微機(jī)控制課程設(shè)計(jì)--電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-01-03 15:00 本頁面
【正文】 電路:放大電路設(shè)計(jì)：熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。通常將其放在電橋的橋臂上，溫度變化時(shí)，熱電阻兩端的電壓信號(hào)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(zhuǎn)換芯片，從而把熱電阻的阻值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。電路原理圖如圖5所示。圖5信號(hào)采集與放大電路A/D電路的設(shè)計(jì):A/D轉(zhuǎn)換采用芯片ADC0809，ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接連接。電路原理圖如圖6。圖6 A/D轉(zhuǎn)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(hào)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(xué)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(nèi)導(dǎo)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(qū)動(dòng)，通過控制一個(gè)采樣周期內(nèi)可控硅導(dǎo)通波頭數(shù)，就可控制電熱元件消耗的電能，從而達(dá)到控制其溫度的目的。單片機(jī)對(duì)溫度的控制通過可控硅調(diào)功器電路來實(shí)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?qū)ǎ虼丝煽醋鳌半p向閘流管”。采用可控硅的驅(qū)動(dòng)電路是其主電路與控制電路之間的接口。驅(qū)動(dòng)電路為雙向晶閘管提供開通控制信號(hào)，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(shè)計(jì)：任務(wù)重點(diǎn)在這個(gè)部分，內(nèi)容是整個(gè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。該部分涉及面廣，貫穿整個(gè)系統(tǒng)，是整個(gè)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(gè)系統(tǒng)的主程序，相當(dāng)于微機(jī)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(jì)算、標(biāo)度變換、數(shù)字濾波等）；控制信號(hào)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(zhuǎn)換子程序、PID計(jì)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(shè)計(jì)。首先，使T0定時(shí)器產(chǎn)生每秒一次的定時(shí)中斷。作為本系統(tǒng)的采樣周期在其中斷服務(wù)程序中啟動(dòng)A/D，讀入采樣資料，進(jìn)行數(shù)字濾波，上下報(bào)警處理，PID計(jì)算等，然后輸出控制脈沖信號(hào)。脈沖的寬度則由T1計(jì)數(shù)器溢出中斷決定。在等待T1中斷時(shí)，將本次樣數(shù)值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度值放入顯示區(qū)。然后調(diào)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(shè) 堆 棧清 標(biāo) 志清暫存單元T1中斷程序 清顯示緩沖區(qū)清標(biāo)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(shè)堆棧 CLR 5EH ；清本次越取標(biāo)志 CLR 5FH ；清上次越限標(biāo)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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