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基于單片機的煙葉烘烤溫度濕度控制系統(tǒng)-單片機畢業(yè)設計(文件)

2024-12-01 21:25 上一頁面

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【正文】 供 應 的機器指令的助記符的集合,人們可以用匯編語言直接 去 控制硬件 體系 進行工作。它 的編寫 是以人類的日常語言為基礎的一 種編程語言,使用 的也是 一般人易于接受的文字來表示 , 這樣就會 使程序編寫員編寫 的 更 加 容易, 同時也 有較高的可讀性, 讓 對電腦認知較淺的人可以 方便 的易理解的 大概明白 程序編寫的 內容。 以 C 語言為例, 它簡短緊湊、靈活便利;運算符和 數(shù)據(jù)類型 都 豐富;表達方式 也可以靈 活運 用;允許直接訪問物理地址,對硬件進行操作;生成目標代碼的 質量高,程序執(zhí)行效率高;程序條理清晰,便于使用、維護和 調試; C 語言的限制不太 嚴格,程序設計自由度大,尤其是是它的可移植性,使編程變得更為方便,簡單 。 系統(tǒng) 的 初始化包 含 設置棧底、工作寄存器組、控制量的初始值、采樣周期、中斷方式和狀態(tài)、定時器的工作方式等 工作 。 采樣值送R 1采樣次數(shù)送R 0選同I N T 1啟動A D C延時?A / D 完成 ?所有采樣結束 返回NYYN 28 開始 將十個采樣值按大小順序 排列 求第二個到第九個采樣值的累加和 sum Sum除以八求平均值 送入寄存器 圖 采樣子程序流程圖 為了提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的可靠性,本系統(tǒng) 設計采用去極值平均值濾波的方法去處理 數(shù)據(jù)。去極值平均值濾波的流程圖如圖 所示。該系統(tǒng)組成有 模擬 PID控制器和被控對象。 連續(xù) 的 系統(tǒng)中 PID 控制器的傳遞函數(shù)為: + PID 控制器D(S) 被控對象G(S) 30 ? ? ? ? ? ? ? ?STSTKsEsUsD PtP ???? /11/ (41) 數(shù)字式 PID 的控制規(guī)律為: 00 )1( uddTedTeku tetdtip ???? ? (42) 式中 dT 是 微分常數(shù), dT 越大 ,微分效果 越強。 PID 控制器的設計一般分為兩個步驟:首先 ,對 PID 控制器的結構 進行確定 ,在保證閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,穩(wěn)態(tài)誤差 盡量消除 。 PID 參數(shù)整定方法 有兩種可以分為理論計算法和工程整定法 。采用電子設備對烤房溫濕度進行自動控制 ,減少開始 讀入數(shù)據(jù)并查表 判斷選取顯示數(shù)據(jù) 查表將要顯示的數(shù)據(jù)顯示為 段碼 寫入并顯示 32 人工于預 ,并且省工省時,烤后煙葉質量優(yōu)良等特點。 采用 AT89C51 做處理芯片,AD590 作為溫度傳感器,濕敏電容 HS1101 作為濕度傳感器, SSR40DA 做繼電器控制加熱電路是相對可以簡單實現(xiàn)而 且能夠實現(xiàn) 的比較理想的結 果 ,采用固態(tài)繼電器 的 控溫 濕電路,使 硬件 的成本降低,性價 比 得到 提高 。 運用了 PID 控制算法,PID 調節(jié)是工業(yè)系統(tǒng)中技術最成熟的、應用最廣泛的一種控制運算方 法。歡迎各位老師指正。 畢業(yè)設計的順利完成也離不開這四年來傳授給我知識的所有老師,他們在學習上給我們幫助指導,常常提出許多寶貴意見,講一些人生哲理。 Pneumatics,2020,38(3):5860. [17] ELIZABETH S effects of pounds alphahumulene and transcaryophyllene isolated from the essential oil of Cordia verbenacea[J]. European Journal of Pharmacology,2020,569(3):228236. [18] of inanic fillers on curing reactions of epoxy resins initiated with a boron trifluoride amine plex[J].Ploymer,2020,42(7):6875. [19] Toshiaki Borate Flame Retardation System for Epoxy Molding Compounds[J].Polymer engineering and science,2020,73(4):799806. [20] Wonho Conductivity Epoxy Molding Compound Filled with a Combustion Synthesiz。即將離開之際希望交上一份滿意的答卷,望各位老師批評指導 、 參考文獻 [1] 宋朝鵬,李富欣,陳少斌 .煙葉烘烤技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 [J].作物雜志, 2020( 1) 68 [2] 范立南,李雪飛,尹授遠.單片微型計算機控 制系統(tǒng)設計 [M].人民郵電出版社, 2020(3): 34 24525 325328. [3] 陳杰、黃鴻主編 傳感器與檢測技術 高等教育出版社 [4] 秦實宏 . 單片機原理與應用技術 [M]. 北京 : 中國水利水電出版社, . [5] 曹巧媛 . 單片機原理及應用 [M]. 北京 : 電子工業(yè)出版社, . [6] 趙述芳 . 基于單片機控制的 PWM 功率放大器的設計 [J]. 機械工程學院學報, 2020, 16( 5): 3538. [7] 張毅剛 . MCS- 51 系列單片機實用設計 [M]. 哈爾濱 : 哈爾濱工業(yè)大學出版社,. [8] 方大千 . 實用電子控制電路 [M]. 北京:國防工業(yè)出版社, . [9] 房小翠,王金鳳.單片機使用系統(tǒng)設計技術 [M].國防工業(yè)出版社, 1999: 13113 220224. [10] 葉丹 . 基于單片機的自適應溫度控制系統(tǒng) [J]. 傳感器技術, 2020, 21( 3): 2731. [11] 何立民 , MCS51 系列單片及應用系統(tǒng)設計系統(tǒng)配置與接口技術 . 北京航空航天大學出版社 ,1999 100134 [12] 段承先 , 微型計算機原理及接口技術 [M]. 兵器工業(yè)出版社 , 2020 [13] 李朝青編著 , PC機及單片機數(shù)據(jù)通信技術 . 北京 : 北京航空航天大學出版社 , 1999 [14]林敏. HS1100/HS1101 電容式濕度傳感器及其應用。 本次設計能夠順利完成,除 了我自身的努力外,還有老師和同學的熱心幫助,在此我向他們表示衷心的感謝! 33 在此我要特別感謝我的指導教師崔利 娜老師,她對本次畢業(yè)設計做了詳細的指導,給了我很大的幫助,從畢業(yè)設計論文的前期準備、初稿到最后定稿的每個環(huán)節(jié)都凝聚了她的汗水,老師無論什么時候都熱心的替我解答問題,幫助我審查論文,及時糾正我論文中的錯誤與不足,她對知識的一絲不茍和對學生的孜孜不倦深深感動了我。 由于技術的發(fā)展,時間的原因和設計者水平有限,系統(tǒng)必然會出現(xiàn)紕漏和缺陷,本系統(tǒng)還有很多可以提高的空間 。報警電路可以 保證安全可靠的進行 系統(tǒng)。具有達到設定的溫濕度時間段的優(yōu)點。 顯示子程序 根據(jù) 本系統(tǒng)設計的 顯示電路,顯示子程序流程圖如圖 所示。 PID 控制器參數(shù)整定是指在控制器的形式已經確定的時候 ,通過調整控制器的參數(shù),達到 在要求內 控制目標。 PID 控制子程序流程圖如圖 所示。 PID 控制算式及流程圖 數(shù)字 PID 控制這 種控制方法 在工業(yè)過程控制中廣泛被采用,它的 控制原理簡單、容易實現(xiàn)、穩(wěn)態(tài)無靜差,因此,長期以來 才能 廣泛應用于工業(yè)過程控制,并取得了良好的控制效果。 PID 控制的原理 圖如圖 所示。中值濾波 是 對于去掉偶然因素 而引起的振 動或 者采樣系統(tǒng)的 不穩(wěn)定而產生的誤差所引起的脈動干涉比較有效。 開始 系統(tǒng)初始化 定時器初始化 計數(shù)單元歸零 PID 控制算法 比較 控制輸出 溫濕度傳感器采樣 調顯示子程序 溫濕度 是否 超出 預設值 27 圖 本系統(tǒng)采用定時采樣,采樣周期為 10S。 主程序主要實現(xiàn) 的功能是:系統(tǒng)初始化,中斷初始化,定時器初始化以及顯示程序的調用等 。 這種 語法和結構更類似漢字或者普通英文, 而 且由于 不需要直接 對硬件的 操作, 就 使 大多數(shù) 人經過 快速 學習之后都可以編程。但 是匯編語言也是要通 過翻譯成機器指令才能 夠被 執(zhí)行的, 這種語言 編程復雜, 不容易被發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)錯誤,然而 ,畢竟是面向機器 編寫 的語言,機器運行匯編語言時 也 會更加快速、流暢。 它是一種面向機器的語言,只適用于過于簡單的程序,現(xiàn)如今已經很少有人用了。 25 (1)機器語言 機器語言是一種指令集的 體制 。結構化方法 主要 強調功能 的抽象和模塊化,選擇了分塊處理問題的方法,能夠 把一個比較復雜的 大問題分解為若干個容易處理解決的小結構,使得編寫程序時清晰明了。這些模塊相對 獨立的且功能單一,這樣編寫程序就相對簡單,能夠 獨立編寫調 試,測試,更新都以模塊為單位,并不影響其他模塊。 本系統(tǒng) 的應用程序主要由 三部分組成, 主程序、中斷服務程序和子程序 。本電路的設計中,要考慮與發(fā)光二極管串聯(lián)的限流電阻的大小 , 如果 阻值選擇不當會影響二極管的壽命。 D1溫度報警燈,D2為濕度報警燈,同時蜂鳴器 聲音報警。顯示部分接到單片機的 P1 口上。 圖 控制電路圖 外圍設備接口電路的設計 根據(jù)系統(tǒng)設計要求,本設計選擇 LED。它的使用極為 簡單,只要在控制端 TTL 電平,即可實現(xiàn)對繼電器的開關。 固態(tài)繼電器 SSR40DA 是 一種 無觸點開關 由固態(tài)元件組成, 優(yōu)點是 工作 時 安全可靠、無觸點、無火花、 壽命長、無污染、高絕緣、高耐壓 、低觸發(fā)電流、開關速度快、可與數(shù)字電路巨配, 它的 原料為 阻燃型環(huán)氧樹脂 , 利 用灌封技術,使與外界隔 斷 , 還 具有耐壓、防潮、防腐、抗震動等 良好的 性能。 (1)輸入電路 按輸入電壓的不同 種類 ,輸入電路可分為 三種, 直流輸入電路,交流輸入電路和交直流輸入電路 。 圖 單片機與 A/D模數(shù)轉換電路接口圖 控制電路設計 固態(tài)繼電器( Solid State Relay,縮寫 SSR),是由微電子電路,分立電子器件,電力電子功率器件組成的無觸點開關。輸出允許 OE 端為高電平, 8 位轉換數(shù)據(jù) D0~D7 輸出到數(shù)據(jù)線上。將 START 和 ALE 連在一起,與 74LS02 的輸出端相連。 19 :由于 ADC0809 無片選端,因此電路增加了或非門 74LS02,以便對 ADC0809 進行讀 /寫控制。 圖 ADC0809的外部引腳圖 ADC0809 是一個典型的逐次逼近 型 8 位 A/D 轉換器。在需要對某個模擬量不斷采樣、轉換的情況下, EOC 也可作為啟動信號反饋接到 START 端,但在剛加電時需由外電路第一次啟動。如正在進行轉換時又接到新的啟動脈沖,則原來的轉換進程被中止,重新從頭開始轉換。當此信號有效時, A、 B、 C三位地址信號被鎖存,譯碼選通對應模擬通道。地址信號與選中通道對應關系如表 32所示。內部各部分的作用和工作原理在內部結構圖中已一目了然,在此就不再贅述,下面僅對各引腳定義分述如下: 圖 ADC0809的內部結構圖 ( 1) IN0~ IN7—— 8 路模擬輸入,通過 3 根地址譯碼線 ADDA、 ADDB、 ADDC來選通一路。 ( 6)具有可控三態(tài)輸出緩存器。 ( 4)單一電源: +5V。 1) 主要技術指標和特性 ( 1)分辨率: 8 位。 它有以下幾個特點 : 在標準環(huán)境下并不需要校正 即使長時間飽和也可以快速脫濕 可以自動化焊接,包括波峰或水浸 高可靠性與長時間穩(wěn)定性 專利的固態(tài)聚合
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