【正文】 有控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱(chēng)輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “自動(dòng)開(kāi)關(guān) ”。 ④ 主要子服務(wù)程序 主要服務(wù)子程序包括溫度檢測(cè)采樣及數(shù)字濾波子程序、帶符號(hào)雙字節(jié)乘法子程序和標(biāo)度轉(zhuǎn)換子程序目的是把實(shí)際采樣取得的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成 BCD 碼形式的溫度值，然后存放到顯示緩沖區(qū)中，供顯示子程序調(diào)用。大體說(shuō)來(lái)，本程序包括設(shè)置有關(guān)標(biāo)志、暫存單元和顯示緩沖區(qū)清零、 T0 初始化、 CPU 開(kāi)中斷、溫度顯示和鍵盤(pán)掃描等程序。 /*首位顛倒后換成電壓值 */ } 圖 主 程 序 框 圖 溫度控制算法 通常，電阻爐爐溫控制都采用偏差控制法。 SCON=0x00； /*讀兩字節(jié)后停止接收 */ RUN=1。 /*串口讀 */ while(!RI)。 0x80))。 UNINT temp2。 } void writereg(UNCHAR bytepoint){ RUN=0； /*AD7715 CS=0*/ SBUF=exchange(bytepoint)。/*下面寫(xiě)設(shè)置寄存器 */ writereg(0x7c)。有兩種方法可以使AD7715 在恒定的時(shí)間后獲得正確的輸出：一是使用設(shè)置寄存器中的 FSYNC（同步）位，二是使用通信寄存器中的 STBY（備用）位，我們采用后面一種方法。 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 MOV DPTR， 03F8H MOVX DPTR,A 若 8031 執(zhí)行下列程序： MOV DPTR， 03F8H MOVX A， DPTR 則可以從 AD7715 輸入 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。圖 42 中鍵盤(pán)有 30 個(gè)按鍵，分成六行（ L0L5）五列（ R0R4），只要某鍵被按下，相應(yīng)的行線和列線才會(huì)接通。 接口電路 接口電路采用 MCS51 系列單片機(jī) 8031， 8031單片機(jī)是 Intel公司生產(chǎn)的 MCS51系列單片機(jī)中的一種，除無(wú)片內(nèi) ROM 外，其余特性與 MCS51 單片機(jī)基本一樣。 圖 系統(tǒng)中 AD7715 接線圖 單片機(jī)模塊 MCS51 單片機(jī)，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，即使是非電子計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員，通過(guò)學(xué)習(xí)一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以后也能依靠自己的技術(shù)力量，來(lái)開(kāi)發(fā)所希望的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。該寄存器負(fù)責(zé) A/D 各種模式的設(shè)置。每次對(duì) AD7715 的訪問(wèn)都 必須先向此寄存器寫(xiě)入命令字。 16 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器選用 16 腳標(biāo)準(zhǔn) DIP 封裝形式的 AD7715，而沒(méi)有使用 SOIC或 TSSOP 封裝。厚膜鉑電阻是傳統(tǒng)絲繞的替代產(chǎn)品，并可以部分替代熱敏電阻。 （ 4） 高可靠性：即使經(jīng)長(zhǎng)期使用，厚膜鉑電阻仍然十分穩(wěn)定。 （ 2） 廣泛的溫度測(cè)量范圍：由于鉑的特性穩(wěn)定，不會(huì)因高低溫而引起物理或化 化學(xué)變化。 鉑電阻絕緣電阻 常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓可取直流 10～ 100V 任意值，環(huán)境溫度在 15～ 35℃范圍內(nèi)，相對(duì)濕度應(yīng)不大于 80%， 鉑電阻的常溫絕緣電阻應(yīng)不小于 100Ｍ Ω 實(shí)際 100Ｍ Ω。 (177。 3 系統(tǒng)各單元模塊設(shè)計(jì) 傳感器模塊 傳感 器模塊 采用 鉑電阻溫度傳感器 PT100。當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)發(fā)出電平為‘ 0’的輸出信號(hào)使繼電器電路導(dǎo)通，電爐加熱升溫；反之 ，電爐不接通而降溫。繼電器主要由一個(gè)三極管和一個(gè)電阻線圈構(gòu)成，當(dāng)線圈通電時(shí)，它產(chǎn)生的電磁力使電爐的開(kāi)關(guān)吸合，以提升爐內(nèi)的溫度；當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁力消失，電爐的開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，以降低爐內(nèi)的溫度。 2 系統(tǒng)分析與論證 方案分析 方案一： 由 220V 交流電壓給電爐供電，在電爐內(nèi)壁接入鉑電阻 感溫元件 PT100，感溫元件所探測(cè)到的溫度信號(hào)被轉(zhuǎn)為很微小的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器放大后 送入A/D 轉(zhuǎn)換器中得到一定精度的數(shù)字信號(hào)，再數(shù)字信號(hào)輸入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，判斷出該對(duì)繼電器 發(fā)送通或斷的控制信號(hào)。 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 基本要求 高溫鍋爐在煉制 底 屬 時(shí)是必須嚴(yán)格控制溫度的，要求熔爐中的溫度變化范圍在 1℃ 以?xún)?nèi)， 以免在融化所要煉制的 金屬的同時(shí)也融化了其他雜質(zhì)，以致煉出的金屬 純度不夠高。 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。而數(shù)字溫度傳感器更因適用于各種微處理器接口組成的自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)具有可以克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要信號(hào)調(diào)理電路和 A/D 轉(zhuǎn)換器的弊端等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電子測(cè)溫計(jì)、醫(yī)療儀器等各種溫度控制系統(tǒng)中。因此，單片機(jī)對(duì)溫度的控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。 性能指標(biāo) ① 溫度控制范圍 50℃ ~500℃， 要求精確到 ℃； ② 可人工設(shè)定溫度范圍內(nèi)的任一溫度點(diǎn)； ③ 由單片機(jī)控制顯示當(dāng)前電爐內(nèi)的溫度； ④ 系統(tǒng)性能穩(wěn)定、誤差范圍小、操控性好。 單片機(jī)采用 8051 設(shè)計(jì)，內(nèi)置存儲(chǔ)器。由于放大后的信號(hào)為模擬信號(hào)，因此通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一定精度的數(shù)字信號(hào)，才能使用單片機(jī)進(jìn)行處理，單片機(jī)會(huì)根據(jù)所得的信號(hào)判斷當(dāng)前的溫度狀況，進(jìn)而輸出‘ 0’或‘ 1’的控制信號(hào)對(duì)電路的通斷進(jìn)行控制。 方案確定 通過(guò) 對(duì)上面的方案進(jìn)行分析后， 綜合各方面的考慮之 后，我采用了方案 一作為本次設(shè)計(jì)的最終確定方案。 (+| t | ) A 級(jí) 177。 | t | ) 熱響應(yīng)時(shí)間 在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí)，鉑電阻的輸出變化至量程變化的 50%所需要的時(shí)間稱(chēng)為熱響應(yīng)時(shí)間，用τ 表示 。也正是此特性，元件具有可互換性的卓越特色。％，符合IEC751 的國(guó)際 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。 （ 5） 極佳的性能價(jià)格比：厚膜鉑電阻能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，而且投資少、工藝流程簡(jiǎn)捷、原材料成本底、成品率高，具有極佳的性能價(jià)格比。 應(yīng)用：地線干擾抑制，信號(hào)長(zhǎng)線傳輸，安全隔離柵，電力監(jiān)控，醫(yī)療設(shè)備，儀器儀表，工業(yè)自控等需要將模擬電量隔離的行業(yè) 精度等級(jí)： 級(jí)、 級(jí)、 級(jí)（非線性度 %） 其管腳圖對(duì)應(yīng)如下圖所示： 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 圖 放大器管腳圖 A/D 轉(zhuǎn)換器模塊 由于要求的溫度控制范圍在 50℃ ~500℃，精度為 ℃， 則所須的 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率要求 的 位 數(shù)為： 500 / =5000， 2^13=8192 5000 (故用大于 13 位的 A/D轉(zhuǎn)換器可以達(dá)到要求 ) 所以選擇一個(gè)位數(shù)為 16位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，能分辨 0~65536bit。 主要技術(shù)參數(shù)： ① 16 位無(wú)誤碼輸出， %非線性度； ②三線制串行接口，可靈活地與微處理機(jī)或 DSP 執(zhí)連接； ③前端增益可編程為 3 128 這四種，能對(duì)四段量程內(nèi)信號(hào)直接進(jìn)行高分辨率的轉(zhuǎn)換而不用另外進(jìn)行量程匹配處理； ④內(nèi)設(shè)