【正文】 鍵盤，作為向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令的接口，以其特定的按鍵序列代表著各種確定的操作命令。不過微型計算機(jī)控制系統(tǒng)畢竟資源有限，交互能力不強(qiáng)，通?？偸遣捎脝捂I按下有效，多鍵按下無效的原則（若系統(tǒng)沒有復(fù)合鍵，當(dāng)然應(yīng)該另當(dāng)別論）。所以，通過檢測電平的狀態(tài)（高或低），便可確定按鍵是否已被按下。鍵盤是計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中一個重要組成部分，設(shè)計時必須解決下述一些問題。前者能自動識別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)的代碼，以并行或串行方式發(fā)給CPU。因為按實際偏差計算出的控制量并沒有執(zhí)行。為此可以采用積分分離措施，即偏差較大的時，取消積分作用；當(dāng)偏差較小時才將積分作用投入。[18] (1) 遇限削弱積分法一旦控制變量進(jìn)入飽和區(qū)，將只執(zhí)行削弱積分項的運(yùn)算而停止進(jìn)行增大積分項的運(yùn)算。② 積分系數(shù)過大，使微分反應(yīng)被淹沒鈍化。② 微分系數(shù)過小，致使對對象反應(yīng)不敏感。加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，動態(tài)響應(yīng)變慢。系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)立即作用已減少偏差。微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。PID控制，實際中也有PI和PD控制。 主程序流程圖在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。至于采用軟件方式，還是通過硬件進(jìn)行延時，各有利弊。對于8為A/D轉(zhuǎn)換器，一次讀數(shù)即可。一般來講，如果系統(tǒng)的參數(shù)不多，且變換速度比較快，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間比較短，因而多數(shù)采用查詢方式。系統(tǒng)上電或復(fù)位后，進(jìn)入控制系統(tǒng)主程序。第四章 智能溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計智能溫度控制系統(tǒng)的軟件部分按其功能分為：監(jiān)測程序、測控程序和其他模塊輔助程序。運(yùn)放的反饋電阻可通過RFB端引用片內(nèi)固有電阻，還可以外接。DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換器件。列式鍵盤(又叫矩陣式鍵盤) 它是用I/O口組成行列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交叉點上，在按鍵比較多時，能節(jié)省I/O口，通常采用較多。且微型計算機(jī)不向動態(tài)顯示那樣不間斷地掃描，因而節(jié)省了大量機(jī)時，適用于工業(yè)過程控制及智能化儀器。靜態(tài)顯示，是由微型計算機(jī)一次輸出顯示模型后，就能保持該顯示結(jié)果，直到下次發(fā)送新的顯示模型為止。但由于人的視覺有暫留現(xiàn)象，所以只要掃描頻率足夠快，仍會感覺所有的器件都在顯示。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。GND：接地。單片機(jī)要完成的任務(wù)是：接收ADC0832發(fā)出的數(shù)字量，進(jìn)行標(biāo)度變換，線性化，進(jìn)行PID運(yùn)算，輸出數(shù)字量一路給DAC0832控制調(diào)功器，一路給74LS164驅(qū)動顯示。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0~5V之間。CLK 芯片時鐘輸入。 CH1 模擬輸入通道1，或作為IN+/使用。40176。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。缺點是分辨率不高，一般都在 10 位以下；精度較高時，功耗較大。但這種轉(zhuǎn)換方式需要數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，由于高精度的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路需要較高的電阻或電容匹配網(wǎng)絡(luò)，故精度不會很高。所以這種轉(zhuǎn)換方式主要應(yīng)用在低速高精度的轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)有單積分和雙積分兩種轉(zhuǎn)換方式，單積分模數(shù)轉(zhuǎn)換的工作原理是將被轉(zhuǎn)換的電信號先變成一段時間間隔，然后再對時間間隔記數(shù)，從而間接把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的一種模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，它的主要缺陷是轉(zhuǎn)換精度不高，主要受到斜坡電壓發(fā)生器、比較器精度以及時鐘脈沖穩(wěn)定性的影響。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的，測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸，測溫范圍廣，不受測溫上限的限制，也不會破壞被測物體的溫度場，反應(yīng)速度一般也比較快；但受到物體的發(fā)射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響，其測量誤差較大。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國從 1988 年 1 月 1日起，熱電偶和熱電阻全部按 IEC 國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定 S、B、E、K、R、J、T 七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。構(gòu)造簡單，使用方便。其優(yōu)點是：測量精度高。系統(tǒng)主程序負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度，子程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)各個子功能，中斷程序負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)的中斷事件。軟件設(shè)計具有充分的靈活性，可以根據(jù)系統(tǒng)的要求而變化。硬件是整個設(shè)計的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，包括A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤電路、LED顯示電路、D/A轉(zhuǎn)換電路等幾部分組成。本文就沒有建立電加熱爐的數(shù)學(xué)模型，而是在設(shè)計出加熱爐硬件原理圖的基礎(chǔ)上，直接采用算法簡單、效果好的PID 智能控制算法。要實現(xiàn)對加熱爐的控制，必須建立被控對象的數(shù)學(xué)模型，然后求取相應(yīng)的控制器方程，例如自適應(yīng)控制、隨機(jī)最優(yōu)控制、預(yù)測控制、解耦控制和變結(jié)構(gòu)控制等。機(jī)電一體化、數(shù)控、先進(jìn)制造技術(shù)、CIMS 之間的技術(shù)、專業(yè)、學(xué)科之間的界限越來越模糊，這是實際發(fā)展的需要，也是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。對于這樣一個具有非線性、大滯后、大慣性、時變性、升溫單向性等特點的控制對象，很難用數(shù)學(xué)方法建立精確的數(shù)學(xué)模型，因此用傳統(tǒng)的控制理論和方法很難達(dá)到好的控制效果。[5]但是考慮到本人目前的學(xué)識所限，有許多技術(shù)上的問題需要解決，這就需要在以后的工作和學(xué)習(xí)中加以改進(jìn)，因此本次畢業(yè)設(shè)計將采用算法簡單、實用價值較高的PID 控制算法，資料表明，采用該算法也可以取得良好的控制效果。(2)采用不同學(xué)習(xí)速率η的單神經(jīng)元自適應(yīng)PID智能控制算法較采用相同學(xué)習(xí)速率η的有較好的快速性、較小的超調(diào)量和較強(qiáng)的魯棒性。若已通過辨識建立了電加熱爐的數(shù)學(xué)模型，則可采用最優(yōu)控制或自適應(yīng)控制。它避開了建立精確的數(shù)學(xué)模型和用常規(guī)控制理論進(jìn)行定量計算與分析的困難性。智能控制的發(fā)展主要得益于模糊邏輯控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論的不斷成熟。溫度測量是溫度控制的基礎(chǔ)，技術(shù)己經(jīng)比較成熟。國內(nèi)各種形式的加熱爐發(fā)展到現(xiàn)在，還不能講哪一種形式是最先進(jìn)、最成熟的，都多多少少存在一些問題，還有待我們?nèi)ヌ剿?，如各熱工參?shù)之間和設(shè)計結(jié)構(gòu)之間的定量關(guān)系，控制系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的最優(yōu)化，但計算機(jī)控制加熱爐系統(tǒng)是一種發(fā)展方向。最近幾年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，需要消耗大量的能源，并且環(huán)境污染問題越來越突出，節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境己被人們所接受，成為今后科學(xué)技術(shù)發(fā)展的方向。通常的工業(yè)過程都對爐溫的控制提出了一定的要求，這就需要對電加熱爐進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)它的通電強(qiáng)度來改變它輸出的熱能。就目前而言，智能控制是解決傳統(tǒng)過程控制局限性問題和提高控制質(zhì)量的一個重要途徑。傳統(tǒng)控制方法絕大多數(shù)是基于被控對象的數(shù)學(xué)模型，即按照建?？刂苾?yōu)化進(jìn)行，建模的精確程度決定著控制質(zhì)量的高低，盡管目前的建模理論和方法己有長足的長進(jìn)，但仍有許多過程和對象的機(jī)理不清楚，動態(tài)特性難以掌握，使我們不得不對被控對象進(jìn)行簡化或近似，將一個理論上極為先進(jìn)的控制策略應(yīng)用在這樣的模型上，控制效果自然會大打折扣，因此，用傳統(tǒng)的控制手段進(jìn)一步提高控制對象的質(zhì)量遇到了極大的困難，傳統(tǒng)控制方法面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。無論是經(jīng)典控制理論還是現(xiàn)代控制理論，都是建立在系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上的。s labor and brings, may enhance the product the heat treatment quality. Keywords: electric heating stove。關(guān)鍵詞：電加熱爐；溫度控制；單片機(jī)控制Design Of Intelligent Temperature Control System Based on MCSAbstractThe electric heating stove is the typical member of Industrial process control, applies widely in our country. The electric heating stove39。本文就是在不用現(xiàn)場工人操作的前提下，建立以電加熱爐為研究對象，針對電加熱爐的特點，設(shè)計了用計算機(jī)來控制電加熱爐溫度的智能控制系統(tǒng)。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它基于單片機(jī)的智能溫度控制系統(tǒng)設(shè)計摘要電加熱爐是典型的工業(yè)過程控制對象，在我國應(yīng)用廣泛。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。溫度超調(diào)時，通過工人反復(fù)操作調(diào)節(jié)閥很難達(dá)到理想的控制效果。理論上將其應(yīng)用于電加熱爐的溫度控制系統(tǒng)，可以滿足溫度控制穩(wěn)定性的要求，可以減少操作人員的勞動量和帶來的人為誤差，可以提高產(chǎn)品的熱處理質(zhì)量。s furnace temperature with the puter control system. This article has designed the hardware schematic diagram and the software procedure take the STC898C52 monolithic integrated circuit as the in detail elaborated each hardware constituent principle of work, uses the primary device with various part, as well as various softwares partial flow general it applies in the electric heating stove temperature control system, may satisfy the temperature control stable request, may reduce the personal error which operator39。70年代至90年代為第二階段，即現(xiàn)代控制理論階段：90年代至今為第三階段，即智能控制理論階段?；诒豢貙ο蟮倪@種復(fù)雜性，決定了控制的艱難性。它與傳統(tǒng)控制的主要區(qū)別在于可以解決非線性模型化系統(tǒng)的控制問題。布置在爐內(nèi)的加熱元件將電能轉(zhuǎn)化為熱能，通過輻射或?qū)α鞯姆绞綄崮軅鬟f給加熱對象，從而改變對象的溫度。電加熱爐控制作為過程控制的一個典型，動態(tài)特性具有大慣性大延遲的特點，而且伴有非線性。但是隨著計算機(jī)控制技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，用計算機(jī)來控制加熱爐的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行加熱己成為一個新的發(fā)展方向。溫度控制在生產(chǎn)過程中占有相當(dāng)大的比例，其關(guān)鍵在于測溫和控溫兩方面。本文主要研究電加熱爐溫度控制的方法。[6] 智能控制是一類無需人的干預(yù)就能夠針對控制對象的狀態(tài)自動地調(diào)節(jié)控制規(guī)律以實現(xiàn)控制目標(biāo)的控制策略。由于計算機(jī)控制最大的特點是控制算法可靈活變動，因此，為電加熱爐的計算機(jī)控制提供了方便。PID 和 PSD 控制算法比較結(jié)果：(1)單神經(jīng)元自適應(yīng) PID 智能控制算法和單神經(jīng)元自適應(yīng) PSD 智能控制算法都比傳統(tǒng) PID 控制算法超調(diào)量小、速度快、實時控制效果好?？傊谏鲜鰞煞N算法中，學(xué)習(xí)速率η不同的單神經(jīng)元自適應(yīng) PSD智能控制算法具有較滿意的實時控制效果，實用價值較高。例如在冶金行業(yè)軋鋼生產(chǎn)過程中，加熱爐能耗約占全廠總能耗的60%左右，是軋鋼工序的能耗大戶，尤其是近二十年來，加熱爐的硬件設(shè)備裝備水平有了很大的提高，因此提高加熱爐操作水平，實現(xiàn)計算機(jī)全自動燒鋼，降低加熱爐能耗意義很大。由于計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，高校的專業(yè)合并與滲透使工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)、自動化、信息技術(shù)改造了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。作為被控對象，電加熱爐具有非線性