最新畢業(yè)設(shè)計(jì)單片機(jī)閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)(文件)
【正文】 ater temperature control system. It can choose and modify the PID parameters by SCM expediently. Moreover, via munication between the Computer and SCM, It can visually control the industry process temperature with the extensive PID arithmetic. It is an actual cooker to spreads to feel with the temperature machine will examine temperature A/ D conversion, sending into the puter inside, proceeding the parison with the initial value, having to out the deviation. Press PID calculate way to proceed the correction to this deviation, beg to should of the control measures the control can control the silicon drives the machine, regulating the heating power of the electric stove, thereby realize to the control of the cooker temperature . Therefore the cooker temperature data accuracy that collects is very importance. Make use of 89 C51s the single a machine realizes temperature intelligence control, can plete automatically the data collect, handles, buffer, convert, bining the proceeding PID puts into practice the control handles and show with the keyboard terminal, including the correction of each parameter number. But should notice in control process, adopt the kind period can39。 PID arithmetic。在控制精度要求不高的情況下，人們往往采用開環(huán)控制，這種控制方式結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)。 溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的過程控制，有些工藝過程對其溫度的控制效果直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，因而設(shè)計(jì)一種較為理想的溫度控制系統(tǒng)是非常有價(jià)值的。所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)有以下功能：(1)溫度控制設(shè)定范圍為40~90C，標(biāo)定溫差，靜態(tài)誤差；（2）實(shí)現(xiàn)控制可以升溫也可以降溫；（3）實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度值；（4）按鍵控制：設(shè)置復(fù)位鍵、功能轉(zhuǎn)換鍵、加一鍵、減一鍵；（4）越限報(bào)警。MOC304X芯片是一種集成的帶有光耦合的雙向可控硅驅(qū)動電路。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。如果采樣溫度小于設(shè)定溫度， 89C51內(nèi)部導(dǎo)通，雙向可控硅控制端G端出現(xiàn)同步觸發(fā)脈沖，控制可控硅導(dǎo)通，接通加熱器使溫度升高；溫度升高到設(shè)定值時(shí)，89C51內(nèi)部截止，雙向可控硅斷開，關(guān)閉加熱器，如果采樣溫度TX大于設(shè)定溫度T，接通冷卻器或風(fēng)扇使溫度降低，直到兩者的溫度相同后，關(guān)閉冷卻器或風(fēng)扇，從而使系統(tǒng)的溫度保持在所要求的溫度值上 ，達(dá)到溫度控制的目的。1．2 I/O通道的硬件電路的設(shè)計(jì) 就本系統(tǒng)來說，需要實(shí)時(shí)采集水溫?cái)?shù)據(jù)，然后經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入單片機(jī)中的特定單元，然后一部分送去顯示；另一部分與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID算法得到控制量并經(jīng)由單片機(jī)輸出去控制電爐加熱或風(fēng)扇降溫。)超低溫漂移高精度運(yùn)算放大器0P07將溫度—電壓信號進(jìn)行放大，便于A／D進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸入計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步的處理，以提高溫度采集電路的可靠性。采用PID控制算法，利用微分作超前補(bǔ)償以解決溫度的惰性問題。；(見圖3)。從原理上說，這4 個(gè)口均可用作雙向并行I/O接口，但在實(shí)際應(yīng)用中，P0口和P2口常被用作擴(kuò)展總線，P3口的某些位又常被用作它的第二功能，特別是無ROM型的單片機(jī)。有三種工作方式，可通過編程設(shè)定，因而使用起來靈活方便，通用性強(qiáng)，常作為單片機(jī)與許多外圍設(shè)備連接時(shí)的中間電路。INTEL8279是一種通用可編程鍵盤/顯示器接口芯片，可直接與INTEL微型單片機(jī)接口，在我們設(shè)計(jì)的閉環(huán)PID水溫控制系統(tǒng)中就采用8279來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的鍵盤/顯示器擴(kuò)展功能，降低了電路的復(fù)雜度，提高了穩(wěn)定性及可靠性。8279通過74LS164譯碼器擴(kuò)展22鍵盤、4位顯示器。(JA／70)相連，采用外部中斷方式，并且優(yōu)先級定為最高； 相連，采用軟件查詢的方式；AN1則為硬件復(fù)位鍵，與R、C構(gòu)成復(fù)位電路。ADC0809的A/。1．7 掉電保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 掉電保護(hù)電路是為防止系統(tǒng)因?yàn)橐馔獾綦妼?dǎo)致丟失數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的。8255A的C通道高4位為輸入，低4位為輸出，其中PC7為由檢測電路輸入的掉電流，在掉電時(shí)，其值為高電平，不掉電時(shí)為低電平；PC6為橫向選擇性保護(hù)的狀態(tài)輸入。1．8 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 該部分電路為計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)精確的時(shí)標(biāo)，在該系統(tǒng)中靠計(jì)算加熱及冷卻脈沖數(shù)（計(jì)時(shí)）來調(diào)溫，故時(shí)間的準(zhǔn)確與否直接影響數(shù)據(jù)精度。 系統(tǒng)硬件框圖第二章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在數(shù)字控制系統(tǒng)中PID參數(shù)值是很重要的，系統(tǒng)參數(shù)整定的好壞直接影響調(diào)節(jié)品質(zhì)。表中“上限、正常和下限”指示當(dāng)前溫度范圍。另外通過本軟件也可很方便對串行通訊波特率進(jìn)行修改。脈沖的寬度由T1計(jì)數(shù)
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