從基因工程菌中釋放提取白介素13的研究

1、基于STC單片機(jī)的多通道通用控制器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)1基于STC單片機(jī)的多通道通用控制器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)自動化專業(yè)周義指導(dǎo)教師張立新副教授摘要通用控制器在工業(yè)控制中發(fā)揮著重要的作用。本文提出了一種基于STC單片機(jī)的通用控制器的設(shè)計思路。該通用控制器可同時對多路信號進(jìn)行手動或PID控制，并帶有報警功能。該通用控制器可與上位機(jī)進(jìn)行通信，用戶可通過上位機(jī)對其進(jìn)行組態(tài)與監(jiān)控，并可通過友好的人機(jī)界面或在上位機(jī)監(jiān)控畫面設(shè)置PID參數(shù)，并由液晶顯示屏實(shí)時檢測當(dāng)

2、前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。手動控制模式下可直接控制電流輸出。通用控制器具備10位采樣精度，支持420mA電流和15V電壓信號輸入和輸出，兼容大多數(shù)二線制及四線制標(biāo)準(zhǔn)傳感器及變送器。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞通用控制器，單片機(jī)，控制，PID1前言1.1通用控制器的工作原理傳感器拾取被測參量的信息并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)濾波去除干擾后送入多路模擬開關(guān)；由單片機(jī)逐路選通模擬開關(guān)將各輸入通道的信號逐一送入程控增益放大器，放大后的信號經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號后送入單

3、片機(jī)中；單片機(jī)根據(jù)儀器所設(shè)定的初值進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理如非線性校正等；運(yùn)算的結(jié)果被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和打印；同時單片機(jī)把運(yùn)算結(jié)果與存儲于片內(nèi)FlashROM閃速存儲器或EPROM電可擦除存貯器內(nèi)的設(shè)定參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算比較后，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果和控制要求，輸出相應(yīng)的控制信號如報警裝置觸發(fā)、繼電器觸點(diǎn)等。此外，智能儀器還可以與PC機(jī)組成分布式測控系統(tǒng)，由單片機(jī)作為下位機(jī)采集各種測量信號與數(shù)據(jù)，通過串行通信將信息傳輸給上位機(jī)——PC機(jī)，由PC

4、機(jī)進(jìn)行全局管理。1.2通用控制器的功能特點(diǎn)與傳統(tǒng)儀器控制器相比，智能儀器具有以下功能特點(diǎn)：操作自動化、具有自測功能、具有數(shù)據(jù)處理功能、具有友好的人機(jī)對話能力、具有可程控操作能力等。1.3通用控制器的發(fā)展?fàn)顩r80年代，微處理器被用到儀器中，儀器前面板開始朝鍵盤化方向發(fā)展，測量系統(tǒng)常通過IEEE—488總線連接。不同于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器模式的個人儀器得到了發(fā)展等。90年代，儀器控制器的智能化突出表現(xiàn)在以下幾個方面：微電子技術(shù)的進(jìn)步更深刻地影響儀器

5、控制器的設(shè)計；DSP芯片的問世，使儀器控制器數(shù)字信號處理功能大大加強(qiáng)；微型機(jī)的發(fā)展，使儀器控制器具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力；圖像處理功能的增加十分普遍；VXI總線得到廣泛的應(yīng)用?；赟TC單片機(jī)的多通道通用控制器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)351系列單片機(jī)是一類單片機(jī)的統(tǒng)稱，這類單片機(jī)由最早由英特爾公司的8051單片機(jī)發(fā)展而來。STC12C5A60S2是STC公司推出的增強(qiáng)型的51單片機(jī)。在普通51單片機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了8路ADC、2路PWM，P4口和片內(nèi)

6、EEPROM，極大地簡化外圍硬件，運(yùn)算性能也較普通51單片機(jī)更強(qiáng)。考慮到尺寸、運(yùn)算速度、硬件資源等因素，單片機(jī)最終選擇PLCC44封裝的STC12C5A60S2。2.2.3數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片選型在本控制器中，單片機(jī)將輸出控制信號，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后送給電流信號變送器和輸出端子。本控制器設(shè)計上可以輸出電流和電壓兩種信號，可以使用電壓輸出型DAC直接輸出至電壓輸出端子，同時將電壓信號輸出至電流信號變送芯片，以達(dá)到電壓電流雙輸出的目的。TLC5615是一

7、種常見的電壓輸出型模數(shù)芯片，該芯片具有10位的精確度，輸出范圍04.6V，串行輸入，具有電路簡單、方便連接、價格低廉、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，滿足設(shè)計要求。因此綜合各方面考慮，選擇TLC5615作為DAC芯片。2.2.4電流信號變送器選型一般電壓轉(zhuǎn)電流可以使用運(yùn)算放大器，但這樣精度不高，且受外圍元件影響較大，因此本設(shè)計不采用運(yùn)放作為變送器，而是使用專用的變送芯片實(shí)現(xiàn)。市面上常見的420mA電流信號變送器有德州儀器推出的XTR115、XTR116、

8、XTR111等多種適合不同場合使用的芯片。其中XTR115、XTR116為兩線制電流信號變送器，電壓信號輸入端要求不能與芯片供電電源“共地”，因此不適用于本設(shè)計中。綜合多方面考慮，最終決定采用XTR111XTR111型420mA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電流變送芯片。該芯片可以將電壓信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的420mA電流信號，精度較高，完全符合設(shè)計需求。2.2.5操作面板部分硬件選型操作面板是控制器與用戶的交互接口，因此要操作面板操作要簡單，界面要友好。本設(shè)計采

9、用LCD液晶顯示的方式。目前市面上常見的LCD液晶顯示屏有1602、12864及更高分辨率的彩色TFT顯示屏。綜合本設(shè)計的需要，最終選擇編程簡單，且效果較好的12864液晶顯示屏。本設(shè)計使用的12864液晶屏采用ST7920芯片，帶有中文字庫和背光，并行接口，使用比較方便。按鍵可用來實(shí)現(xiàn)“退出”、“翻頁”、“設(shè)置”、“鎖鍵盤”、“切換控制模式”等功能，而編碼開關(guān)可以用來設(shè)定參數(shù)。這樣的輸入方式大大節(jié)省了占用面積，也方便了使用著。為節(jié)省單