甲醛除味控制系统(微型计算机控制技术课程设计)
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甲醛DCS控制系统操作规程1.操作要求:1.1必须熟练掌握生产工艺、懂得了解电脑一般操作知识;对工艺流程上关键的设备、测量点遇到故障时,如何采取紧紧避险措施。
1.2严格禁止登录超越自已使用的权限(仪控工的权限:用户名和密码:OPS1)。
1.3时刻掌握上位机数据刷新情况。
1.4仔细分析报警内容:分清工艺测量点超限数据或设备故障报警还是DCS硬件报警。
1.5每翻开一页,最好只选中一个目标(变量、位号),发出所需的指令后,关闭该目标弹出的所有窗口,然后再选中下一个目标。
对于调节阀,需改变阀门开度(指:手动),最好多使用调节器面板上的递增、递减键。
1.6掌握UPS电源运行灯显示是否正常以及是否发声(正常是不发报警声!!!)。
1.7尽量避免快速翻页。
2.DCS系统规程操作步骤2.1打开监视器及主机箱电源,打开工作站电源;2.2运行工作站,按下主机开机按钮,运行win2000;2.3用鼠标左键点击监控器程序,运行“TRACEMODE”2.4左键点击“甲醛工段ctm”,点击“操作站”,输入用户名“op01”口令“op01”:2.5进入系统后点击“全屏”和“运行”按钮,点击“进入系统”按钮;2.6运行SUNYTECH中的工程管理器程序;2.7输入密码“Engineer”确定:2.8按A1t+Tab进入监控画面;2.9 DCS系统配有upS电源,在突然停电的情况下可维持两个小时的电力供应,若2个小时后仍不能恢复电力供应,请示有关领导,关闭工作站和主机,电力恢复后,重新运行l—8步骤3.维护保养要求:3.1保持主控室的清洁,特别是DCS设备外部清洁(显示器、键盘、轨迹球以及IO控制器机柜)。
3.2停车时应清扫设备内的灰尘。
3.3倾听IO控制站机柜运行的声音(风扇),闻一闻是否有焦味出现。
4.安全注意事项:4.1 严禁触摸UPS电源面板,禁止在UPS电源周围走动。
4.2 禁止使用光盘、软盘。
不得无故删除、增加、改写、移动、运行计算机上的文件。
甲醛浓度监控系统开发方案:本项目旨在开发一个甲醛浓度监控系统,本系统采用了无线的传输方式,并且结合了无线传感器网络来最终实现数据的传输。
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN,以下简称传感器网络)。
传感器网络由部署在监测区域内的大量微型传感器组成,并通过无线通信方式形成多跳的自组织网络,其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。
传感器网络通常由多个单节点组成,各节点通过传感或控制参数实现与周围环境的交互,节点之间必须通过相互关联才能完成特定的任务,单个节点通常无法发挥作用,而节点之间的关联性则是通过无线通信的方式实现。
因此,节点至少具有计算处理、无线通信、传感或控制能力。
1、甲醛监控系统的体系结构整体上甲醛监测采用DCS“分散控制,集中管理”的控制方式,系统主要包括监控中心、下位机数据采集系统和无线收发系统。
监控中心包括一台计算机系统和一套的无线收发接口装置,实现甲醛的实时数据采集、存储、分析以及监视,并执行控制算法向相应输出驱动装置发出控制指令。
下位机数据采集系统由工作人员操作或摆放在工厂或房间的某个部分检测甲醛浓度的含量,依靠无线发送系统与监控中心进行实时的信息交换。
下位机传感器与监控中心的通信以无线通信方式实现。
下位机传感器通过多跳链路将传感器节点采集的甲醛信息发送给监控中心。
设计任务主要包括无线收发模块硬件电路设计,上位机监控软件的设计以及无线传输过程中各种协议的设计。
2、无线传感器节点设计无线传感网络系统一般由监控中心、传感器节点和数据处理模块,汇聚节点四部分组成。
由于设计的需要和甲醛检测环境的要求,本系统简化了无线传感网络的结构。
汇聚节点在本系统中即为数据转发基站包括无线通信模块,数据处理模块与PC机通信模块三部分。
传感器节点在本系统即为便携式甲醛检测仪,在无线收发模块组成的基础上又增加了数据采集模块,其模块框图如下图所示。
《基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计》篇一一、引言随着人们对生活品质的追求和健康意识的提高,室内空气质量成为了关注的焦点。
甲醛作为一种常见的室内空气污染物,其对人体健康的危害不容忽视。
因此,设计一款高效、准确的室内甲醛浓度检测仪显得尤为重要。
本文将介绍一种基于数据融合的室内甲醛浓度检测仪设计方案,以提高检测的准确性和可靠性。
二、系统架构设计1. 硬件架构本系统硬件架构主要包括传感器模块、数据处理模块、显示模块和电源模块。
传感器模块负责检测室内甲醛浓度;数据处理模块负责收集传感器数据并进行处理;显示模块用于显示检测结果;电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件架构软件架构包括数据采集、数据预处理、数据融合和结果输出四个部分。
数据采集模块负责从传感器获取原始数据;数据预处理模块对原始数据进行清洗和校正;数据融合模块采用算法对预处理后的数据进行融合,以提高检测准确性;结果输出模块将融合后的结果显示在显示模块上。
三、传感器模块设计传感器模块采用高灵敏度的电化学传感器,能够快速、准确地检测室内甲醛浓度。
传感器将检测到的甲醛浓度转化为电信号,为数据处理模块提供原始数据。
四、数据处理模块设计数据处理模块采用微处理器,负责收集传感器数据并进行预处理。
预处理包括去除噪声、校正偏差等操作,以提高数据的可靠性。
此外,数据处理模块还采用数据融合算法,对多个传感器的数据进行融合,以提高检测的准确性。
五、数据融合算法设计数据融合算法是本系统的核心部分,采用加权平均法对多个传感器的数据进行融合。
首先,对每个传感器的数据进行预处理和校正;然后,根据每个传感器的性能和历史数据,为其分配不同的权值;最后,将加权后的数据取平均值,得到最终的甲醛浓度值。
六、显示模块设计显示模块采用液晶显示屏,能够清晰、直观地显示检测结果。
此外,显示模块还具有电量显示、工作状态指示等功能,方便用户了解设备的工作状态和电量情况。
七、系统实现与测试系统实现包括硬件制作、软件编程和系统集成三个部分。
甲醛检测系统设计毕业设计论文本文旨在介绍毕业设计论文的主题和目的,阐述甲醛检测系统的重要性和应用领域,并概括论文的结构和内容安排。
本毕业设计论文的主题是甲醛检测系统设计。
通过研究甲醛检测技术和相关算法,设计出一种有效的甲醛检测系统,以提供可靠、准确的甲醛浓度检测服务。
其目的是解决甲醛作为有害空气污染物在室内环境中广泛存在的问题,保障人们的健康和舒适。
甲醛是一种常见的室内空气污染物,长期暴露于高浓度的甲醛环境中会对人体健康造成潜在危害,如呼吸道疾病、过敏反应等。
因此,设计和开发一种有效的甲醛检测系统对于室内环境的健康和舒适至关重要。
该系统可以广泛应用于家庭、办公室、学校等各类室内场所。
本论文将分为以下几个部分:引言:介绍论文的主题和目的,阐述甲醛检测系统的重要性和应用领域,概括论文的结构和内容安排。
相关工作:回顾前人在甲醛检测领域的研究成果及现有技术,分析现有系统的优缺点。
系统设计:详细描述甲醛检测系统的整体架构和各个模块的设计,包括硬件设计和软件算法设计。
实验与评估:介绍系统实现的具体过程,设计并进行甲醛浓度检测实验,并对实验结果进行评估和分析。
结果与讨论:对实验结果进行分析和讨论,验证系统的可行性和有效性。
总结与展望:总结论文的研究成果和创新点,指出今后进一步改进和发展的方向。
本甲醛检测系统设计毕业设计论文将通过对现有技术的调研和实验验证,提供一种可行的、准确的甲醛检测系统设计方案,为室内空气质量监测和保护人们的健康做出贡献。
甲醛是一种常见的有害气体,长期暴露于高浓度的甲醛环境中会对人体健康产生不良影响。
甲醛主要通过建筑材料、家具、装修材料等释放而进入室内空气。
然而,室内甲醛污染的存在给人们的生活带来了一定的困扰。
目前现有的甲醛检测方法存在一些局限性。
例如,传统的化学分析方法需要专业仪器和实验室条件,操作复杂且费时费力;传感器检测方法具有灵敏度不高、可靠性较差等问题。
因此,设计一种高效、便捷且准确的甲醛检测系统具有重要的意义。
毕业设计(论文)任务书
学生姓名
专业班级:
设计(论文)题目便携式室内甲醛检测仪设计
一.设计要求
1.分析题目需完成的功能,问题描述准确.规范;
2.拟定实施方案,描述设计思路(框图);
3.详尽规划内容;
4.体现完整设计过程及交付最终作品。
二.主要内容(提纲式的内容要求)
1.快速检测功能:当将仪器至于封闭环境时能快速测出甲醛浓度并显示。
2.超标报警功能:当甲醛浓度超出国标时给予报警提示。
三.完成任务
1.设计思路与内容文档。
2.设计过程参考资料清单及资料文档。
3.最终作品。
指导老师(签名):
教研室主任(签名):
2014 年 4 月 28 日。
《微型计算机控制技术》课程设计报告学号姓名指导老师所在学院计算机与信息学院(常州) 完成日期2011年9 月27 日一、课程设计的目的本次课程设计我所做的是基于单片机的液晶显示日期、时间和温度的系统,利用AT89S52单片机控制外围电路,通过时钟芯片DS1302和温度传感器DS18b20,实现液晶显示日期、时间、温度等功能。
可以直接通过按键来设置时间和日期。
时钟芯片DS1302通过简单的串行通信与单片机进行通信,时钟/日历电路能够实时提供年、月、日、时、分、秒等信息,采用双电源供电,当外部电源掉电时能够利用后备电池准确计时。
数字温度传感器DS18B20具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入到其它系统中,作为其它主系统的辅助扩展。
通过本次课程设计,首先,使我们增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。
其次,让我们掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通讯等。
还有,使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。
同时,课程设计培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力,增强学以致用的思想,提高解决问题的能力和百折不饶的品质,规范化训练学生撰写技术报告,提高书面表达能力。
二、主要设计任务和内容本次计算机控制课程设计主要是在单片机开发板上,依靠开发板资源,设计出一个应用系统。
我所做的为12864液晶显示年月日、星期、时间以及当前温度,同时能够用键盘调整年月日、星期和时间。
采集温度使用的是DS18b20温度传感器,时钟芯片为DS1302。
基于单片机的液晶显示多功能时钟与温度计系统主要由五个模块组成,分为单片机最小系统模块,按键设置模块,液晶显示模块,时钟芯片DS1302模块以及温度传感器DS18b20模块。
系统结构图见图2.1。
基于单片机的室内甲醛检测仪的设计毕业设计一、引言随着人们生活水平的提高,对室内空气质量的关注度也日益增加。
甲醛作为室内空气中常见的污染物之一,对人体健康有着严重的危害。
因此,设计一款准确、便捷、实用的室内甲醛检测仪具有重要的现实意义。
二、总体设计方案本设计以单片机为核心,结合传感器技术、数据处理技术和显示技术,实现对室内甲醛浓度的实时检测和显示。
系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、报警模块和电源模块组成。
传感器模块选用对甲醛具有高灵敏度和选择性的电化学传感器,能够将甲醛浓度转化为电信号。
单片机控制模块采用常见的 STM32 系列单片机,负责对传感器采集到的信号进行处理和分析,并控制显示模块和报警模块的工作。
显示模块采用液晶显示屏,实时显示甲醛浓度值。
报警模块在甲醛浓度超过设定阈值时发出声光报警,提醒用户采取相应措施。
电源模块为整个系统提供稳定的工作电压。
三、硬件设计(一)传感器电路设计传感器的输出信号通常较弱,需要经过放大和滤波处理后才能被单片机采集。
设计中采用运算放大器构建放大电路,提高信号的幅度。
同时,使用低通滤波器去除信号中的高频噪声,提高信号的质量。
(二)单片机最小系统设计单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号,复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路设计液晶显示屏通过 SPI 接口与单片机连接,单片机通过发送指令和数据来控制显示屏的显示内容。
(四)报警电路设计报警电路由发光二极管和蜂鸣器组成,当甲醛浓度超过阈值时,单片机输出高电平驱动发光二极管点亮和蜂鸣器发声。
(五)电源电路设计电源模块采用线性稳压器将输入的直流电压转换为适合各个模块工作的电压,确保系统稳定可靠运行。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源初始化、传感器初始化和显示模块初始化等。
然后,单片机不断采集传感器输出的信号,并进行数据处理和分析,计算出甲醛浓度值。
目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (2)第2章概述 (2)2.1系统总概述 (2)2.2总体方案设计 (2)2.3硬件设计 (3)2.4软件设计 (3)2.5 硬件结构框图2.1 (3)2.6 软件结构框图2.2 (3)第3章硬件设计 (4)3.1 硬件设计主电路图见附录9.1 (4)3.2 硬件选择 (4)3.2.1 MCU的选择与简介 (4)3.2.2 单片机最小系统的实现 (9)3.2.3 数据采集系统 (12)3.2.4 模数转换的选择与简介 (13)3.2.5 按键选择与简介 (15)3.2.6 外围扩充存储器 (16)3.2.7 时钟芯片选择与简介 (17)3.2.8 上拉电阻 (18)3.2.9 液晶显示器简介。
(19)3.2.10 报警电路 (22)3.2.11 硬件仿真环境介绍 (23)第4章软件设计 (24)4.1编写语言的选择 (24)4.2 编译软件介绍 (25)4.3主程序模块 (30)4.4模数转换 (30)4.5按键模块 (31)4.6时钟模块 (31)4.7液晶显示模块 (32)第5章系统仿真 (33)第6章结束语 (35)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)第1章绪论1.1 引言1.1.1甲醛的特性及危害甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。
其37%的水溶液称为福尔马林,医学和科研部门常用于标本的防腐保存。
此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发,随着温度的上升甲醛的挥发速度加快。
在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位。
1.1.2甲醛的来源1.室内装修所用的合成板材,如胶合板、细木工板、高密度板、刨花板。
这些板材中甲醛起胶合剂、防腐剂的作用,主要用于加强板材的硬度、防虫、防腐。
板材中残留的和未参与反应的甲醛逐渐向周围环境释放,是室内空气中甲醛的主要来源。
2.用合成板材制造的家具,厂家为了追求利润使用不合格的板材,再粘贴面材料时使用不合格的胶水,造成家具中甲醛含量超标。
目录1 设计内容及要求 (2)2 系统概述 (2)3 元器件选择 (3)3.1 气敏元件 (3)3.2 ADC0808 (3)3.3 AT89C51 (4)4 硬件电路 (7)4.1 晶振电路 (7)4.2 A/D转换电路 (7)4.3电机驱动电路 (9)5 程序设计 (9)5.1 主程序 (9)5.2 采样程序 (11)5.3 PWM波产生程序 (11)6 仿真结果 (12)7 小结与体会 (13)参考文献 (14)附录(一) (15)附录(二) (16)甲醛除味控制系统设计1 设计内容及要求设计一个甲醛除味控制系统,根据甲醛浓度来控制电机转速进行抽风,降低甲醛浓度。
设计过程中要对传感器进行选型,运用单片机合理设计采集及控制系统。
2 系统概述根据对设计要求的分析可知,可采用模块化设计方法,因此系统主要分为四个部分,它们分别是:采样模块、A/D转换模块、单片机采集控制模块、电机驱动模块。
其中传感器检测模块功能是完成对空气中甲醛浓度的采集并将其转换成电压信号;A/D转换模块主要对传感器模块输出的电压信号进行A/D转换,然后输出给单片机;单片机部分主要是对A/D转换电路输入的信号进行采集,然后根据采集量对电机进行控制;电机模块主要包括点击驱动电路以及电机,其主要作用是根据单片机输出的信号控制自身转速。
电路的大体工作流程如图1所示。
图1 系统工作流程3 元器件选择3.1 气敏元件本次设计要求对甲醛气体的浓度进行测量,经查阅资料可知道应该选择的气敏元件为MQ183。
但因为仿真软Protues中无MQ183,所以用电压来模拟传感器的输出。
3.2 ADC0808ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
ADC0808是ADC0809的简化版本,功能基本相同。
一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换,实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。
ADC0808芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如图2所示。
图2 ADC0808引脚图ADC0808管脚功能如下:1~5,26~28(IN0~IN7):8路模拟量输入端。
8,14,15,17~21:8位数字量输出端。
22(ALE):地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
6(START):A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。
7(EOC):A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
9(OE):数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
10(CLK):时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
12(VREF(+))、16(VREF(-)):参考电压输入端。
11(Vcc):主电源输入端。
13(GND):地。
23~25(ADDA、ADDB、ADDC):3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。
ADC0808的通道选择,如表1所示。
表1 ADC0808通道选择3.3 AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51的管脚图如图3所示。
图3 A T89C51引脚图下面对AT89C51管脚功能进行简要说明。
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,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写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FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的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,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,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,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,它利用内部上拉优势,当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,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功备用能口。
P3.0:RXD串行输入口。
P3.1:TXD串行输出口。
P3.2:/INT0外部中断0 。
P3.3:/INT1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:/WR外部数据存储器写选通。
P3.7:/RD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。
ALE/PROG: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指令是ALE 才起作用。
另外,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。
PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,/EA 将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
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。
振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
4 硬件电路总的硬件电路图见附录一,这里这对硬件电路的主要部分进行简单的说明。
4.1 晶振电路晶整电路结构如图4所示。
在AT89C51内部有一个震荡电路,只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接石英晶体(简称晶振),就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号,图4中电容器C1和C2稳定频率和快速起振。
4.2 A/D转换电路采样电路结构如图5所示。
设计中利用电阻的变化来影响电压的输入来模拟甲醛浓度的变化量,相当于一个甲醛浓度的传感器,真实的传感器中的结构并非如图5中的滑动变阻器这样,这只是一个模拟。
采样电路采用的芯片是ADC0808,输出口OUT1~OUT8接AT89C51的8个输入引脚。
ADC0808通过对输入电压的采样,将之转换为数字信号输入到下一环节,即单片机控制部分。
图4 晶振电路图5 A/D转换电路4.3电机驱动电路本设计只要求控制电机向一个方向转动,故只需采用直流电机的单向驱动电路即可满足实验要求。
驱动电路如图6所示。
如图6中所示的电机要实现调速则是通过利用三极管对之流电机进行PWM 调速控制。
其原理是加在电动机电枢两段的电压是脉动的方波,使此波的幅值和周期不变,而改变脉冲高电平所占的宽度,即改变脉冲的占空比,就可以改变加载电动机两端的电压平均值,从而达到调速的目的。
PWM波形如图7所示。
图6 电机驱动电路5 程序设计程序设计部分主要分为采样程序设计、中断函数的程序、以及主程序。
5.1 主程序主程序部分应该具有以下功能:将ADC0808转换过后的的采样值输入到单片机中,然后再根据采样值计算当周期为10ms时PWM波为高电平和低电平的时间,然后利用定时器定时输出指定占空比的PWM波。
主程序流程如图8所示。
图7 PWM波图7 PWM波形图图8 主程序流程图主程序代码见附录二。
5.2 采样程序本次设计中ADC0808采用的是直接通过单片机控制其端口的信号,从而使ADC0808分别工作在输入、A/D转换和输出三个状态。
采样程序代码如下:void scan(){OE=0;START=0;_nop_();_nop_();_nop_();START=1;_nop_();_nop_();_nop_();START=0;delay(2);while(EOC==0);OE=1;temp=P1;delay(2);OE=0;t1=temp*39;}5.3 PWM波产生程序PWM的产生原理是先通过单片机对得到的采样值进行计算得到高电平和低电平的持续时间,周期T为10ms,再对高电平和低电平进行延时,从而得到PWM波,通过改变延时时间即可改变占空比。
程序代码如下:void time1(void) interrupt 3{TR1=0;t2=10000-t1;if(P2_7==0){th1=-t1/256;tl1=-t1%256;}else{th1=-t2/256;tl1=-t2%256;}TH1=th1;TL1=tl1;P2_7=~P2_7;TR1=1;}6 仿真结果先利用keil软件对程序进行调试,再将程序载入单片机进行仿真,可得到仿真结果的PWM波如图9所示。