【正文】 _temper()。 if(count100) { count=0。 }//定時(shí)器 T0 中斷子程序void timer_t0 () interrupt 1{ TH0=(6553630000)/256。 high_time=(uchar)(rout/100)。 } } else if(set_temper=temper) { if(temperset_temper0){ high_time=0。 } else {31 rout=pid_()。 return n。 Ed=kd*(e2*e1+e2)。 temper=tp*10+tp2。 while(1) {30 if(flag) { key_jian()。 TR0=1。 EA=1。uint pid_(void)。uchar kp,ki,kd。unsigned char flag=0。通過(guò)設(shè)計(jì)程序,調(diào)試程序,把設(shè)計(jì)的相應(yīng)電路通過(guò) Proteus 軟件以及 keil 軟件結(jié)合起來(lái),達(dá)到實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì),在仿真的基礎(chǔ)上,確立電路以及程序的正確性,其中不足的是,Proteus 軟件當(dāng)中雖然有其他發(fā)熱元件,但在 Proteus 仿真軟件卻不能實(shí)現(xiàn)溫度的變化,不能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的溫度動(dòng)態(tài)顯示,只能顯示一下傳感器 DS18B20 的溫度,以及程序設(shè)定的默認(rèn)溫度 60 度,看不到相應(yīng)的PWM 控制加熱的效果,看不到具體的溫度上升。此鍵再按,退出溫度設(shè)定?按鍵 KEY3 與單片機(jī)的 INT0()腳相連,采用外部中斷方式,且優(yōu)先級(jí)定位高優(yōu)先級(jí)? 按鍵 KEY1 和 KEY2 分別于 和 相連,采用軟件查詢(xún)方式?按鍵模塊電路如圖46 所示?圖 46 按鍵電路原理圖 顯示模塊 顯示硬件電路采用 4 位共陰 LED 數(shù)碼管顯示方式,顯示內(nèi)容有溫度值的百位?十位?個(gè)位及小數(shù)點(diǎn)后一位?用 P2 口的 ~ 作為位控碼輸出,用 P0 口作為段控碼輸出,都采用 74LS04 做為驅(qū)動(dòng)電路?模塊電路如圖 47 所示?14圖 47 顯示接口電路原理圖 溫度控制模塊加熱控制電路采用 PWM 控制技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中控制繼電器的通斷,以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱片加熱功率的調(diào)整,從而達(dá)到對(duì)水溫控制的目的?繼電器的使用非常簡(jiǎn)單,只要在使用時(shí)完全可以用 PNP 型三極管接成電壓跟隨器的形式驅(qū)動(dòng)?當(dāng)單片機(jī)的 為低電平時(shí)繼電器關(guān)斷,加熱電路不工作。 ,以一線總線串行傳送給 CPU,同時(shí)可傳送 CRC校驗(yàn)碼,具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。 ℃~+125℃,在10~+85℃時(shí)精度為177。當(dāng)/EA 端保持高電平時(shí),此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器?在 FLASH 編程期間,此引腳也用于施加12V 編程電源(VPP)?:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入?:來(lái)自反向振蕩器的輸出?口管腳 備選功能 RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) /INT0(外部中斷0) /INT1(外部中斷1) T0(記時(shí)器0外部輸入) T1(記時(shí)器1外部輸入) /WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)10振蕩器特性:XTAL1和 XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出?該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器? 石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用?如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件,XTAL2應(yīng)不接?有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器,因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度?芯片擦除:整個(gè) PEROM 陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過(guò)正確的控制信號(hào)組合,并保持 ALE 管腳處于低電平10ms 來(lái)完成?在芯片擦操作中,代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前,該操作必須被執(zhí)行?此外,AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯,可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯,支持兩種軟件可選的掉電模式? 在閑置模式下,CPU 停止工作?但 RAM,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器,串口和中斷系統(tǒng)仍在工作? 在掉電模式下,保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止? 單片機(jī)系統(tǒng)模塊的硬件設(shè)計(jì)STC89C52 單片機(jī)為 40 引腳雙列直插芯片,有四個(gè) 8 位 I/O 口(P0?P1?P2?P3),每一位 I/O 端口都能獨(dú)立地作為輸出或輸入?其中,P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口,其驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)于其他三個(gè) I/O 口?由于 P0 口內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻,相當(dāng)于它是沒(méi)有電源的,需要外部的電路提供,絕大多數(shù)情況下 P0 口是必需加上拉電阻的?一般 51 單片機(jī)的 P0口在作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用時(shí)不接上拉電阻?但作為一般的 I/O 口時(shí)用時(shí)是要接上拉電阻?單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路原理圖如圖 44 所示,18 引腳和 19 引腳接時(shí)鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2 接外部晶振和微調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出?第 9 引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后能夠形成上電復(fù)位電路?11圖 44 最小系統(tǒng)電路原理圖 功能實(shí)現(xiàn)模塊 功能實(shí)現(xiàn)模塊主要包括采樣模塊?按鍵和顯示模塊及報(bào)警和指示燈模塊,一起構(gòu)成了溫度控制系統(tǒng)的功能 采樣模塊 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便,封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合,如管道式,螺紋式,磁鐵吸附式,不銹鋼封裝式,型號(hào)多種多樣,有 LTM8877,LTM8874 等等?主要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同而改變其外觀?封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測(cè)溫,高爐水循環(huán)測(cè)溫,鍋爐測(cè)溫,機(jī)房測(cè)溫,農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫,潔凈室測(cè)溫,彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種非極限溫度場(chǎng)合?耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫和控制領(lǐng)域?DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64 位光刻 ROM?溫度傳感器?非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL?配置寄存器? DS18B20 的主要特性: ,電壓范圍:~,在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。℃。 占空比的改變。P 太小,又會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢?P 可以選負(fù)數(shù),這主要是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)?傳感器以及控制對(duì)象的特性決定的?如果 P 的符號(hào)選擇不當(dāng)對(duì)象測(cè)量值就會(huì)離控制目標(biāo)的設(shè)定值越來(lái)越遠(yuǎn),如果出現(xiàn)這樣的情況 P 的符號(hào)就一定要取反? I 對(duì)系統(tǒng)性能的影響:積分作用使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降,I 小(積分作用強(qiáng))會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定,但能消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高系統(tǒng)的控制精度? D 對(duì)系統(tǒng)性能的影響:微分作用可以改善動(dòng)態(tài)特性,D 偏大時(shí),超調(diào)量較大,調(diào)節(jié)時(shí)間較短?！? It show that the system is precise and steady, and control precise temperature.Keywords: Temperature control MCS52 DS18B20 PID PWM 目 錄1 前言 ..............................................................................................................................................................12 設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) ..............................................................................................................................................2 PWM 控制技術(shù) ...................................................................................................................................2 數(shù)字 PID 算法 ..................................................................................................................................23 系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................................4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 .......................................................................................................................4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ...............................................................................................................................4 設(shè)計(jì)要求 ...............................................................................................................................4 方案設(shè)計(jì)的比較與論證 ...................................................................................................................44 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................6 單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊 .......................................................................................................................7 單片機(jī) STC89C52 的簡(jiǎn)介 ....................................................................................................7 單片機(jī)系統(tǒng)模塊的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................10 功能實(shí)現(xiàn)模塊 ................................................................................................................................11 采樣模塊 ............................................................................................................................11 按鍵模塊