【正文】 MAX485 芯片簡介 ......................................................................................... 39 MAX485 在智能調(diào)節(jié)器中的應(yīng)用 ................................................................. 39 單片機與 PC 機串行通信系統(tǒng)構(gòu)成 .............................................................. 40 電源設(shè)計 ................................................................................................................... 40 直流穩(wěn)壓電源的組成 .................................................................................... 40 直流穩(wěn)壓電源的原理 .................................................................................... 40 直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用 .................................................................................... 41 其它芯片的應(yīng)用 ....................................................................................................... 42 看門狗芯片 MAX705 的應(yīng)用 ....................................................................... 42 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） V 8D 觸發(fā)器 74LS273 的應(yīng)用 ........................................................................... 43 總線收發(fā)器 74LS245 的應(yīng)用 ........................................................................ 44 第四章 智能調(diào)節(jié)器軟件系統(tǒng)設(shè)計 ........................................................................................ 45 主程序設(shè)計 ............................................................................................................... 45 功能子程序設(shè)計 ....................................................................................................... 46 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 .............................................................................................. 46 標度 變換子程序 ............................................................................................ 47 鍵盤子程序 .................................................................................................... 48 顯示子程序 .................................................................................................... 50 PID 控制算法子程序 ...................................................................................... 51 D/A 轉(zhuǎn)換子程序 ............................................................................................. 52 第五章 智能調(diào)節(jié)器抗干擾設(shè)計 ............................................................................................ 53 干擾的形成 ............................................................................................................... 53 硬件抗干擾設(shè)計 ....................................................................................................... 53 切斷干擾傳播路徑 ........................................................................................ 53 提高敏感器件的抗干擾性能 ........................................................................ 54 本設(shè)計中的其 它抗干擾措施 ........................................................................ 54 軟件抗干擾設(shè)計 ....................................................................................................... 55 看門狗技術(shù) .................................................................................................... 55 數(shù)字濾波法 .................................................................................................... 56 開關(guān)量的軟件抗干擾 .................................................................................... 56 第六章 調(diào)試與總結(jié) ................................................................................................................ 57 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................................................................................... 57 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） VI 設(shè)計總結(jié) ................................................................................................................... 58 參考文獻 .................................................................................................................................. 59 附錄 A 硬件電路連接圖 ........................................................................................................ 61 附錄 B 源程序 ........................................................................................................................ 62 致謝 .......................................................................................................................................... 78 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 1 第一章 引 言 在過去的幾十年中，傳統(tǒng)的電動單元組合儀表曾在工業(yè)測控領(lǐng)域里發(fā)揮過重要作用 ，但是隨著科技進步 ， 工業(yè)生產(chǎn)中的自動化程度越來越高 ， 使得許多傳統(tǒng)的單一功能的模擬儀表已不能完全滿足 生產(chǎn)過程及工業(yè)現(xiàn)場控制系統(tǒng)的需要。近年來，隨著電子信息技術(shù)的 快 速發(fā)展，新型的以數(shù)字技術(shù)為核心的多功能儀表得到了 較快 的發(fā)展。這種新型儀表與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比 ， 其功能特點、集成化程度、智能化程度都有顯著提高 ， 適應(yīng)了時代的發(fā)展?；趩纹瑱C的智能調(diào)節(jié)器就是這樣一種新型儀表。該調(diào)節(jié)器以 80C196KB單片機系統(tǒng)為核心來完成對系統(tǒng)各部件的監(jiān)視和調(diào)節(jié)功能。 調(diào)節(jié)器 概述 最早的過程控制是人工控制的 。 首先 ， 人通過視覺進行檢測 ； 然后 ， 用大腦進行判斷和決策 ； 最后 ， 再 由 人手控制。在生產(chǎn)過程中，人起到了檢測儀表、控制器、執(zhí)行器三大作用。隨 著生產(chǎn)的不斷發(fā)展和技術(shù)水平的不斷提高，生產(chǎn)過程變得越來越復雜，一些自動控制裝置正逐漸代替人工操作。模擬調(diào)節(jié)器可以代替人的分析、判斷、決策功能，再配上檢測儀表、自動執(zhí)行器以及各種二次儀表，就可以使生產(chǎn)過程控制具有合理的一致性。采用模擬或數(shù)字控制器對生產(chǎn)過程的某一或某些 物理 參數(shù)進行自動控制， 稱為 過程控制。 隨著微機、微處理器技術(shù)的迅速發(fā)展，把微機、微處理器引入儀表，代替人的分析、判斷、決策功能，充分利用了其運算速度快和邏輯判斷能力強等優(yōu)點，既能完成常規(guī)儀表所實現(xiàn)的自動控制，又能解決常規(guī)調(diào)節(jié)器 只能 控制一個參數(shù) 而 無 法運行較復雜的信息交換的問題，還可以進行集中控制和集中管理。 回顧調(diào)節(jié)器的發(fā)展過程，從使用的器件來看，它經(jīng)歷了真空管時代－晶體管時代－集成電路時代－大規(guī)模集成電路時代四個階段；而從調(diào)節(jié)器的工作原理來看，它也經(jīng)歷內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 了模擬儀器－數(shù)字儀器－智能儀器等不同的階段 [1]。 模擬調(diào)節(jié)器 調(diào)節(jié)器將來自變送器的測量值與給定值相比較后產(chǎn)生的偏差進行比例、積分、微分（ PID）運算，并輸出統(tǒng)一標準信號（ 4~20mA 或 1~5V） ， 去控制執(zhí)行機構(gòu)的動作，以實現(xiàn)對溫度、壓力、流量、液位以及其 它 工藝變量的自動控制。 模擬調(diào)節(jié)器的原理圖如 圖 所示 。在該 單回路控制系統(tǒng)中，由于擾動作用使被控變量偏離給定值，從而產(chǎn)生偏差 si xx ??? () 式中 ? —偏差； ix —測量值； sx —給定值。 調(diào)節(jié)器接受偏差信號后，按一定的運算規(guī)律輸出控制信號，作用于被控對象，以消除擾動對被控變量的影響，從而使被控變量回到給定值上來。 調(diào) 節(jié) 器 對 象給 定 值 偏 差被 控 變 量y變 送 器測 量 值??sxi ox擾 動+ 圖 單回路控制系統(tǒng) 原理 框圖 被控變量能否回到給定值上，以及以怎樣的途徑，經(jīng)過多長時間回到給定值上來，即控制過程的品質(zhì)如何，這不僅與對象特性有關(guān)，而且還與調(diào)節(jié)器的特性，即調(diào)節(jié)器的運算規(guī)律有關(guān)。 調(diào)節(jié)器的運算規(guī)律就是指調(diào)節(jié)器的輸出信號與輸入偏差之間隨時間的變化規(guī)律。 習慣上稱 ? 0 為正偏差； ? 0 為負偏差。若 ? 0 時 ，對應(yīng)的輸出信號變化量 ? y0，則 稱 調(diào)節(jié)器為正作用調(diào)節(jié)器；若 ? 0 時，對應(yīng)的輸出信號變化量 ? y0，則稱調(diào)節(jié)器為內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 3 反作用調(diào)節(jié)器 [2]。 在工業(yè)生產(chǎn)中較常用的模擬調(diào)節(jié)器主要有 DDZⅡ 型調(diào)節(jié)器 及 DDZⅢ 型調(diào)節(jié)器。但這些模擬調(diào)節(jié)器都已慢慢 地 被數(shù)字調(diào)節(jié)器及更 先進 的智能調(diào)節(jié)器所取代。 數(shù)字調(diào)節(jié)器 在數(shù)字控制系統(tǒng)中，用數(shù)字調(diào)節(jié)器來替代模擬調(diào)節(jié)器。其調(diào)節(jié)過程是先把過程參數(shù)進行采