单片机温度控制英文文献及翻译(11)

图4-3 仿真闭环系统框图

这种仿真模型已经被证明在衡量不同的PWM基本参数对设计的影响以及适当参数的选择中特别有用。（即时间越长，PWM调制会产生更多温度误差。另一方面，时间越长，继电器抖动机率越小。）PWM调制方法往往很难让学生掌握，并且仿真模型允许研究测试运行和明显的影响。

4.4单片机

简单的闭环控制、键盘输入和显示控制是经典单片机应用技术，这个设计项目包含上述三个方面。因此这是一个优秀的全面的单片机应用练习。

此外，由于该项目是来源于现实，它不会是一个简单的输入输出设计就能完成的。相反，这个项目需要制定一个完整的嵌入式应用。这需要从大量的单片机型号中选取适当的芯片并学着使用一个相当复杂的开发环境。最后，必须设计和选取印刷电路板和单片机，以及外接元件。

单片机选择

从现有的实际经验来看，经常选用摩托罗拉公司的单片机。不过，芯片的选择不应该局限于此。研究表明，系统要求符合工作需求的单片机。这对学生很困难，因为他们缺乏良好的经验与判断能力，只能通过制造商的产品选择指南决定单片机的选择。部分问题是各种外围设备（例如，应该使用哪种显示驱动程序？）连接方法的选择。摩托罗拉的相关应用研究[2,3,4]中的证明是非常有用的，基本阐述了可实用性的连接方法以及单片机和外围连接的组合方式。在最终要求的基础上，选择MC68HC705B16，其现有A/D输入和PWM输出以及24个数字I/O线。这样选择是有必要的，因为此项目需要一个A/D通道、一个PWM通道和11个I/O引脚（见图3）。该决定为了安全方面，因为选择一个完整的开发系统是有必要的，该项目预算中没有足够的资金再次购买元件。

单片机应用开发

外围设备的电路硬件、软件的开发、最终调试、单片机的自定的印刷电路板和外设都需要某种形式的发展环境。

如同单片机本身，一个开发环境的选择是令人困惑并需要一些教师的专业知识。摩托罗拉三级发展环境，包括从简单的评估板（在约100美元）到全面的实时在线仿真器（在大约7500元）。中间选项被选为本项目的MMEVS，其中包括：

²平台板（支持所有6805-family部分），

² 模拟器模块（具体到B系列部分），和

² 电缆头和目标适配器（简明包装）。

总体而言，该系统的成本为900美元，并且在一定局限下，提供了在线仿真能力。它还配备了简单但足够的软件开发环境RAPID[5]。

学生发现学习使用这类系统的挑战。但他们在现实世界的微控制器应用获得的经验大大超过了第一使用典型的简单评估板的经验。

印刷电路板

一个简单的（虽然布局绝对不平凡）印刷电路板是这个工程提供的另一个现实学习的机会。图8显示最后的板布局与包轮廓（50%实际大小）。相对简单的电路使手工安置和路由实践方面更实际，它有可能提供更好的结果比一个这样的应用程的自动性。学生因此接触到基本印刷电路布局问题和基本的设计规则。本排版软件使用的是非常漂亮的包装印刷电路板，板制作是在内部电子技术员的帮助下完成的。