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第1章绪论

1.1 课题研究的意义

我国汽车保有量的持续增加和国内家居行业的发展，汽车的维修与保养家具的生产成为了一个个生机型行业，所有产业趋于体系的时候，更具专业的产品也将出现，成为新型行业的帮手。

90年代以前. 我国由于高档车辆总量较少, 采用烤漆房对汽车表面处理的汽车维修企业较少, 市场对汽车烤漆房的需求量也不是很大, 所以当时这一市场基地被意大利的烤漆房产品占据。90年代初,随着我国汽车总量的扩大, 尤其是轿车数量的急速增加, 汽车用户对汽车维修的表面处理工艺要求越来越高, 因此市场对汽车烤漆房的需求量也相应增长由于意大利进门烤漆房价格太高, 一般汽车维修企业难以承受, 在这种情况下,我国一些生产企业开始试制国产烤漆房, 以替代进口产品。国内早期生产的汽车烤漆房以小规模的企业居多, 价格低廉, 通常是进口烤漆房价格的一半,甚至不到, 所以,在国内市场一度颇具竞争力, 但是由于早期国内汽车烤漆房的生产企业多为中小型非专业的汽车维修设备生产企业, 所以, 专业技术水准不高,工艺较为粗糙, 汽车表面经过烤漆处理后, 光亮度、洁净度都不够理想。在对部分分别拥有早期国产汽车烤漆房和进口

汽车烤漆房的汽车维修企业进行了详细了解, 比较了早期国产汽车烤漆房和进日汽车烤漆房的专业技术水平,对比情况见表1。

表1早期国产汽车烤漆房和进口汽车烤漆房对比

从以上对国产汽车烤漆房和进口汽车烤漆房的对比调查来看, 除价格和售后服务之外, 总体上进口烤漆房的优势要高于早期国产烤漆房, 这说明在当时的市场竞争中, 国产烤漆房还是处于劣势。由于工艺技术的落后, 专业化生产水平不高, 形成不了规模化生产经营, 所以难以与进口烤漆房抗衡。在激烈的市场竞争中,

从1992年起, 以中国中大集团为代表的烤漆房生产企业立足于高标准、高起点、高技术含量、大批量,并导人了品牌经营战略, 产品很快对意大利进口烤漆房市场形成了巨大冲击, 并带动了国产汽车烤漆房的生产和销售。到了1993年, 意大利进口汽车烤漆房在中国国内产品的挤压下已逐渐萎缩, 不久后就退出了中国市场的竞争。

目前国内市场流行的红外线烤漆房，主要是先进的碳纤维红外线石英电热管作为发热载体的。碳纤维红外线石英电热管作为烤漆房的电热元件，有效地提高了能源的利用率，使原本烤漆房的功率由原来的40～60kw，降低到24～30kw左右，能源的消耗降低了一半，而烤漆的效果和效率确提高了很多，很受广大用户的欢迎同时，烤漆房企业也作为主力产品推广。

1.2 烤漆房国内外发展现状

烤漆房一般是用来喷涂和烘烤漆的，因此烤漆房最确切的描述应为“喷烤漆房”。广泛用于汽车、机械、五金、家具、玻璃钢制品、化工设备等行业的工件表面喷漆、烤漆施工作业。

随着轿车保有量的迅速增加, 汽车喷烤漆房已成为维修轿车的重要生产设备, 具有很大的市场潜力。近年来国内有数十家企业在生产汽车喷烤漆房, 国外汽车喷烤漆房的厂商也纷纷参与国内喷烤漆房市场的竞争。在众多的喷烤漆房商品广告和样本中, 如何择优选购, 为不少维修企业所关注。

当前, 国内外汽车维修生产用喷烤漆房的结构原理相同, 主要的组成部分基本一致, 均由房体、送排风系统、空气净化系统、加热系统、照明系统和控制系统组成。其工作原理是: 风机把外界空气压向漆房顶部静压箱, 经净化后送至漆房作业区, 将漆房作业区的尘粒、涂料微粒、涂料挥发物等有害物质经排气道净化后排出; 需要时, 可加热进人作业区的空气, 以调节作业区的环境温度进行烤漆作业。国内外喷烤漆房的总体构造无优劣高低之分, 但使用的机械零部件、电器和电子元器件等的性能却存在明显的差异。这些差异从产品样本中很难了解到, 因为国内外喷烤漆房样本中所介绍的技术参数几乎都相同。

红外线烤漆房是完全利用红外线发热装置作为红外线发热载体的一种喷烤漆房。红外线烤漆房从温度上将可分为低温、中温和高温烤漆房；从红外线发热装置可分为管状和板式两种；从红外线特点上可分为普通红外线电热管或电热板，碳素红外线电热管或电热板；

红外线烤漆房主要是充分利用了红外线的特点，红外线具有反射性、渗透性和共振性。由于红外线具有优越的反射性，使得红外线在空间内随处反射，因而被烘干物体随时都可接触到红外线的的辐射；红外线的渗透性有效的渗透到漆层

的里面，可以做到由最内层向外层逐步烘干，而共振性能有效地与被烤物体的分子产生共振和摩擦，有效地提高烘干温度和环节温度，从而达到快速烘干的目的。普通红外线电热管或电热板都是以金属发热体作为发热载体的，其电热转换效率约70%左右，电热辐射转换效率约40%左右，红外线波长辐射强度较低。

如今, 客户对汽车维修质量的要求日益提高, 车身外表的油漆质量已经提到

客户讲究的议事日程上, 很多汽车维修厂家为满足客户的需求都设想增添烤漆房。目前, 我国已有不少厂家抓住汽车维修企业考虑添置烤漆房这一机遇, 发展烤漆房设备的制造事业。

总之，我国在烤漆房的设计、制造方面尚处于初级发展阶段,还存在着这样或那样的些不足之处。烤漆房作为汽车生产及保养维修行业的关键设备，也面临着空前的机遇和挑战。

1.3 本论文主要研究内容

设计一套能够完成直热式红外线烤漆房自动控制的单片机系统，提出一种可行性方案。运用单片机对所设计的系统进行温度实时采集与控制。系统可随时打印温度变化曲线。并有相关扩展功能，如加热器断线报警、测温元件断线检测和超温报警等。合理选择异步电动机,并通过链传动将要烤漆的工件运送到室内进行烤干。

第2章系统方案设计

2.1 系统设计要求

采用单片机控制技术，实现直热式红外线烤漆控制系统设计[1]。

主要技术参数：

1.热源温度要求25-80℃；

2..有效功率3000W；

3.超调量≦5%；

4.电源电压220V；

5.红外线热源调控频率≦400Hz。

本设计，采取带传动将要烤干的家用电器或机械零件送到烤干室内，但考虑到室内由于红外线灯的原因，室内温度高，可达到80℃左右，所以皮带容易老化，寿命将大大减少，所以最终选用链传动。由于链传动的许多优点，比如可在公文条件下工作灯，所以链传动是最合适的。

实现功能：对汽车或家用电器表面的漆进行烤干。

2.2 系统方案论证

2.2.1 系统功能设计方案

1. 信号采集部分：

温度传感器的选择[2]：

方案1：采用DS18B20串行温度传感器。该传感器精度高，抗干扰能力强，反应时间稍长。

方案2：采用AD590，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。M 档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏，使用可靠。

方案1与方案2比较，方案1反应时间过长而且价格比较高，方案2具有较高的性价比，同时具有外围电路简单，精度高等优点。所以选择方案2。

2. 控制电路：

方案1：使用模拟电路搭接。此方案的优点是成本低，程序简单，易于实现。但模拟电路受外界特别是温度的干扰很大，且器件之间的互相干扰也非常明显。

所以测量精度不易保证，不利于整个测量系统的工作。

方案2：使用DSP作为主控芯片。由于DSP内部自带A/D转换功能，可以简化硬件电路的设计和干扰，并且使用高级语言编程，程序简单易懂，易于实现。但成本很高。

方案3：使用AT89C51单片机作为主控芯片，外扩ADC0809等芯片，既可以减小外界对系统的干扰，又可以兼顾系统的成本，且完全可达到测量要求。

综合以上各方案，采用方案3作为主控电路。

3. 扩展功能部分：

方案1：使用多片外部RAM存储十分钟以上数据，另加显示电路输出数据。

方案2：利用上、下位机通讯传送测量数据，并用数据库存储。不但可以实时存储、显示数据，还可以实现查询、曲线打印功能。方便观察记录数据。

很明显，方案1过于繁琐，方案2更加容易实现并且操作方便，所以选择方案2。

4. 键盘部分

方案1：矩阵式键盘，这种键盘可以采用查询的方式也可以是扫描的方式，这种键盘的扫描的时间十分的长，一般用于所用的键十分的多的场合。

方案2：独立式的键盘，这种键盘使用十分的方便，可以直接用单片机的口线驱动，每一个口线驱动一个键盘，但是这种键盘的键的个数十分的少。

由于系统设计所需的键盘用键较少，所以采用方案2。

5. 显示部分

方案1：采用LED显示，这种显示十分的明了，成本低，驱动采用的是8279。

方案2：采用大的屏幕的液晶的显示。它的成本十分的高，因此制成的成品，造价十分的高。

方案1与方案2比较，我们采用方案1。

2.2.2 电气控制方案

方案1：

此方案是传统的模拟控制方案，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值和设定值比较后，决定开启红外灯的组数和伺服电机的转速。其特点是电路简单，易于实现，但是系统所得结果的精度不高并且调节动作频繁，系统静差大，不稳定。系统受环境影响大，不能实现复杂的控制算法，不能用数码管显示，不能用键盘设定。此方案结构图如图2-1所示。

图2-1 方案1结构图

方案2：

此方案是利用现代计算机技术的快速发展，采用系统机作为控制的核心，系统机不仅可以实现复杂的控制算法，而且可以方便地管理数据及程序，还可以扩展其他功能。此方案结构图如图2-2所示。

图2-2方案2结构图

方案3：

此方案是利用单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制，单片机系统可用数码管显示工件温度实际值，并可实现打印功能。此方案结构图如图2-3所示。

图2-3 方案3结构图

方案1是传统的模拟控制方式，而模拟控制系统难以实现复杂控制规律，控制方案的修改也比较麻烦。方案2避免了方案1的缺点，是现代控制理论的体现，但是对于系统来说，采用系统机会导致许多资源浪费。方案3是采用以AT89C51为控制核心的单片机控制系统，尤其对温度控制，它可以达到模拟控制所达不到的控制效果，并且可以实现显示、打印、键盘设定、报警等功能，大大提高了系统的智能化，也使得系统所测结果精度大大提高。而且充分利用了单片机各方面资源，克服了系统机的这方面缺点。此方案综合考虑了系统的实用性和经济性，是相对比较合理的一种方案。

通过对三种方案的比较，本设计采用了方案3。

2.3 系统总体控制方案

本次设计力求融合机械和电子的优势，并权衡它们的利弊，开发一种新颖的、实用的和经济的机电一体化产品。

综合以上各部分设计方案，本系统干燥部分采用红外线加热器和温度传感器，电气部分采用以AT89C51为控制核心的单片机控制系统。整体设计结构原理框图见图2-4。

前向通道

图2-4 系统结构图

第3章系统前向通道与后向通道设计

3.1 系统的前向通道

单片机应用于测控系统时，总要有与被测对象相联系的前向通道。因此，前向通道设计时要考虑到传感器或敏感元件选择、通道结构、信号调节、电源配置、抗干扰设计等。在通道电路设计中还涉及到模/数转换电路等诸多问题。

本系统采用的传感器为AD590，A/D转换接口为ADC0809[5]。

3.1.1 传感器的选择与测量电路的设计

一. 传感器的选择

测量温度有很多传感器。热电偶灵敏度较低，但能在很宽广的温度范围内使用；热敏电阻的工作温度范围较窄，但灵敏度较高，有利于检测微小温差，其输出特性量非线性，检测时需要有线性化装置。廉价的集成电路（IC）温度传感器性能离散度很大，用于高精度测量时，必须进行校准。测温电阻温度系数的离散度很小，精确度高，灵敏度也很好，特别适用于1000度以下的温度测量，但价格昂贵。集成电路温度传感器利用了半导体PN电流电压特性和温度的相关性，和热敏电阻、热电偶相比，最大优点是输出特性好，测温精度高。感温部分、传感器、传感器驱动部分、信号处理部分等电路均集成化并封闭在一个小型管壳内，使用方便。

AD590是一种两端集成电路温度传感器，作为电流输出型传感器的特点是，具有很强的抗外界干扰能力。其输出电流和绝对温度成正比。当两端加上+4～30V 之间的电压时，器件呈现一高阻抗，输出电流按1μA/1K变化。由于采用激光微调来校正1℃内的薄膜电阻，而使AD590在298.2K（+25℃）是输出的电流。基于以上优点，本系统采用AD590作为温度传感器。

二．AD590的外型及管脚排列

AD590外形及大小与一晶体三极管相当，高3mm，直径4mm，它采用金属壳三脚封装，有三个引出端，其中1脚为电源正端V+；2脚为电流输出端I；3脚为管壳，一般不用。其外形及电路符号见图3-1。

图3-1 AD590外形及电路符号

三. 测量电路设计

AD590将温度转换成相应的电流后，需要有电流电压转换电路。常用的电路连接形式如图3-2所示。

图3-2 AD590的测量电路

图中，电位器R 2用于调整零点，R 4用于调整运放LF355的增益。调整方法如下：在0℃时调整R 2，使输出V 0=0，然后在100℃时调整R 4使V 0=100mV 。如此反复调整多次，直至0℃时，V 0=0mV ，100℃时V 0=100mV 为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为25℃，那么V 0应为25mV 。冰水混合物是0℃环境，沸水为100℃环境。

3.1.2 模数转换接口电路设计

1. A/D 转换芯片的选择

AD 转换器的种类很多，目前应用较广泛的有：逐次逼近式A/D 转换器、双积分式D A /转换器、F V /变换式D A /转换器，本系统所使用的单片机AT89C51是8位，因此使用8位D A /转换器，其接口电路简单。绝大部分D A /转换器的数据输出都具有TTL 电平，数据输出寄存器具有可控三态输出功能，可直接挂在数据总线上，否则，就要加缓冲器接口，数据分两次读出，比较麻烦。根据系统所要求的测量分辨力，采用8位D A /转换器属于中速D A /转换器，常用于工业多通

道单片机控制系统。基于以上原因，本系统采用0809

ADC作为数摸转换器。其结构框图见图3-3 。

2. ADC0809的特点

ADC0809是一种典型的A/D转换器[7]。它是采用逐次逼近方法的8位8通道A/D转换器+5V单电源供电。转换时间在s

100左右，最大可调误差小于±1LSB。从ADC0809的数据手册上查到，该芯片的供电电源最大可达6.75V，本电路中用+5V，可以应用系统经过LM78L05稳压后的电压源供电。并且，在ADC0809内部有一个高阻抗斩波比较器，逐次逼近寄存器（SFR），8路模拟开关由地址锁存器和译码器控制。

ADC0809为28引脚，双列直插芯片，其引脚如图3-4所示：

图3-3 ADC0809管脚图

管脚功能：

IN7—IN08：8路模拟量输入端；

D7—D8：8位数字量输出端口；

START：A/D转换启动信号输入端；

ALE：地址锁存允许信号，高电平有效；

EOC：转换结束信号，高电平有效；

OE：输出允许控制信号，高电平有效；

CLK：时钟信号输入端；

A、B、C：转换通道地址；

V（+）：参考电源正端；

V（-）：参考电源负端；

Vcc：电源正端；

GND：地；

ADC0809由一个8位A/D转换器、一个8路模拟量开关、8路模拟量地址锁存译码器和一个三态数据输出锁存器组成，见图3-4。

IN0

IN1

IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN78路模拟

开关

地址锁

存与译

码

8位A/D

转换器

三相输出

锁存器

st clx

HOC

Vnh(-)

Vnh(+)

A

B

C

ALE OHC

Vcc

GND D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

图3-4 ADC0809内部结构图

在本系统中，ADC0809与AT89C51

的接线图如图3-5所示

图3-5 ADC0809与A T89C51的接口电路

3.2 系统后向通道设计

在本控制系统中，单片机要对红外热源的强度及交流伺服电机的转速实现控制操作，因此，系统中要有后向通道。后向通道是计算机实现控制运算处理后，对控制对象的输出通道接口，它的结构与特点和控制对象与控制任务密切相关[8]。本系统后向通道结构如图3-6所示 。

图3-6 后向通道结构

3.2.1 红外热源的驱动控制

本干燥系统的热源为红外灯，采用分组控制，这样可以使被加热件受热均匀。 详见图3-7所示。

图3-7 分组控制结构

在实际的单片机应用中，大量使用的是开关量的驱动、控制。常用的功率开关接口器件及电路有功率开关驱动电路及功率型光电耦合器、集成驱动芯片及固态继电器等。

1. 光电耦合器：光电耦合器件能可靠地实现信号的隔离，并易构成各种功能状态，如信号隔离、隔离驱动，远距离驱动、远距离传送等，故在应用系统的后向通道中经常使用各种类型的光电耦合器件。光电隔离器的种类繁多，常用的有发光二-级管/光敏三极管、发光二-级管/光敏复合晶体管、发光二-级管/光敏电阻以及发光二-级管/光触发可控硅等。其原理图如图3-8所示。

图3-8光电隔离器原理图

2.

机械式继电器：在数字逻辑电路中最常用的机械继电器有簧式继电器。簧式继电器由两个磁性簧片组成，受磁场作用时，两个簧片相接触而导通。这种簧式继电器控制电流要求很小，而簧式触点可开关较大电流。一般线圈可以用直流低电压控制，（常用的有直流V 9、V 12、V 24等），而触点输出部分可以直接与市电（交流V 220）相连接。继电器接口电路见图3-9。

+5V

图3-9继电器接口电路

第4章单片机系统硬件设计

4.1 单片机AT89C51硬件结构

单片机AT89C51是MCS-51系列单片机的一种[12]。AT89C51是一个高性能8位单片微机，具有明显的硬件结构特点，扩大了片内存储器容量及外部寻址范围，新增了全双工串行I/O和16位定时/计数器；并增加乘、除法运算功能，提高了运算速度，因此适合于复杂的应用场合，成为功能很强的物美价廉的控制计算机。

单片机AT89C51 包括一个8位中央处理机，128B或256B的数据存储器；32条可编程的I/O线；两个16位定时计数器；一个具有5个中断源，两个优先级嵌套中断结构；用于多处理机通信，I/O扩展或全双工V ART的串行I/O口以及一个片内振荡器和时钟电路。

单片机AT89C51具有40条引脚双列直插式封袋。详见图4-1单片机AT89C51引脚及总线结构图。

(a)管脚图（b）引脚功能图

图4-1 单片机AT89C51引脚及总线结构

单片机的管脚除了电源、复位、时钟接入、用户I ∕ O口、部分P3口外，其余管脚都是为实现系统扩展而设置的，这些管脚构成了三总线形式：

1. 地址总线（AB）：地址总线宽度为16位，因此，外部存储器直接地址范围为64K字节。16位地址总线的低8位由P0口经地址存储器提供（A0-A7），高8位由P2口直接提供（A8-A15）。

2. 数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，由P0口提供。

3. 控制总线（CB）：由部分P3口的第二功能状态和4根独立控制线：RESET、ALE、EA、PSEN提供。

AT89C51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入端和输出端。AT89C51单片机的时钟产生方法有两种[13]。

4.2.1 内部时钟方式

利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件，内部的振荡电路便产生自激振荡。最常用的内部时钟方式采用外接晶体（在频率稳定性要求不高而希望尽可能廉价时，可采用陶瓷谐振器）和电容组成的并联谐振电路。振荡晶体可在1.2MHZ～12MHZ之间选择。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响，电容值可在20PF～100PF之间取值，但在60PF～70PF之间时振荡器有较高的频率稳定性。如图4-2(a)内部时钟方式所示。

XTAL1

外部振荡器信号

（a）内部时钟方式（b）外部时钟方式

图4-2 AT89C51的时钟电路

4.2.2 外部时钟方式

外部时钟方式是利用外部振荡信号源直接接入XTAL1或XTAL2，如图4-2（b）外部时钟方式为H/WDS型单片机的外部振荡信号源的接入方法。外部振荡信号接至XTAL2，而内部的反相放大器的输入端XTAL1应接地。由于XTAL2端的逻辑电平不是TTL的，故外接一个上拉电阻。

在CHMOS电路中，外部振荡信号接至XTAL1，而XTAL2可不接地。

本系统设计采用内部时钟方式，时钟频率为6MHZ为使频率稳定性高，电容应达C1=C2=60PF。

复位的作用是使单片机初始化，即通过复位把单片机内部各个部分恢复到预先已知的特定状态，把它作为编制程序、执行程序、调试程序的起点。AT89C51复位作用如下：

1. 复位后内部寄存器为初始状态。

2. 使控制线PSEN 和ALE置于输入状态，即ALE=1，PSEN=1。

3. 复位信号对内部RAM无影响，即内容保持不变。

AT89C51单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式，最简单的复位电路如图4-3所示。上电瞬间，RC 电路充电，RESET引脚端出现正脉冲，只要RESET保持10ms以上高电平,就能使单片机有效的复位.在实际的应用系统中,有些外围芯片也需要复位,如果这些复位端的复位电平要求与AT89C51单片机复位要求一致,则就、可以与之相连[14]。

图4-3 单片机A T89C51的复位电路

在所示的简单电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下不会引起内部某些寄存器错误复位。这时，可在RESET引脚上接一去耦电容。

在应用系统中，为了保证复位电路可靠的工作，常将RC电路在接施密特电路过再接入单片机复位端。这样，系统有多个复位端时，能保证可靠地同步复位。本系统采用的是图4-4所示的一种实用的上电复位电路。

图4-4 复位电路

4.4 单片机最小系统扩展

4.4.1 程序存储器的扩展

AT89C51片内无程序存储器，所以必须进行程序存储器的扩展。紫外线擦除电可编程的只读存储器的扩展可作为AT89C51的外部程序存储器，电路片的玻璃窗口在紫外线光下照射20分钟左右，存储器的各位信息全变为1，通过相应的编程器将工作程序固化到这些芯片中，使可作为AT89C51的外部程序存储器使用。本设计采用2764（8K*8）作为外扩程序存储器芯片。

其引脚图如图4-5所示。AT89C51的的P0口经地址锁存器74LS373与2764的A0～A7相连，P2口的低5位P2.0～P2.4接2764的A8～A12，PSEN与OE相连，2764的片选信号来自与AT89C51的P2.7，当P2.7=0时，2764的片选信号有效。2764共有13根地址线，分别与地址总线A0～A12相连，因此，2764所占地址空间为0000H～1FFFH[17]。

图4-5 2764 引脚图

A0～A12地址线CE片选线OE 输出允许端PGM 编程控制信号

附：程序存储器扩展电路芯片74LS373简介

程序存储器扩展时，除必须有EPROM芯片外，还必须有锁存器芯片。

程序存储器扩展时，地址锁存信号为ALE，地址锁存器可使用带清除端的八D锁存器74LS373。

74LS373是透明的带有三态门的八D锁存器。其管脚芯片如图4-6 所示。

图4-6 74ALS373管脚图

当三态门的使能信号线CE为低电平时，三态门处于导通状态，允许Q端输出；当CE 为高电平时，输出三态门断开，输出端对外电路呈高阻状态。因此74LS373用作地址锁存器时，首先应使三态门的使能信号端CE为低电平，这时，当G输入端为高电平时，锁存器输出（1Q~8Q）状态和输入端（1D~8D）状态相同，当G端从高电平逐回低电平时，输入端（1D~8D）的数据锁入1Q~8Q中。

4.4.2 数据存储器的扩展

单片机AT89C51内部具有128个字节数据存储器，CPU对内部RAM具有丰富的操作指令，这个RAM区是十分珍贵的资源，可以作为工作寄存器、堆栈、软件标志和数据缓冲器等，用户可以合理分配、充分利用片内的RAM存储器，但在实时数据采集和处理的AT89C51应用系统中，仅片内提供的128个字节数据存储器往往是不够的，在这种情况下可利用AT89C51的扩展功能，外接RAM 电路作为外部的数据存储器[18]。

本系统采用6264进行数据存储器的扩展。6264是8K*8的静态随机存储器芯片，由单一的+5V供电，额定功率200mV，典型存取时间为200μs，为28引脚的双列直插式器件，其管脚配置及与AT89C51的硬件连接图如图4-7所示。

（a）6264 引脚图

（b）6264和AT89C51的连接图

图4-7 6264的引脚图及6264和AT89C51的连接图

AT89C51的P0口经地址锁存器74LS373与6264的A0～A7相连，P2口的低5位P2.0～P2

。接6264的A8～A12，WR与WE相连，RD与OE 相连，6264的片选信号来自AT89C51的P2.5和P2.6经74LS139译码后的Y0，当Y0=0时，6264的片选信号有效。6264共有13根地址线，分别与地址总线A0~A12相连，因此6264所占地址空间为0000H～1FFFH[19]。

4.5 系统辅助电路设计

4.5.1 报警电路的设计

光二极管导通。无论是那种报警，蜂鸣器都发出声音共同报警。其中蜂鸣音报警的发音器件常采用压电式蜂鸣器。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以用一个晶体三极管驱动。P1.2接晶体管基极输入端。当P1.2输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当P1.2输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发音。

在微型机控制系统中，常规的报警可通过指示灯或数码管显示给予指示。随时提供信息。供操作人员参考。但对于一些紧急情况，则需以特殊的方式，提醒现场操作人员注意，或采取紧急措施。在控制系统中通常可采用声，光及语言进行报警。

为了控制加热的温度，系统进行温度采集并进行标度变换，当温度超过规定的温度时，我们就要采用报警电路，使执行机构停止工作，并采取一些必要手段进而使温度降下。系统中采用了两个红色发光二极管及一个蜂鸣器直接连入单片