在使用較多鍵盤時，占用的I/O口過多，這樣會浪費I/O口線電路結(jié)構(gòu)也顯得復雜.因此本設計中用三個鍵來完成所需要實現(xiàn)的功能。其原理如圖2.2.4所示，接口線通過上拉電阻接到VCC上，在沒有鍵按下時P1.3、P1.4、P1.5口及觸發(fā)外部中斷輸出口均為高電平狀態(tài)（即保護狀態(tài)）；當有任何一個鍵按下時，與門輸出低電平觸發(fā)外部中斷1，進入中斷處理判斷有無鍵按下，如有鍵按下讀取鍵值從而執(zhí)行相應的子程序。接口線通過上拉電阻接到+5V上，在無鍵按下時處于高電平狀態(tài)（即保護狀態(tài)）。鍵盤原理如圖2.2.3:圖2.2.31.鍵盤控制方式CPU對鍵盤處理控制方式主要有三種：程序控制掃描方式，定時掃描控制方式和中斷控制方式。第一種方式是在CPU工作空余，調(diào)用鍵盤掃描子程序，響應鍵輸入信號要求；第二種方式是利用定時器/計數(shù)器每隔一段時間產(chǎn)生定時中斷，CPU響應中斷后對鍵盤進行掃描并在有鍵閉合時去執(zhí)行該鍵的功能子程序；中斷控制方式是利用外部中斷源，響應鍵輸入信號，當無鍵按下時，CPU執(zhí)行正常工作程序。當有鍵按下時，CPU立即中斷，在中斷服務子程序中掃描鍵盤，判斷是哪個鍵被按下，然后執(zhí)行該鍵的功能子程序。從這三種控制方式來看，第一種方式占用了太多機器時間；第二種方式也可能產(chǎn)生空掃描和不能及時響應鍵輸入，同時占用了一個定時器；第三種方式既能及時的處理鍵輸入，又提高了CPU的運行效率，但占用了一個中斷源。為了提高CPU的運行效率，我們采用了中斷方式。2.鍵盤電路實現(xiàn)的功能本系統(tǒng)用到三個按鍵，我們將這三個鍵稱為“設置”鍵，“增加”鍵，“減小”鍵。它分別控制三種狀態(tài)：1)設定溫度設定值狀態(tài)：當系統(tǒng)啟動后，數(shù)碼管閃動，系統(tǒng)進入設定溫度設定值狀態(tài)；這時可以通過按“增加”鍵或“減小”鍵，來調(diào)節(jié)溫度，每按一次“增減”鍵溫度上升1度，每按一次“減小”鍵溫度下降1度，這樣就使所需要設定的溫度顯示在數(shù)碼管上；按“設置”鍵表示設定完畢，并且數(shù)碼管閃動，表示進入狀態(tài)2（設定溫度上限）。2)設定溫度上限狀態(tài)：類似于設定溫度設定值狀態(tài)；按“設置”鍵表示設定上限完畢，數(shù)碼管閃動，表示進入狀態(tài)3（設定溫度下限）。3)設定溫度下限狀態(tài)：類似于以上狀態(tài)；按“設置”鍵表示設定下限完畢，并且數(shù)碼管閃動，表示進入實時顯示工作狀態(tài)。2.4顯示模塊在這塊我們采用了一款較常用的芯片74LS47，它是串行輸入/輸出式7位LED顯示譯碼/驅(qū)動器，能將微處理器發(fā)出的串行數(shù)據(jù)譯成7段碼，直接驅(qū)動共陰極LED數(shù)碼管，顯示位數(shù)從1至7位中任選一種。2.5報警電路設計在微機控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位都要設有緊急狀態(tài)報警系統(tǒng)，用以提醒操作人員注意或采取緊急措施。本次設計是將傳感器采樣的溫度值與鍵盤設定的溫度上下限值相比較，越限則報警。報警我們采用聲光報警。聲信號由P1.6口輸出，光信號由P1.1和P1.2給出信號控制發(fā)光二極管亮滅表征上下限報警。2.6UP監(jiān)控電路在單片機應用系統(tǒng)中，單片機會因為干擾的存在引起PC錯誤，導致程序的跑飛，或陷入死循環(huán)。此時我們利用監(jiān)控電路實時監(jiān)控，俗稱“看門狗”措施，通過不斷監(jiān)視程序每周期的運行時間是否超過正常狀態(tài)下所需的時間，從而判斷程序是否進入了“死循環(huán)”，并對系統(tǒng)進行復位。3輸入電路、鍵盤電路、顯示電路設計3.1輸入電路在本設計中我們用熱電偶做為測溫元件，熱電偶轉(zhuǎn)換的電壓信號只有0-40mv且采集信號存在一定得波動性，不能被直接送A/D轉(zhuǎn)換，所以要對其進行放大、濾波，再進行A/D轉(zhuǎn)換。（1）溫度的采集與調(diào)理在許多檢測技術應用場合，傳感器輸出的信號往往較弱，而且包含很多共模干擾，所以放大電路需要很高的共模抑制比，這種特點的放大器我們選用儀用放大電路，（2）模數(shù)轉(zhuǎn)換采集的信號經(jīng)放大濾波后我們要將其轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，這里我們選用模數(shù)轉(zhuǎn)化器,A/D轉(zhuǎn)換器種類很多，就位數(shù)來分，有8位、10位、12位、16位等。位數(shù)越高，其分辨率也越高，但價格也越貴。目前，考慮到成本與需求問題，國內(nèi)應用最多的應數(shù)ADC0808/ADC0809。有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關以及與微型處理器兼容的控制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。ADC0808的封裝如圖3-1-2所示:圖3-1-2：ADC0808管腳圖1)ADC0808引腳及功能IN0～IN7：8個模擬量輸入口；START：啟動A/D轉(zhuǎn)換，當START為高時，A/D轉(zhuǎn)換開始。EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。OE（OUTPUTENABLE）：輸出允許信號。CLOCK：時鐘輸入或接振蕩元件（R,C）。ALE：地址鎖存允許。A，B，C：通道地址。OUT0～OUT7：8位的數(shù)字輸出VREF(+)、VREF(－)：輸入?yún)⒖茧妷?。VCC、GND：電源、接地極2）ADC0808的技術指標·單一電源，+5V供電，模擬量輸入范圍為0～5V?！し直媛蕿?位。·最大不可調(diào)誤差：〈±1/2LSB·功耗為15mW?！まD(zhuǎn)換速度取決于芯片的時鐘頻率。（時鐘頻率范圍：10～1280kHz）·可鎖存三態(tài)輸入，輸出與TTL兼容?！o需進行零位及滿量程調(diào)整?？傊?，ADC0808具有較高的轉(zhuǎn)換速度和精度，受溫度影響較小，能較長時間保證精度，重現(xiàn)性好，功耗較低，且具有8通道模擬開關，所以用于此次設計還是比較理想的。3）ADC0808與單片機,鎖存器的接線圖ADC0808在啟動脈沖START和地址鎖存允許脈沖ALE的上升沿時將地址鎖存，模擬量經(jīng)由C、B、A譯碼后選擇開關所指定的通道送至A/D轉(zhuǎn)換器，在START信號下降沿的作用下，逐次逼近過程開始，在CLK的控制下，一位一位的逼近。此時，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號EOC呈低電平狀態(tài)。由于逐次逼近需要一定的過程，所以，在此期間，模擬輸入值應維持不變，比較器需一次一次進行比較，直到EOC為高電平轉(zhuǎn)換結(jié)束。ENABLE為輸出允許信號，用于控制三態(tài)輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。ENABLE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；ENABLE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。當EOC變?yōu)楦唠娖綍r，表征轉(zhuǎn)換結(jié)束，這時給ENABLE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。其與單片機的連接如圖3-1-3所示：圖3-1-3：ADC與單片機連接圖在本設計中信號輸入口為IN7，所以C,B,A接高電平,A/D轉(zhuǎn)換器出來的信號輸入到單片機P0口。A/D轉(zhuǎn)換器的時鐘信號由定時器T1給出，A/D轉(zhuǎn)換的啟動信號由WR經(jīng)或非門給出。EOC用作單片機外部中斷請求輸入線。3.2顯示輸出在顯示電路中，我們采用的是一片74LS47和3片LED數(shù)碼管，下面我們簡單的介紹下芯片74LS47和LED數(shù)碼管，他們分別在顯示電路中扮演著譯碼及驅(qū)動顯示器件的功能。（1）74LS47芯片74LS47，是一種常用的七段顯示譯碼器，該譯碼器輸出為低電平有效，即輸出為0時，對應字段點亮；輸出為1時對應字段熄滅。該譯碼器能夠驅(qū)動七段顯示器顯示數(shù)字的字形。輸入A、B、C和D接收4位二進制碼，輸出Qa、Qb、Qc、Qd、Qe、Qf和Qg分別驅(qū)動七段顯示器的a、b、c、d、e、f和g段。其引腳圖如圖3-2-1，下面是其幾個特殊功能引腳：LT:試燈輸入，是為了檢查數(shù)碼管各段是否能正常發(fā)光而設置的。當LT=0時，無論輸入為何種狀態(tài)，譯碼器輸出均為低電平，若驅(qū)動的數(shù)碼管正常，是顯示8。BI：滅燈輸入，是為控制多位數(shù)碼顯示的滅燈所設置的。BI=0時。不論LT和輸入為何種狀態(tài)，譯碼器輸出均為高電平，使共陽極7段數(shù)碼管熄滅。

RBI：滅零輸入，它是為使不希望顯示的0熄滅而設定的。當對每一位輸入為0時，本應顯示0，但是在RBI=0作用下，使譯碼器輸出全1。其結(jié)果和加入滅燈信號的結(jié)果一樣，將熄滅。

RBO:滅零輸出，它和滅燈輸入BI共用一端，兩者配合使用，可以實現(xiàn)多位數(shù)碼顯示的滅零控制。AA7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U174LS47圖3-2-1：74LS47圖（2）LED顯示器LED是由發(fā)光二極管顯示字段組成的，它有共陰極和共陽極兩種連接方，數(shù)字7段發(fā)光二極管LED因其是一種固體顯示器件，工作壽命長、可靠、價格低、可用低壓直接驅(qū)動，在智能儀器和控制器中常用來指示被測數(shù)據(jù)，在智能測控裝置獲得廣泛的應有。需說明的是當用數(shù)據(jù)口連接LED數(shù)碼管a～dp引腳時，不同的連接方法，各段碼位與顯示段有不同的對應關系。通常數(shù)據(jù)口的D0位與a段連接，D1位與b段連接，D7位與dp段連接,如下表3-1所示，表3-1為用于LED數(shù)碼管顯示的十六進制數(shù)和空白字符與P的顯示段碼。表3-1LED顯示段碼字型共陽極段碼共陰極段碼字型共陽極段碼共陰極段碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3BOH4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF84H71H7F8H07H空白FFH00H880H7FHP8CH73H注：（1）本表所列各字符的顯示段碼均為小數(shù)點不亮的情況。（2）“空白”字符即沒有任何顯示。LED顯示方法有兩種：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示是CPU只一次輸出顯示數(shù)據(jù)后，就能保持數(shù)據(jù)一直在顯示，直到下一次刷新顯示數(shù)據(jù)。通常靜態(tài)顯示電路使用元件多，線路復雜。動態(tài)顯示是CPU對顯示器件進行動態(tài)地掃描，顯示器件分時工作，每次只能有一個顯示。但由于人視覺的占留現(xiàn)象，所以，仍覺得器件都在顯示。比較兩種顯示方式，前者占用機時長，一旦CPU不執(zhí)行顯示程序，就立刻停止顯示；后者占用機時少，并且可靠性好。所以我們采用的動態(tài)硬件譯碼顯示電路，接線圖如下圖3-2-2：圖3-2-2：顯示電路

4電路的仿真與調(diào)試4.1PROTUES電路原理圖下圖為最后的總體硬件圖:圖4-1-1：系統(tǒng)總體硬件圖在本次畢業(yè)設計中畫電路原理圖的過程中遇到了很多困難。首先是PROTUES軟件不熟悉，我們要慢慢摸索，PROTUES中有的元件沒有,我們自己封裝了MAX813“看門狗”。我們通過討論不斷的對模塊進行修改，最終實現(xiàn)了溫度控制系統(tǒng)的要求。4.2PROTEUS仿真硬件仿真主要采用的是Proteus軟件。Proteus軟件是來自英國Labcenterelectronics公司的EDA工具軟件，Proteus軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，Proteus為您建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境！Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。

Proteus仿真軟件包含兩個應用程序，一個是Proteus-ISIS：它是Proteus系統(tǒng)的中心。ISIS擁有超過8OO0元件的大型元件庫，包含幾千個模擬和數(shù)字電路中常用的Spice模型及各種動態(tài)元件，如三極管、555定時器等基本元件，74LS00等常用TTL和CMOS集成塊，完全適合于仿真模型；ISIS為用戶提供了非常友好的作圖界面，元件之間的連線方便、靈活、高效率，剪切、移動等操作借助鼠標可簡單實現(xiàn)；ISIS還支持層次圖設計，支持WMF、BNP、DXF等多種圖形輸出格式。Proteus的另外一個應用程序就是Proteus—ares，用于直接將Proteus—ISIS得到的仿真原理圖生成PCB版圖。PROTUES仿真需要通過KEILC軟件將硬件與程序結(jié)合起來，KEILC對程序調(diào)試情況如4-2-1圖：圖4-2-1：KEILC程序調(diào)試PROTUES仿真圖如下圖4-2-1圖4-2-2：PROTUES系統(tǒng)仿真圖對電路電路原理圖的仿真完全是在Proteus環(huán)境下進行的,因此在仿真時省去了不必要的功能子模塊,如:信號的采集及處理電路我們采用的是變阻器調(diào)壓或者的方式，不需要進行“濾波”“跟隨”“放大”處理的，這樣仿真信號更穩(wěn)定；由于在仿真中不會出現(xiàn)“程序死循環(huán)”所以沒有加入up監(jiān)控電路；若是越下限報警P1.0口輸出為低電平發(fā)光二級管亮，若是越上限報警P1.1口輸出為低電平另一發(fā)光二級管亮。