集成电路储存环境

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇集成电路储存环境范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

集成电路储存环境范文第1篇

关键词：集成电路；电子元件；测量；故障；维修

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

集成电路是将基本的逻辑门以及它们的组合可以完成某种逻辑操作的电路集成在一块基元的芯片或者电子电路。在电路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的缩写。在实际使用中，我们需要关心的是它的主要参数和引脚分析。参数是指电参数和使用时的极限参数，其中电参数包括典型工作电压下的静态工作电流、增益、最大输出功率。极限参数包括电源电压、功耗、工作环境温度和储存温度的极限值。

一、集成电路的检测

我们在检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理，熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与元件组成电路的工作原理。具体如下：

（一）、确定检修参数

检修集成电路前，除要了解集成块本身外部和内部结构、电气性能参数、各引出脚的功能和正常使用电压、波形等外，还应了解它与元器件组成电路的原理。知道信号从那个引脚输人到集成电路内部， 对于信号在集成电路内部的处理知道结果就可以了; 而输出是从那个引脚到外电路的， 修理时要人为的输人一个信号以检查输出正确与否，如是放大还是衰减。

（二）、集成电路引脚的识别

集成电路封装形式多种多样，引脚识别方法也不一样。因此，在使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、地、输入、输出、控制等引脚号，以免因接错而损坏器件。

引脚排列的一般规律为：圆形集成电路，识别时，面向引脚正视，从定位销顺时针方向依次为1，2，3，4，…。圆形多用于模拟集成电路。扁平和双列直插型集成电路，识别时，将文字符号标记正放(一般集成电路上有一圆点或一缺口，将缺口或圆点置于左方)，由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次为1，2，3，4，…。扁平型多用于集成电路，双列直插型广泛应用于模拟和数字集成电路。

（三）、集成电路不在线直流电阻测量法

不在线直流电阻测量法是指集成电路没有装在印制电路板上或集成电路未与元件连接时，测量集成电路的各引脚对于地脚的正、反向电阻。具体测量方法是：首先，在集成电路手册上或技术资料中找到被测集成电路的型号，查到该集成电路各引脚对地接地脚的正、反向电阻的参考值；其次，用万用表R*1KΩ 档，一般不用R*1Ω 档测试，以防测试电流太大而损坏集成电路。测量前应欧姆校零，还要熟悉引脚的功能，正、反向电阻值。用万用表测量各脚与地之间的电阻值，并与正常值相比较，以判断不正常的部位。当然采用这种方法也必须事先知道正常时的电阻值。

（四）、要选用内阻较大的测试仪表

例如测集成电路引脚的直流电压时， 应用表头内阻大于20 KΩ/V周的万用表， 否则会产生较大的测量误差。要使功率集成电路散热良好，不允许在不带散热片的情况下，处于大功率工作状态。引线要合理， 如要加接元器件来代替其内部已经要损坏的电路，应选用小型元器件，以免造成不必要的寄生祸合。

（五）、测试时按照规范进行

在测试的时候不要因为测试人员的不慎造成引脚间短路，电压测量或用示波器探头测试波形时，表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路，可以选用各个端子短接的外接板对等价引脚进行测量。因为瞬间大电流对器件的冲击会导致集成电路的损害。

（六）、在线直流电压测量法

这种方法是判断集成电路好坏的常用方法。它是用万用表的直流电压档，测出各引脚对地的直流电压值，然后与标注的参考电压进行比较，并结合其内部和电路进行比较，据此来判断集成电路的好坏。采用这种方法，必须事先了解正常时的各脚直流电压(在强信号和弱信号两种状态下的直流电压)。实际检查时，因为各脚电压的变化较小，因而有时会错过不正常的部位；或有几个管脚的电压同时改变，使得判断困难。为此最好能事先了解该集成块的内部电路图，至少要有内部方框图，了解各脚的电压是由外部供给的还是内部送出的。这样，会给判断带来很大的方便，比较容易判断出故障的原因是由集成块内部还是其元器件引起的。

二、集成电路的性能检测

为了保证数字系统长期稳定可靠地工作，精心检测所采用的数字集成电路器件是必不可少的步骤。这种检测包括对逻辑功能的检测和必要时对某些参数的检测。不仅在使用元器件前必须确切知道它的逻辑功能是否正常，而且在测试电路的过程中如果发现某些问题或故障时，还需要检测其逻辑功能。数字集成电路器件逻辑功能的检测分静态测量和动态测量两个步骤，应当遵循的原则是。 先静态，后动态。。

（一）、静态测试

静态测试的方法是：在规定的电源电压范围内，在输出端不接任何负载的情况下，将各输入端分别接入一定的电平。测量输入、输出端的高低电平是否符合规定值，并按真值表判断逻辑关系是否正确。静态测试可以用数字逻辑实验箱、逻辑电平笔、万用表等完成。

（二）、动态测试

动态测试的方法是：在输入端加入合适的脉冲信号，根据输入、输出波形分析逻辑关系是否正确。通常用示波器进行动态测试，观察其输入、输出波形与标准波形是否相同。

三、电路故障分析方法

电路故障分析对检查故障具有决定性指导作用，没有正确的电路故障分析过程和结果，就不会获得检修的成功，这里说明电路故障分析在检查过程中运用步骤和方法：

有了相对具体的电路部分后，通过电路图在这些电路中找出测试点，决定是检测电压还是检测电流或其它参数，根据所测数据进行故障分析，确定这一电路是否正常；检查故障分析过程中，首先遇到具体故障现象，根据故障现象先从整体上进行电路故障分析，即通过具体的故障现象定位电路出现故障的地方；有了上述分析结果，再回到电路中对所怀疑元器件进行针对性的检测和确定，最终结合电路图定性出现的问题；对于不正常的电路进行深层次分析，具体到元器件是否损坏、性能是否恶劣、有否开路或电路故障。

四、具体集成电路检测和故障分析

集成电路O CL 功放电路图如下图所示。检查分析如下：

检查这种电路时，将扬声器先与电路断开，以防检查过程中的操作不当损坏扬声器。注意：当测量输出引脚直流电压不为0V 时，还应该检查扬声器是否已经损坏。首先检查集成电路的输出引脚直流电压，正常时为0V ；若不为0V 再测量正、负电源引脚上的直流电压是否相等，不等时间差电源电路或电源引脚上的滤波电容；测量两个电源引脚上直流电压正常之后，测量集成电路的其他引脚的直流电压。如果测量输出引脚直流电压为0V ，还要测量正、负电源引脚上的直流电压是否有活是否正常。

五、集成电路使用的注意事项

集成电路使用时，电源电压要符合要求。TTL电路为+5V，CMOS电路为3～18V，电压要稳，滤波要好。集成电路使用时，要考虑系统的工作速度，工作速度较高时，宜用TTL电路(工作频率>1MHz)；工作速度较低时，应用CMOS电路。集成电路使用时，不允许超过其规定的极限参数。集成电路插装时，要注意管脚序号，不能插错。CMOS集成电路多余的输入端绝对不能悬空，要根据逻辑关系进行处理。输出端不允许与电源或地短路，输出端不允许并联使用。集成电路焊接时，不得使用大于45W的电烙铁，连续焊接的时间不能超过10秒。

结束语

综上所述，我们即可准确地检测出集成电路的有关性能指标，正确地使用集成电路，使电路系统正常运行。

参考文献

[1] 高泽涵.电子电路故障诊断技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2000,11.

集成电路储存环境范文第2篇

关键词：计算机硬件；信息安全；创新技术

在现阶段中，世界已成功步入信息时代、科技时代，我国也不甘落后，我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展，然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来，相较于计算机的发展来说较为落后，尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题，这是一个很严肃的问题，这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响，所以，解决计算机硬件设计安全问题势在必行。

1计算机硬件安全的概述

在使用计算机的过程中，外部环境对计算机有很大的影响，所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻，要求计算机外部环境清洁度较高，计算机温度不能过高要适中，计算机四周电压要保持稳定，做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术，这个技术叫做加固技术，计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水，这样的计算机能够一整天在野外工作，所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如，计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码，虽然说这些指令代码是保密的，但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉，我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码，外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令，使得计算机内所有的信息、资料泄露，同时也可能会使计算机崩溃，并且这一崩溃将是毁灭性的，一旦这一消息是真实的，那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击，导致硬件泄密、信息泄露，甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全，从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢？电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实，计算机就像是人的身体，有很多零部件，计算机中的零部件每一个皆是能够控制的，所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片，一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解，那么就能够控制计算机，所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的，因此，要做好计算机硬件安全防护工作，保证计算机硬件安全，保证计算机硬件的设计安全。综上所述，可以看出，计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题，信息安全重点工作就是保密、集成、实用，想要保证信息是安全的，就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法，从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中，它的发展过程比较漫长，通过它的发展过程能够知道一点，那就是计算机硬件安全是什么，它指的就是一个安全系统，这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的，这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。

2计算机硬件的设计安全发展现状

计算机系统中有各种各样的元件，这些构件组合起来构成了物理部件，也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出，现阶段，计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种，相应的，产生问题的原因也大概能分为三种，包括输入设备、储存介质、输出设备。首先，就输入设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种，一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁，一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒，从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发，一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露，后果严重。其次，就储存介质来说，以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障，安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后，就输出设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来，这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。

3计算机硬件的设计安全分析

在信息时代迅猛发展的潮流下，计算机硬件设计安全问题逐步显现出来，相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来，其中有一些新兴安全方案设计精妙，实用性高，并且成本不高、功耗不高，这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外，在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生，如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等，新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用，但是任何事物都有两面性，内在变异有好的一面也有坏的一面，它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。

3.1硬件木马

根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机，硬件木马与病毒相似，都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁，是一种较为恶意的程序，这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片，它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现，但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大，所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种，所以每个研究人员研究的难易程度不同，普遍情况下，那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计，那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量，主要测量的功耗有两个方面，一方面是开关功耗，另一方面是泄漏功耗，然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是，之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说，使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马，或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来，会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大，这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出，它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测，如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出，这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。

3.2物理不可复制技术

计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术，物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念，物理不可复制技术前景广阔，它能够提供一组特殊的映射，该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系，这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的，这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系，除此之外，芯片的映射还存在不可预测的问题，这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段，随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入，越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出，并加以试验，最终成功实现，然而，在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里，仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题，这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端，例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术，它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术，能够制造出一种刚刚兴起的加密系统，这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里，相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中，加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下，需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语，有很多方式能够实现集成。

4计算机硬件设计安全的策略

4.1做好内置安全确认工作

想要很好保证计算机硬件设计安全，第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作，内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢？计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步，首先，使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造，在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列，再通过电子设计自动化工具进行编译工作，从而能够得到新的产物也就是物理版图，把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥，接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域，把校验密钥进行加密处理后得到验证模块，随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上，最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3]，从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作，从而更好保障了计算机硬件设计安全。

4.2检测外置辅助安全

想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段，大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作，与此同时，外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥，其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面，而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。

4.3研发时注重安全设计

计算机硬件设计安全问题是多方面存在的，所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测，还需要关注多方面，避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外，现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件，认识计算机硬件的程度不深，所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识，与此同时，还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之，在设计研发中要注意内置以及外置，搞好设计安全，制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序，除此之外，还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备，以便发现问题、解决问题。

4.4注重创新技术

计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高，在目前来看无法适应时代的进步，所以，想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术，进一步完善计算机硬件的安全设计技术。

5结语

综上所述，计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意，不可以忽略问题、轻视问题，要敢于面对问题并采取正确的方式，研究更为有效的技术来解决问题，保证计算机硬件设计安全，保护计算机系统内部的信息数据。

参考文献

[1]曾颢.计算机硬件的设计安全分析[J].数字技术与应用,2016(4):222.

[2]王科超.计算机硬件的设计安全探究[J].山东工业技术,2015(8):135-136.

[3]刘亮.计算机硬件设计安全问题分析[J].黑龙江科技信息,2015(17):232.

集成电路储存环境范文第3篇

关键词：单片机 PLC通信 研究 应用

在现代工业社会，PLC通信和单片机的应用领域非常广泛，但是两者都存在着不可克服的缺陷，由于社会的需要，因此根据实际将两者结合起来，实现更加优异的设计。譬如在PLC设备上添加A/D通管所需的成本远远高于单片机添加A/D通管的成本，，两者在许多方面可以进行互补，将PLC和单片机两者相结合可以有效的降低成本、节约空间，两者的通信在实际应用中具有非常现实的意义。

1.概述

1.1.单片机概述

单片机是计算机的一个分支，其由计算机系统的五大部分之一CPU集成至单块集成电路中而产生MPU或ALU，此后MPU朝着两个方向发展，产生了多功能的将储存器和输入/出接口等全部集成到一块集成电路的SOC，这就是当今广泛适用的单片机的雏形。单片机所具有的功能主要是CPU、储存器、定时器、接口电路等方面，将这些功能都集中于一块电路芯片上，而形成的微型计算机，别称微控MPU。单片机的应用领域非常广，其中对于通信领域的作用也很突出。因为其资源丰富、性能全面并且通用性强，在现今的单片机领域中，单片机的种类层出不穷，功能也越来越强。

1.2.PLC概述

PLC是一种以计算机技术为基础的新型工业装置。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。PLC这种产品需要控制程序的配合才能发挥其控制功能，因此在没有安装程序前的PLC是不具有适用价值的。PLC对于工业环境控制有着重要作用，但是必须借助相应的二次开发即程序安装才能实现其功能。

1.3.单片机与PLC的异同

首先，两者之间的可比性并不强，PLC可以说是在单片机的基础上发展起来的，而单片机则是一种集成电路。单片机可以适用的领域范围非常广，而PLC是单片机应用系统中的一个分支，PLC技术中涉及到单片机技术，但是并不是单片机技术的简单延伸，PLC技术在单片机技术上是有很大创新的。单片机的资源费用相比于PLC来的低，对于成本控制是较有效率的。但是两者之间的技术含量是不分高下的，并不存在哪一种技术较为高级的问题，适用单片机只是可以更节约成本，减轻浪费现象，并且其编写的程序相对较为合理。

2.单片机与PLC通信的研究

2.1.单片机与PLC结合通信的优点

两种技术都具有各自的优点和缺陷，PLC分布较广、接入方便，并且在接入方面PLC存在费用低、成本控制效果好的情况，对于用户来说是一大福利。单片机占地面积小、价格普遍较低、使用方便，适合于室内办公、民用建筑电力等核心部位，前者可变成逻辑控制器使用简单，抗干扰能力强，并且在恶劣环境下工作抗干扰能力强，这是后者所不具备的。因此将单片机遇PLC结合起来，可以做到扬长避短，两者通过通信进行信息交换，实现实时采集数据。

2.2.单片机与PLC通信的应用

PLC是在单片机的技术基础上发展起来的，是单片机的一个特殊的应用系统，它不具有单片机那么广泛的应用范围，两者相结合，通常采用单片机作为的电路设计实现各种功能为基础的方法，单片机一般采用c语言、汇编语言等，其安全性能非常强。但是单片机具有维护难度大的缺点，因此单项工程上应该尽量选用PLC，而对于大量通信配套项目则应该采用两者相结合的形式，在单片机中嵌入PLC系统，提高通信的性能。

2.3.通信程序

一般包括单片机发送数据通信程序和PLC接收数据通信程序。在单片机的端口安装数据寄存器，如果向数据寄存器中写入数据，就会立即发送数据，而如果进行读入操作，就会启动接收过程。当单片机与plc通过rs―232c串行接口进行通信时，发送过程主要有单片机向plc发出命令帧格式，发送过程结束之后，plc做出响应，同时单片机接受响应帧格式，这种过程称为接受过程通信过程主要由单片机进行启动和接受不需要运用plc进行编制程序。以PIC16F877单机片和S7-200PLC组合为例，一般单机片采用定长发送，报文由五个字节组成，这种发送形式对于实时性要求较低，因此可以加入延时程序，但是要注意单片机在睡眠状态下的异步通信是不可进行的。PLC一般采用字符接收完成终端接收数据，并且根据实际的数据长度设置数据帧的接收完结状态。在接收完数据后计算出相应的异和校验码，并与单机片传输过来的校验码相对照，不同则舍去，不重复发送。

结语：现代工业社会对于PLC和单机片的应用越来越广，PLC和单机片都是通信领域非常实用的技术，但是两者都存在固有的缺陷和不足，因此在实践经验中，将PLC与单机片技术相结合，如串行通信技术，具有实用性强、结构简单等优点，有利于远距离传输。随着科技的不断进步，单机片和PLC也在不断的更新，进一步将两者有效的结合起来实现通信技术，从而创造更高的应用价值。

参考文献：

[1] 杜学普；吴晓君；曹凌；；基于MPI网络的PLC饮料生产线监控系统[J]；工业控制计算机；2008年01期

[2]王长栋，左先波，胥小萍；西门子S7系列PLC的MPI网络与全局数据通信[J]；机械工人.冷加工；2000年11期

[3]武林俊，刘振灏，朱立新；用可编程序控制器（PLC）控制加速器[J]；电子技术应用；2000年12期

集成电路储存环境范文第4篇

摘 要：单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。对于单片机来说，温度和湿度的控制极为重要，温湿度的控制会对单片机的正常工作提供充足的保障。该文就单片机温度控制系统的研究意义、主要电路和系统设计做出了详细论述，希望为我国此行业的健康稳定发展做出些许贡献。

关键词：单片机 温湿度控制系统 设计

中图分类号：TH811 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）09（c）-0022-02

温湿度控制器是以先进的单片机为控制核心，采用进口高性能温湿度传感器，可同时对温度、湿度信号进行测量控制，并实现液晶数字显示，还可通过按键对温、湿度分别进行上、下限设置和显示，从而使仪表可以根据现场情况，自动启动风扇或加热器，对被测环境的实际温、湿度自动调节的设备。在大多数生产过程中，温度和湿度是非常重要的参数。现如今，随着工业化进程的不断加快，很多工业生产和制造设备都采用了全新的自动化技术，想要在生产过程中使这些自动化设备能够安全稳定地运行，温湿度的控制系统是必不可少的。可见，良好的温湿度控制系统是设备能够正常运行的基本保障。

1 单片机温湿度控制系统设计的研究意义

温度和湿度无疑是最不容易控制的，可是现在很多的工厂都有严格规定的温湿度指标，在这种背景下，优质的温湿度控制系统的使用是非常重要的。

在实际的生产过程和储存过程中，温湿度的控制直接影响着产品的品质。为了保障更多的优质产品的生产，必须要加强对于温湿度的监控，但是传统的人工监控方法又过于费时和费力，对于时机的把握也不是那么到位，经常容易出现失误。随着科学技术的不断发展，温湿度检测控制技术也越来越成熟，以单片机为核心的控制系统的优势逐渐体现出来。所以，从数字化的单片机技术入手，向着自动化、数字化、智能化的方向不断发展是当前的首要任务。

2 单片机温湿度控制系统的主要电路

2.1 温湿度控制系统的显示电路

目前，温湿度控制器显示设备一般是LCD1602，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点型液晶模块。这种工业字符型液晶，能够同时显示16×02即32个字符（16列2行）。一般是用3.3 V或者5 V特的工作电压，并且对比度是可以调整的。其中包括了很多复位电路，可以提供很多控制指令，例如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。

2.2 继电器控制电路

继电器是一种电控制器件，当输入量达到规定的数值以后，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器，具有很强大的控制性。温湿度控制电路一般由4个继电器组合而成，当温度达到一定强度的时候，指定的继电器就会产生吸合作用来降低温度。同理，4个继电器分别对应高温，低温，高湿度，低湿度等4种现象。

2.3 声光报警器

声光报警器，又被称为声光警号，可以同时发出声、光两种警示信号。一般设计采用的是LED红绿灯，当检测到的数据超过规定数值，就会亮起红灯，并且发出警示声来提醒人们。工作电压可定制，一般采用220 V电压。声光报警器可以让工作人员更加及时地发现问题并进行应对，有效地降低了由于温湿度带来的不必要的经济损失。

2.4 检测电路

在设计过程中，一般采用温湿度传感器DHT11作为主要的检测电路，DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 精度湿度±5%RH，温度±2℃，量程湿度20%～90%RH， 温度0 ℃～50 ℃，并且采用了专用的温湿度传感器及数字模块采集技术，是一款复合型传感器，不需要额外的部件，超低能耗和超远的数据传导系统使其具有优良的可靠性和卓越的长期稳定性。

3 单片机温湿度控制系统的软件设计

单片机温湿度控制系统的软件设计一般分为两大部分。

首先，介绍次程序和主程序，次程序主要包括定时器ER的中断、数据的输入和输出，温湿度规定数值的规定和检测等等，属于一个类似于辅助的程序。主程序，温湿度控制系统的主程序也被称为主函数，在给主函数充电后，主函数可以启动温湿度检测电路，通过检测来收集数据，通过单片机来对这些数据进接收和处理，之后再向LCD1602液晶显示器传输并且显示出来加以判断。如果温湿度不符合要求，对应的继电器就会通过吸合反应来达成降低温度、降低湿度或者升温等目的，反之如果温湿度没有超过规定的数值，那么再进行下一步检测。通过对子函数进行采集，可以实现定时采样和及时有效的处理，采用LCD1602来调控函数主要是对温湿度当中的LCD显示加以控制。

其次，此系统中断与子程序调用的设计过程中，要对程序进行初始化处理，然后将脉冲方式的中断信号输向外部中断源，将中断源进行中断，再进行相关地址的更改，促进信号转换硬件的顺利使用。经过一系列的信号转换，将最终的数字信号储存在缓冲区域内。

4 结语

随着世界科技的不断进步，单片机温湿度控制系统在经济发展上发挥着越来越重要的作用。该次设计所采用的单片机是现代工业设计中最常用的集成芯片，具有体积小、重量轻、廉价、环境适应能力强等诸多优点。为了让经济更好更快地发展，企业在生产产品的过程中必须采用单片机温湿度控制系统，这样不但可以加快产品的生产速度，同样也可以提升产品的品质，相关设计人员要结合实际，根据企业需要来设计合适的单片机温湿度控制系统，提升企业的核心竞争力，推动国家经济的发展。

参考文献

[1] 刘泽群，江世明.基于单片机的温度控制系统的分析与设计[J].湖南科技学院学报，2013（4）：26-27.

[2] 晁阳，张争刚，熊刚.基于单片机的温度控制系统的设计[J].杨凌职业技术学院学报，2011（1）：51-53.

集成电路储存环境范文第5篇

大量试验研究表明，谷物的电阻值与水分值之间存在明显的函数关系。谷物的电阻特性具体表现为:含水率在9%～20%之间时，谷物电阻值的对数与水分值呈线性关系，在该范围内，谷物的电阻值变化范围从1～几十MΩ不等;此外，不同温度条件下，同一水分值的谷物电阻值也不一样。谷物的电阻特性确保了在线式谷物水分测量仪理论上的可行性，而控制温度对测量精度的影响是提高测量精度和稳定性的关键技术。温度的影响可分为两个方面:一是同一水分值的谷物在不同温度条件下其电阻值不同;二是测量电路在不同的温度下产生的漂移对测量结果的影响。温度对谷物电阻值的影响具有一定的规律性，通过建立数学模型采用温度补偿的方法可避免其对测量精度的影响，而测量电路随不同温度产生的漂移难以采用温度补偿的方法消除。因此，采用测量仪环境温度控制系统，对测量仪测量电路的环境温度进行调控，使其在测量精度最为稳定的温度条件下工作。

2谷物水分测量仪结构设计

电阻法的谷物水分测量仪主要由电刷、螺旋外壳、电极A、内螺旋轴(电极B)、料斗、减速箱体、集成电路壳体、显示屏、按键板、测量控制电路系统以及制冷制热温度控制系统等组成。整个测量仪装在干燥机箱体上，取样碾压测阻机构装在干燥机的内部;安装在螺旋外壳内的内螺旋轴在驱动电机的带动下与螺旋外壳形成螺旋推进式碾碎和挤压;绝缘层使电极A与螺旋外壳绝缘，并与内螺旋轴(电极B)形成环形物料出口。该出口亦是碾碎的谷物阻值测量通道，内螺旋轴通过电刷保证其在旋转的过程中将信号可靠地输送出来。整个测量控制电路置于干燥箱体外面的集成电路壳体中，该密闭容器内通过制冷制热温度控制系统保持温度恒定，从而降低温度对测量电路元件的影响。工作时，干燥机在干燥的过程中不断地取样经料斗落料，螺旋机构在电动机的带动下一边将谷物碾碎，一边不断地将碾碎的谷物挤出以通过环形测量通道。该结构可以保证测量结果的稳定性和可靠性，电极A和电极B的信号经转换电路转换成电压信号与干燥温度采集信号一同送入单片机，通过单片机预先标定的程序可以快速地显示出谷物的水分值;用户可以通过按键板事先输入最终水分值，当达到这一水分值时控制系统将控制干燥机停止干燥。

3谷物水分测量控制系统设计

3．1测量控制系统总体规划

谷物水分测量控制系统主要由单片机、水分值测量模块、温度传感器、电源模块、按键输入模块、通信串口、显示电路、电机驱动模块及控制信号等组成。其中，控制信号包括电路环境温度调整、蜂鸣器控制信号及干燥机控制信号。

3．2单片机的选择

单片机是谷物水分测量控制系统的核心，该系统涉及到谷物电阻值的测量与干燥温度的补偿、电路环境温度的测量与控制、按键扫描控制，以及显示系统显示等模块，运用单片机实现各模块的功能，形成一个集采集、运算、存储、显示、控制为一体的智能化测量控制系统。该设计所选用的STC89C52单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器;拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得能为该测量控制系统提供高灵活、超有效的解决方案。

3．3水分值测量模块设计

测阻模块由环形测量通道、电极A、电极B及R/V转换电路等部分组成。目前，电阻的测量有很多方法，该测量模块选择比例法将电阻量转化为电压量间接测量。测量时，被碾碎的谷物通过电极A与电极B之间时所测电阻为Rx，与Rx相串联一个电阻R0。由分压原理可知ADC0端的电压值随着电阻Rx的变化而变化，ADC0端与单片机的引脚39相连接，通过单片机的AD转化可以读出电压值，单片机根据预先储存的标定值就可以快速地测出谷物的水分值。

3．4温度测量与控制模块设计

所设计的谷物水分在线测量系统温度测量分为两块，一是谷物干燥温度的测量，一是测量仪电路环境温度的测量;前者用于对水分测量值进行温度补偿，后者用于控制电路环境处于最适的恒定温度条件下。温度测量选用两个DS1820单线数字温度传感器分别测量。DS1820在与单片机连接时只需要一条口线即可实现微处理器与DS1820的双向通信，在使用过程中不需要任何件，具有低功耗、微型化、高性能、低成本、精度高等优点。单片机的两个I/O端口分别与两个DS1820的信号输出线相连采集温度信号。电路环境温度控制依靠微处理器根据测量值智能控制制冷制热，确保密闭电路环境的温度处于一定范围内。

3．5显示模块设计

显示模块用于实时显示当前燥谷物的水分值及干燥温度、谷物品种等参数信息。该显示模块选择1602液晶，能够提供各种控制命令，如清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能，具有微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等优点。1602的7～14引脚与单片机P0连接;1、16引脚接GND;2、15引脚接VCC;4、5、6不连接;3引脚串联一个滑动变阻器，用来控制屏幕的背光亮度。

3．6通信模块设计

通信模块实现单片机与PC机之间的信号接收与发送，STC89C52单片机的串行通信接口是P3．0和P3．1，接口输出的是TTL电平。由于TTL电平的通讯距离有限，本设计采用MAX232芯片使TTL电平转为RS232电平，通过RS232接口使通讯距离大大提升。电脑上的COM口就是RS232接口，STC单片机也是通过此COM口烧写程序的。电路中的MAX232外接电容C31、C32、C33和C34，可将输出电位差拉高，与接口RS232电平相符合。C35是电源滤波电容，这里只起到稳定电源的作用。MAX232的9、10引脚分别于单片机上的10、11引脚相连接。

4软件设计

在线式谷物水分测量系统采用模块化程序设计，C语言编写程序，除主程序外还包括初始化模块、按键输入模块、电机驱动模块、温度采集模块、水分数据采集模块、水分值计算处理模块、显示模块、电路恒温环境控制模块、干燥机控制模块，以及通信模块等子程序。模块化程序设计方案使得所设计的程序清晰，便于后期的修改和维护。软件设计所要达到的主要功能分为测量与控制两大部分，测量分为温度的测量与谷物水分值的测量。谷物水分值的测量受多重因素的影响，因此采取多次测量求平均值与剔除粗大误差相结合的方法并根据所测谷物干燥温度进行温度补偿计算出所测谷物水分值。控制主要包括控制电路环境处于恒定的最适温度状态，以及当所干燥的谷物达到预先设定值时可以控制干燥机停止干燥。

5结论