單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 對調(diào)節(jié)器的輸出限幅[4]，即當(dāng)|u|umax 時(shí)，令u=umax 或u=umax ，或根據(jù)具體情況確定。u(k) 為調(diào)節(jié)器第k次輸出， e(k) 為第k 次給定與反饋偏差。若控制周期TC已結(jié)束(即M=0)，則屏蔽T1定時(shí)器中斷，進(jìn)行新一輪溫度采樣；若控制周期TC還未結(jié)束〔即M≠0 〕，則開始判斷導(dǎo)通時(shí)間是否結(jié)束。在啟動(dòng)采樣的同時(shí)屏蔽T1中斷。同時(shí)，按照PID算法，對溫度采樣值和給定值之間的偏差進(jìn)行控制，得到控制量。 數(shù)模轉(zhuǎn)換部分使用單片機(jī)自帶的12位A/D轉(zhuǎn)換器，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換和控制，免去使用專用的轉(zhuǎn)換芯片，使系統(tǒng)處理速度更快，精度更高，使電路簡化。 軟件設(shè)計(jì)中選取控制周期TC 為200(T1C) ，導(dǎo)通時(shí)間取Pn T1C ，其中Pn 為輸出的控制量，Pn值介于0～200之間， T1 為定時(shí)器定時(shí)的時(shí)間，C為常數(shù)。 單片機(jī)溫度控制器控制溫度范圍100℃到400℃，采用通斷控制，通過改變給定控制周期內(nèi)加熱和制冷設(shè)備的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，來提高和降低溫度，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。選取該巴特沃斯二階有源低通濾波電路的截止頻率fH=10 kHz 。根據(jù)上式，可以把電阻值隨溫度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為電壓值隨溫度變化的關(guān)系,由于熱敏電阻的電信號(hào)一般都是毫伏級，必須經(jīng)過放大，將熱敏電阻測量到的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為0～，才能在單片機(jī)中使用。 本系統(tǒng)中對檢測精度要求不是很高，室溫下即可，所以選用高精度熱敏電阻作為溫度傳感器。如果檢測值高于設(shè)定值，則啟動(dòng)制冷系統(tǒng)，降低環(huán)境溫度；如果檢測值低于設(shè)定值，則啟動(dòng)加熱系統(tǒng)，提高環(huán)境溫度，達(dá)到控制溫度的目的。整個(gè)系統(tǒng)硬件部分包括溫度檢測系統(tǒng)、信號(hào)放大系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、I/O設(shè)備、控制執(zhí)行系統(tǒng)等。1 整體方案設(shè)計(jì)該裝置可實(shí)現(xiàn)對溫度的測量，并能根據(jù)設(shè)定值對環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)控溫的目的。單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：本文介紹了一種基于MSP430 單片機(jī)的溫度測控裝置。單片機(jī)具有處理能強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫度測量與控制方面，控制簡單方便，測量范圍廣，精度較高。 本文設(shè)計(jì)了一種基于MSP430單片機(jī)的溫度測量和控制裝置，能對環(huán)境溫度進(jìn)行測量，并能根據(jù)溫度給定值給出調(diào)節(jié)量，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的目的。 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)是以MSP430單片機(jī)為控制核心。單片機(jī)將檢測到的溫度信息與設(shè)定值進(jìn)行比較，如果不相符，數(shù)字調(diào)節(jié)程序根據(jù)給定值與測得值的差值按PID控制算法設(shè)計(jì)控制量，觸發(fā)程序根據(jù)控制量控制執(zhí)行單元。而對于本設(shè)計(jì)，因?yàn)闇囟纫蟛桓?，是在室溫環(huán)境下，熱敏電阻的阻值與環(huán)境溫度基本呈線性關(guān)系[2]，這樣可以通過電阻分壓簡單地將溫度值轉(zhuǎn)化為電壓值。 給熱敏電阻通以恒定的電流，可得到電阻兩端的電壓，根據(jù)與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù)T0 以及特性系數(shù)
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