【正文】
)通訊而設(shè)計的,其驅(qū)動器負(fù)載為3~7kΩ。典型的RS232信號在正負(fù)電平之間擺動,在發(fā)送數(shù)據(jù)時,發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平在+5~+15V,負(fù)電平在5~15V電平。 LED顯示器引腳圖RS232串口通信芯片串口是計算機上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議(不要與通用串行總線Universal Serial Bus或者USB混淆)。A/DC0832轉(zhuǎn)換器可以將模擬電平值在數(shù)字電路里表達出來。在復(fù)位期間CPU檢測并鎖存EA/VPP引腳電平狀態(tài),當(dāng)該引腳為高電平時,從片內(nèi)程序存儲器取指令,只有當(dāng)程序計數(shù)器PC超出片內(nèi)程序存儲器地址編碼范圍時,才轉(zhuǎn)到外部程序存儲器取指令;當(dāng)該引腳為低電平時,一律從外部程序存儲器取指令。PSEN:外部程序存儲器的讀選通信號。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時,要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。作輸入引腳使用前,先向P3口鎖存器輸入“1”,使P3口引腳被上拉成高電平。當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2口輸出地址的高八位。P1口鎖存器寫入1后,P1口引腳被上拉為高電平時,可用作輸入,還具有第二輸入/輸出功能::定時器T2的計數(shù)輸入端或定時器T2的時鐘輸出端。特點:,12時鐘/機器周期 8051 CPU:(5V單片機) / (3V單片機):040 MHZ,相當(dāng)于普通8051的 080 MHZ。[5]將程序固化在單片機微處理器中,既降低了成本又提高了運行速度及工藝精度,同時實現(xiàn)了工業(yè)自動化的信息化、網(wǎng)絡(luò)化,利用單片機的中斷通訊功能,用軟件去實現(xiàn)智能調(diào)節(jié)器與上位機或各個從機之間的通訊功能。系統(tǒng)軟件設(shè)計按照功能可劃分為;A/D轉(zhuǎn)換及其處理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送處理模塊(數(shù)字顯示)、按鍵處理模塊、D/A轉(zhuǎn)換輸出模塊以及PID控制算法等。(3)不產(chǎn)生積分失控,所以容易獲得較好的調(diào)節(jié)品質(zhì)。 PID算法的數(shù)字化實現(xiàn)前邊所講的PID調(diào)節(jié)算法適用于模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng),由于計算機只能接收數(shù)字量,因此要想實現(xiàn)數(shù)字化通常選擇位置型或增量型控制算法,下面簡要介紹一下這兩種控制算法。它與同類型單片機相比的優(yōu)點:(1)超強抗干擾能力,輕松過2KV/4KV快速脈沖干擾(EFT);(2)高抗靜電(ESD),6KV靜電可直接打在芯片管腳上;(3)超低功耗,Power Down0所以需要選擇一個高性能、高性價比的單片機。數(shù)字調(diào)節(jié)器與模擬式控制儀表相比較,數(shù)字調(diào)節(jié)器有如下一些優(yōu)點:(1) 實現(xiàn)了儀表的數(shù)字化、智能化 (2) 具有豐富的運算、控制功能(3) 通用性強,使用方便(4) 具有通信功能,便于系統(tǒng)擴展(5) 可靠性高,維護方便隨著計算機日益廣泛地應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng),數(shù)字控制系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的主流。由于微處理器的強大計算功能,用戶可以根據(jù)需要編寫復(fù)雜的控制程序,所以一臺可編程控制器可以代替多臺模擬儀表,并且可以根據(jù)重編程序修改功能。 DDZⅢ型控制器的基本類型是全刻度指示PID調(diào)節(jié)器。DDZⅢ型儀表采用了集成電路和安全火花型防爆結(jié)構(gòu),提高了儀表精度、儀表可靠性和安全性,適應(yīng)大型工廠、煉油廠的防爆要求。調(diào)節(jié)器將來自變送器的測量值與給定值相比較后產(chǎn)生的偏差進行比例、積分、微分(PID)運算,并輸出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號,去控制執(zhí)行機構(gòu)的動作,以實現(xiàn)對溫度、壓力、流量、液位及其他工藝變量的自動控制。在現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域中,數(shù)字調(diào)節(jié)器有著廣泛應(yīng)用,可實現(xiàn)多種工業(yè)控制,如變頻調(diào)速,流量調(diào)節(jié),溫度控制等等。PID調(diào)節(jié)器以其簡單的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的調(diào)節(jié)品質(zhì)而廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中,成為改善工業(yè)控制系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的重要手段,其參數(shù)的選擇直接影響著系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì),特別是在連續(xù)線性常值控制系統(tǒng)中扮演著重要角色。PID調(diào)節(jié)器控制算法簡單、魯棒性好、可靠性高,在工業(yè)生產(chǎn)過程控制中是應(yīng)用最廣泛的一類控制器,尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。如果微分作用過大,系統(tǒng)變的非常敏感,控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量將變差,甚至變成不穩(wěn)定。比例積分控制器對變化很慢(甚至不變)的偏差有很強的調(diào)整能力,但是其滯后角度也較大,積分時間越小,消除余差的能力越強,系統(tǒng)越趨向不穩(wěn)定。基本運算規(guī)律有比例(P)、積分(I)和微分(D)三種,各種調(diào)節(jié)器的運算規(guī)律均是由這些基本運算規(guī)律組合而成的。[1]由此,該設(shè)計選擇以微處理器為中心的控制器。第三階段為以微處理器為中心的控制儀表。適用于一些小型的、控制要求比較低的生產(chǎn)設(shè)備。 調(diào)節(jié)器的簡介 調(diào)節(jié)器的發(fā)展控制儀表又稱控制器或調(diào)節(jié)器,是控制系統(tǒng)的判斷指揮中心。這兩條發(fā)展主線的技術(shù)基礎(chǔ)都是微電子技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、計算機技術(shù),儀器儀表也隨著這些技術(shù)的發(fā)展而不斷的發(fā)展更新。調(diào)節(jié)器將來自變送器的測量值與給定值相比較,然后根據(jù)比較產(chǎn)生的偏差進行比例、積分、微分(PID)運算,并輸出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(420 mA )去控制執(zhí)行機構(gòu)的動作,以實現(xiàn)對溫度,壓力、流量、液位以及其他工藝參數(shù)的自動控制。 PID control。s design and realizes is the entire design core. Based on the regulator should also have the serial munication, the parameter self regulating grade function. the general digit regulator is in simulates in regulator39。 Completes each kind of control rule with monolithic integrated circuit STC89C52 the PID operation。關(guān)鍵詞:調(diào)節(jié)器;數(shù)字化;單片機;PID控制; A/D轉(zhuǎn)換Designs based on the STC89C52general digital regulatorAbstractIn the industrial control, the regulator is in automatic control system39。該調(diào)節(jié)器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)對模擬信號的轉(zhuǎn)換;用單片機STC89C52完成各種控制規(guī)律的PID運算;由V/I轉(zhuǎn)換電路輸出電流信號控制執(zhí)行器的動作。:任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)。作者簽名: 日期: 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。作者簽名: 日 期: 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。 題 目:基于STC89C52的通用數(shù)字 調(diào)節(jié)器設(shè)計54內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書(畢業(yè)論文)畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文),是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。作 者 簽 名: 日 期: 指導(dǎo)教師簽名: 日 期: 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(論文)的規(guī)定,即:按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版本;學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以贏利為目的前提下,學(xué)??梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名: 日期: 年 月 日導(dǎo)師簽名: 日期: 年 月 日注 意 事 項(論文)的內(nèi)容包括:1)封面(按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作)2)原創(chuàng)性聲明3)中文摘要(300字左右)、關(guān)鍵詞4)外文摘要、關(guān)鍵詞 5)目次頁(附件不統(tǒng)一編入)6)論文主體部分:引言(或緒論)、正文、結(jié)論7)參考文獻8)致謝9)附錄(對論文支持必要時):理工類設(shè)計(論文)正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字(不包括圖紙、程序清單等)。本設(shè)計的主要目的是設(shè)計一臺具有通用功能的數(shù)字調(diào)節(jié)器,本文主要介紹通用數(shù)字調(diào)節(jié)器的組成、原理以及如何實現(xiàn)數(shù)字化控制。通用數(shù)字調(diào)節(jié)器就是在模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上用軟件編程的方法實現(xiàn)PID的運算,以達到提高精度、降低成本、提高系統(tǒng)可靠性,實現(xiàn)被控對象的自動控制。s position, how do the principle as well as realize the numerical control. Realizes through the modulus switch to the simulated signal transformation。s major function is the PID adjustment, in the hardware design request pletes in the situation, the PID algorithm39。 monolithic integrated circuit。模擬調(diào)節(jié)器采用模擬技術(shù),以運算放大器等模擬電子器件為基本器件;數(shù)字調(diào)節(jié)器采用數(shù)字技術(shù),以微處理器為核心部件。一是從所采用的技術(shù)上看,經(jīng)歷了模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器的發(fā)展過程;二是從儀器結(jié)構(gòu)(可擴展性)和實現(xiàn)形式上看,經(jīng)歷了單臺儀器、模塊化儀器和虛擬儀器的發(fā)展過程。單片機所提供的強大功能也為開發(fā)更高性能的儀器儀表創(chuàng)造了條件。這類儀表一般是將檢測裝置、控制裝置、顯示裝置組裝在一個整體內(nèi),同時具有檢測、控制和顯示的功能,它的功能簡單、價格低廉、使用方便,但通用性差,信號不能與其他儀表共享,一般只應(yīng)用于一些簡單的控制系統(tǒng)。單元組合式控制儀表有氣動和電動兩大類,氣動儀表采用的是20100Ka的氣動標(biāo)準(zhǔn)信號;電動儀表采用的標(biāo)準(zhǔn)信號是010mA DC(Ⅱ型)和420mA DC (Ⅲ型)。主要有單回路控制系統(tǒng)、可編程序數(shù)字控制器(PLC)和各種微計算機控制系統(tǒng)等。調(diào)節(jié)器的運算規(guī)律就是指調(diào)節(jié)器的輸出信號與輸入偏差之間隨時間變化的規(guī)律。工程實踐中沒有單純積分作用控制器,都是與比例作用組合成比例積分控制器。他對慣性較大的對象有“超前”調(diào)整作用,所以一般用在有較大滯后被控對象的場合。對于比較重要,控制精度要求較高,希望動態(tài)偏差較小,被控對象的滯后時間比較大的參數(shù)可選擇此控制器??刂葡到y(tǒng)技術(shù)對于提高勞動生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動條件以及保護生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等方面起著非常重要的作用[4]。[6] 設(shè)計任務(wù)的提出隨著工業(yè)自動化生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高,自動化設(shè)備的發(fā)展日新月異,提高了產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率,降低了工人的勞動強度;同時不斷提高的生產(chǎn)技術(shù)水平為自動化裝備提出了更高的要求,這其中調(diào)節(jié)器扮演著重要角色。第二章 方案設(shè)計 調(diào)節(jié)器的類型選擇 模擬式調(diào)節(jié)器模擬控制器是用模擬電路實現(xiàn)控制功能的儀表,又成電動調(diào)節(jié)器。這里介紹DDZⅢ型調(diào)節(jié)器。(3)整套儀表可構(gòu)成安全火花型防爆系統(tǒng)。數(shù)字式PID控制器是通過編程來控制PID調(diào)節(jié)功能的,又稱可編程PID調(diào)節(jié)器,或可編程調(diào)節(jié)器。前者采用數(shù)字技術(shù),以微型計算機為核心部件;而后者采用模擬技術(shù),以運算放大器等模擬電子器件為基本部件。 單片機類型選擇目前的單回路調(diào)節(jié)器通常由單片機、ADC、DAC、放大器、數(shù)字I/O接口、參考電源、鍵盤與顯示電路、通信接口等眾多芯片構(gòu)成,電路復(fù)雜,致使可靠性下降。這次設(shè)計我考慮使用STC公司的STC89C52系列單片機[17],STC89C52是STC公司推出的一款性價比很高的單片機。(7)降低成本,提升性能,原