微機控制課程設計--電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計-文庫吧
2025-01-03 15:00 本頁面
【正文】 電路:放大電路設計：熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。通常將其放在電橋的橋臂上，溫度變化時，熱電阻兩端的電壓信號被送到儀器放大器LM741的輸入端，經(jīng)過儀器放大器放大后的電壓輸出送給A/D轉換芯片，從而把熱電阻的阻值轉換成數(shù)字量。電路原理圖如圖5所示。圖5信號采集與放大電路A/D電路的設計:A/D轉換采用芯片ADC0809，ADC0809是帶有8位A/D轉換器、8路多路開關以及微處理機兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉換器，可以和單片機直接連接。電路原理圖如圖6。圖6 A/D轉換電路原理圖由圖6可以看出A、B、C都接地（都為0），故信號輸入口選IN0。：電熱爐的溫度取決于電熱元件消耗的電能。由電熱爐的數(shù)學模型可知，溫度的增量與它消耗的電能成正比 ，而電熱爐消耗的電能與單位采樣周期內導通的波頭數(shù)成正比。電阻絲由過零觸發(fā)型的雙向晶閘管整流電路驅動，通過控制一個采樣周期內可控硅導通波頭數(shù)，就可控制電熱元件消耗的電能，從而達到控制其溫度的目的。單片機對溫度的控制通過可控硅調功器電路來實現(xiàn)可控硅控制加熱電路如圖所示。本系統(tǒng)采用雙向可控硅控制電熱元件消耗電能。雙向可控硅由于其能夠雙向導通，因此可看作“雙向閘流管”。采用可控硅的驅動電路是其主電路與控制電路之間的接口。驅動電路為雙向晶閘管提供開通控制信號，它還提供了控制電路與主電路的電氣隔離，一般采用光耦合器，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。雙向可控硅管和加熱絲接在220V、50HZ的交流電回路。如圖7所示圖7 晶閘管電路六. 系統(tǒng)軟件設計：任務重點在這個部分，內容是整個系統(tǒng)的程序設計。該部分涉及面廣，貫穿整個系統(tǒng)，是整個系統(tǒng)工作的中樞和靈魂所在。它涉及到的程序有：監(jiān)控程序，即整個系統(tǒng)的主程序，相當于微機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)；鍵盤輸入程序及鍵處理程序；LED顯示程序；數(shù)據(jù)采樣輸入程序；數(shù)據(jù)處理程序（非線性處理、PID計算、標度變換、數(shù)字濾波等）；控制信號輸出程序等。這里僅給出主程序和三段子程序，這三段子程序分別是：ADC轉換子程序、PID計算程序、顯示子程序.1. 主程序:系統(tǒng)控制程序采用兩次中斷嵌套方式來設計。首先，使T0定時器產(chǎn)生每秒一次的定時中斷。作為本系統(tǒng)的采樣周期在其中斷服務程序中啟動A/D，讀入采樣資料，進行數(shù)字濾波，上下報警處理，PID計算等，然后輸出控制脈沖信號。脈沖的寬度則由T1計數(shù)器溢出中斷決定。在等待T1中斷時，將本次樣數(shù)值轉換成對應的溫度值放入顯示區(qū)。然后調用顯示子程序。 從T1中斷返回后，再從T0中斷返回主程序，并繼續(xù)顯示本次采樣溫度，等待下次T0中斷。 其系統(tǒng)原理方框流程圖如圖8：主 程 序設 堆 棧清 標 志清暫存單元T1中斷程序 清顯示緩沖區(qū)清標志D5T0 初 始 化停止輸出CPU 開中斷顯示溫度返 回 圖8 (a) 主 程 序 (b) T1中斷程序主程序清單：MAIN： ORG 0000H ； LJMP MAIN ； ORG 000BH ； LJMP INTO ； ORG 001BH ； LJMP TPL1 ； ORG 0030H ；MOV SP，50H ；設堆棧 CLR 5EH ；清本次越取標志 CLR 5FH ；清上次越限標志 CLA A ； 0→（A） MOV 2FH，A ； MOV 30H，A ； 清暫存單元 MOV 3BH，A ； MOV 3DH，A ； MOV 44H，A ； MOV DISM0，A ； MOV DISM1，A ； MOV DISM2，A ； 清顯示緩沖區(qū) MOV DISM3，A ； MOV DISM4，A ； MOV
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