【正文】 號輸入線，改變 Rfb 端外接電阻值可調(diào)整轉(zhuǎn)換滿精度； 10 Vcc：電源輸入端， Vcc 的范圍為 +5V～ +15V； 11 VREF：基準電壓輸入線， VREF 的范圍為 10V～ +10V； 12 AGND：模擬信號地 13 DGND：數(shù)字信號地 下圖為 DAC0832 轉(zhuǎn)換電路原理圖： 圖 D/A 轉(zhuǎn)換電路原理圖 第 24頁 共 36頁 溫度控制電路 用于在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對被控對象實施控制。溫度驅(qū)動裝置各點信號波形圖如圖 所示： D/A 輸出 TL494 輸出 電阻絲的 加熱電壓 圖 加熱電路圖 單片機接口電路 單片機的時鐘電路 單片機內(nèi)部的振蕩電路是一個高增益反相放大器，引線 XTAL1 和 XTAL2 分別是放大器的輸入端和輸出端。利用其內(nèi)部的振蕩電路在 XTAL1 和 XTAL2 引線上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩，用示波器可以觀察到 XTAL2 輸出的時鐘信號。對電容值無嚴格要求，但它的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振速度有少許影響。外部時鐘第 25頁 共 36頁 方式中是把外部振蕩信號源直接接入 XTAL1 或 XTAL2。 CHMOS 型單片機由 XTAL1 進入，外部振蕩信號接至 XTAL1，而 XTAL2 可不接地，如圖 所示： 圖 內(nèi)部時鐘電路 圖 型外部時鐘電路 圖 外部時鐘電路 復位電路和復位狀態(tài) 單片機的復位是靠外部電路實現(xiàn)的。上電瞬間， RC 電路充電， RST 引線端出現(xiàn)正脈沖，只要 RST端保持 10ms以上的高電平，就能使單片機有效地復位。復位操作主要是第 26頁 共 36頁 把 PC 初始化為 0000H，使單片機從程序存儲器的 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 表 寄存器的復位狀態(tài) 寄存器 復位狀態(tài) 寄存器 復位狀態(tài) PC 0000H TMOD 00H ACC 00H TCON OOH PSW 00H TL0 00H SP 07H TH0 00H DPTR 0000H TL1 00H P0～ P3 FFH TH1 00H IP Xxx00000B SCON 00H IE 0xx00000B PCON 0xx00000B ① 控制線 A、 ALE 地址鎖存允許 當單片機訪問外部存儲器時，輸出信號 ALE 用于鎖存 P0口輸出的低 8位地址 A7～ A0。 EA =1，單片機訪問內(nèi)部程序存儲器，若地址超過內(nèi)部程序存儲器的范圍，單片機將自動訪問外部程序存儲器。 第 27頁 共 36頁 D、 RST 復位信號輸入 ② 電源及時鐘 VSS 地端接地線， VCC 電源端接 +5V， XTAL1 和 XTAL2 接晶振或外部振蕩信號源。對端口的初始化即是對端口相應位進行設(shè)置，當延時時間大于 A/D 轉(zhuǎn)換的時間即完成 A/D 轉(zhuǎn)換。 鍵盤管理 圖 。調(diào)用延時程序 外部中斷開始 調(diào)用延時模塊 再次判斷是否有鍵按下？ 判斷哪個鍵按下 若鍵 1按下執(zhí)行顯示設(shè)置溫度 若鍵 2按下設(shè)定溫度增加 1℃ 若鍵 3按下設(shè)定溫度減少1℃ 顯示當前設(shè)定溫度 返 回 第 30頁 共 36頁 MOV A,P2 。若按下顯示當前設(shè)定值，跳轉(zhuǎn)顯示模塊 , KEY1 。已達到為本系統(tǒng)提供對溫度的顯示和監(jiān)控的目的。 在工業(yè)上，偏差控制又稱為 PID（ Proportional Integral and Differential,比例積分與微分）。由于整個系統(tǒng)為純滯后環(huán)節(jié)，所以可以用大林算法來設(shè)計數(shù)字控制器。在控制方面本打算采用開關(guān)控制來實現(xiàn)對繼電器的通斷，因為這樣可以使整個電路變得簡單，即可以省略 D/A 轉(zhuǎn)換單元與 PWM 控制器，但考慮到精度會受到影響，還是決定用 PID 控制來對溫度的變化進行控制，這樣就可以使控制精度得到提高。在畢業(yè)設(shè)計中我不僅鍛煉了自己的動手能力，更重要的是學習了應該怎樣做事做人。 參考文獻 [1] 張艷兵 ,王忠慶 ,鮮浩 .計算機控制技術(shù) [M].北京：國防工業(yè)出版第 34頁 共 36頁 社 ,20xx,232～ 239 [2] 黃美超 .工業(yè)儀表與自動化裝置 [J]. 1984 年 06 期 [3] 史珺 .控制系統(tǒng)的發(fā)展綜述 [M].20xx,(8):5～ 11 [4] 楊天怡 ,黃勤 .微型計算機控制技術(shù) [M].重慶：重慶大學出版社 ,1996,25～ 30 [5] 王魁漢等 .溫度測量實用技術(shù) [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx [6] 張繼培 .溫度計量技術(shù)近況 [M].上海計量測試 ,20xx,29(1):49 [7] 賴壽宏 .微型計算機控制技術(shù) [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1999,95～ 96 [8] 王海寧 .基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的研究 [J].合肥工業(yè)大學碩士論文 , [9] 戴梅萼 ,史家權(quán) .微型計算機技術(shù)及應用 [M].北京：清華大學出版社 .20xx,449451 [10]張毅 ,張寶芬等 .自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)（第二版） [M].北京：化 學工業(yè)出版社 ,20xx,（ 37） [11] 張艷兵 .基于 ControX20xx 的電阻爐爐溫自動檢測與控制統(tǒng) [J].20xx 年 07期 [12] 韓焱 ,畢滿清 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：電子工業(yè)出版社 ,20xx,(284) [13] 潘立登 .先進控制與在線優(yōu)化技術(shù)及其應用 [M].北京：機械工業(yè)出版社 ,20xx,163164 [14] 王劃一 ,楊西俠 .自動控制原理 [M].北京：國防工業(yè)出版社 ,20xx,226227 [15] 李朝青 .單片機原理及接口技術(shù) (第三版 )[M].北京 :北京航空航天大學 ,20xx,240241 [16] 沈美明 ,溫冬嬋 .IBMPC 匯編語言程序設(shè)計 .清華大學出版社， 20xx [17]王幸之等 .單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) .北京 ,北京航空航天大學出版社 ,20xx [18]劉伯春 .智能 PID 調(diào)節(jié)器的設(shè)計及應用 .電子自動化 ,20xx [19]王秀珍等 .編微型計算機 A/D,D/A 轉(zhuǎn)換接口技術(shù)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) .北京 ,清華大學出版社 ,20xx [20]涂時亮等編 .單片微機軟件設(shè)計技術(shù) .科學技術(shù)文獻出版社重慶分社 ,20xx [21]李士勇 .模糊控制和智能控制理論與應用 [M].哈爾濱工業(yè)大學出版 ,20xx 第 35頁 共 36頁 [22] 何立民 .單片機應用文集 .北京航空航天大學出版社 ,1994 [23] 涂時亮 , 張友德 .單片微機控制技術(shù) .復旦大學出版社 ,1994， 10 [24] 翁思義 ,楊平 .自動控制原理 .中國電力出版社， 20xx， 8 [25] 趙曉安 .MCS51 單片機原理及應用 .天津大學出版社 ,20xx [26] 沈紅衛(wèi) .單片機應用系統(tǒng)設(shè)計實例與分析 .北京航空航天大學出版社 ,20xx [27] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術(shù) .北京 ,清華大學出版 社 ,1995,6 [28] 徐愛鈞 ,彭秀華 .單片機高級語言 C51windows 環(huán)境編程與應用， 20xx 致謝 我的畢業(yè)設(shè)計是在 教授的悉心指導下完成的。 PID 控制效果圖如圖所示 所示： 圖 PID 控制效果圖 5 結(jié)論 本畢業(yè)設(shè)計中，是以溫度顯示與控制為總目標，以 AT89C51 單片機最小應用第 33頁 共 36頁 系統(tǒng)為總控制中心，具體的設(shè)計包括溫度采樣電路、 A/D 轉(zhuǎn)換單元、信號放大、4 個 LED 數(shù)碼管靜態(tài)串行顯示器、鍵盤單元、 D/A 轉(zhuǎn)換、繼電器控制電阻絲加熱等。在溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，由于控制溫度的時間常數(shù)相對采樣周期來說比較大，所以其閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可用一個一階滯后環(huán)節(jié)來近視，其傳遞函數(shù)可表示為 第 32頁 共 36頁 G(s)= K?eθ s 1+τ S 式中： K 為調(diào)節(jié)系統(tǒng)的放大倍數(shù)；τ為慣性時間常數(shù)；θ為系統(tǒng)的純滯后時間。將數(shù)據(jù)首地址賦給 R0 開 始 串行口初始化 往緩沖區(qū)送數(shù) 查段碼 送顯示 結(jié)束 第 31頁 共 36頁 MOV R2, 04H ；顯示的位數(shù)放于 R2 中 MOV R3， 0F0H ；位選信號放于 R3 中 LOOP: MOV A, R0 ；取出顯示數(shù)據(jù)的 BCD 碼 ORL A, 0F0H ；屏高 4 位 SWAP A ；高低四位調(diào)換 ANL A, R3 ；將位選與顯示數(shù)據(jù)組合 SWAP A ；高低四位調(diào)換 CLR ；清除小數(shù)點位 CJNE R2， 02H,LOOP1 ；重新判斷是否顯示該小數(shù)點 AJMP LOOP2 ；不顯示小數(shù)點跳向下一步 LOOP1： SETB ；顯示小數(shù)點 LOOP2： MOV P0， A ；將數(shù)據(jù)送出 LCALL DELAY_3MS ；調(diào)用延時程序 DJNZ R