畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)對(duì)精餾塔的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-16 02:25 本頁(yè)面
【正文】 偶輸出為 ,毫伏變送器零點(diǎn)遷移后輸 5 出 010mV 范圍電流。這樣，采用 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器就可以使量化誤差達(dá)到正負(fù) 度以內(nèi) 。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制主電路是由 8031及其外圍芯片，及一些輔助的部分構(gòu)成的。 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 原理圖如 圖 所示。 圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 8155接口電路 圖 所示， 8155 芯片內(nèi)具有 256個(gè)字節(jié)的 RAM，兩個(gè) 8位、一個(gè) 16位的 6 可編程 I/O口和一個(gè) 14 位計(jì)數(shù)器。它與 51 型單片機(jī)接口簡(jiǎn)單，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用的芯片。 圖 帶有 I/O 接口和計(jì)時(shí)器的靜態(tài) RAM8155 8155 用作鍵盤 /LED 顯示器接口電路，當(dāng) IO/M 為高電平時(shí)， 8155 選通片內(nèi)的 I/O 端口。 A,B,C 三個(gè)口可以作為擴(kuò)展的 I/O 口使用， MCS－ 51 單片機(jī)的PO口與 8155 的 AD0～ AD7 相連。 MCS－ 51單片機(jī)可以和 8155直接連接，不需要任何外加電路，給系統(tǒng)增加了 256 個(gè)字節(jié)的 RAM、 22 位 I/O 線及一個(gè)計(jì)數(shù)器。當(dāng) ＝ 0且 =0 時(shí)，選中 8155的 RAM工作；在 =1和 P20=0時(shí)， 8155選中片內(nèi)三個(gè) I/O端口。相應(yīng)地址分配為： [2] 0000H00FFH 8155 內(nèi)部 RAM 0100H 命令 /狀態(tài)口 0101H A 口 0102H B 口 7 0103H C 口 0104H 定時(shí)器低八位口 0105H 定時(shí)器高八位口 A/D 轉(zhuǎn)換電路 圖 A/D 轉(zhuǎn)換電路圖 ADC0809的 IN0上輸入的 0V+5V范圍的模擬電壓經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換后可由 8031 通過程序從 P0 口輸入到它的內(nèi)部 RAM 單元。首先 輸入地址選擇信號(hào)，在 ALE 信號(hào)作用下，地址信號(hào)被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號(hào)，選中一路模擬量輸入。然后輸入啟動(dòng)轉(zhuǎn)換控制信號(hào) START 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。 可控硅控制電路 8031 對(duì)溫度的控制是通過可控硅調(diào)控器實(shí)現(xiàn)的。如圖 所示， 8 圖 可控硅功輸出與通斷時(shí)間關(guān)系 雙向可控硅管和加熱絲串聯(lián)接在交流 220V， 50Hz 交流試點(diǎn)回路。在給定的周期 T內(nèi)， 8031只要改變可控硅管的接通時(shí)間便可改變加熱絲功率，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。圖 示出了可控硅管在給定周期 T內(nèi)具有不同接通時(shí)間 的 情況。顯然，可控硅在給定周期 T 的 100%時(shí)間內(nèi)接通的功率最大 。 可控硅接通時(shí)間可以通過可控硅控制板上控制脈沖控制。該觸發(fā)脈沖由8031 用軟件在 引腳上產(chǎn)生，受過零同步脈沖后經(jīng)光偶管和驅(qū) 動(dòng)器輸送到可控硅的控制極上。通常，電阻爐爐溫控制采用偏差控制法。控制論告訴我們，PID 控制的理想方程是： 11()pD deU K E ed t TT d t? ? ?? （ ） 式中 e— 測(cè)量值與給定值之間的偏差 。 TD— 微分時(shí)間 : T 積分時(shí)間 。 1 1 1 1 1111[ ( ) ] ( )nnDn p n n n p n D n niiTTU K e e e e K e K e K e eTT ????? ? ? ? ? ? ? ??? 【 】 9 KP— 調(diào)節(jié)器的放大系數(shù) . 將上式離散化得到數(shù)字 PID位置式算法 式中 在位置式算法的基礎(chǔ)之上得到數(shù)字 PID 增量式算法： 1 1 0 1 2 1 0 1( ) ( 2 ) ( )n p n n n n n n p n n n nU K e e K e K e e e K e K e K e e? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【 】第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序 主程序流程圖如 圖 所示 圖 主程序流程圖 10 主程序： ORG 0100H DISM0 DATA 78H DISM1 DATA 79H DISM2 DATA 7AH DISM3 DATA 7BH DISM4 DATA 7CH DISM5 DATA 7DH MOV SP, 50H。 50H 送 SP CLR 5EH 。 清本次越限標(biāo)志 CLR 5FH ； 清上次越限標(biāo)志 CLR A ； 清累加器 A MOV 2FH, A MOV 30H, A MOV 3BH, A MOV 3CH, A 清暫存單元 MOV 3DH, A MOV 3EH, A MOV 44H, A MOV DISM0, A MOV DISM1, A MOV DISM2, A MOV DISM3, A 清顯示緩沖區(qū) 11 MOV DISM4, A MOV DISM5, A MOV TMOD, 56H MOV TL0, 06H MOV TH0, 06H CLR PT0 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA LOOP ACALL DISPLY ；調(diào)用顯示程序 ACALL SCAN ；調(diào)用掃描程序 AJMP LOOP ；等待中斷 應(yīng)當(dāng)注意：由于 T0被設(shè)定為計(jì)數(shù)器方式 2，初值 為 06H，故它的溢出中斷時(shí)間為 250 個(gè)過零同步脈沖。為了系統(tǒng)正常工作， T1 中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時(shí)間必須滿足 T0的制一時(shí)間要求，因?yàn)?T1 的中斷是嵌套在 T0中斷之中的。 T0 中斷服務(wù)程序 T0中斷服務(wù)程序是溫度控制系統(tǒng)的主程序，用于啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換器，讀如數(shù)據(jù)采樣，數(shù)字濾波，越權(quán)溫度報(bào)警和處理， PID 計(jì)算和輸出可控硅的同步觸發(fā)脈沖等。 引腳上輸出的該同步脈沖寬度由 T1計(jì)數(shù)器的溢出中斷控制， 8031利用等待 T1 溢出中斷空隙時(shí)間完成把本次采樣數(shù)值轉(zhuǎn)換成顯示值而放入顯示緩沖區(qū)和調(diào)用溫度顯示程序， 8031 從 T1 中斷服務(wù)程序返回后便可以恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和返回主程序，以等待下次 T0中斷。 12 T0中斷服務(wù)程序框圖
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