【正文】 自校準(zhǔn)電路，可有效去除零點(diǎn)漂移和增益誤差； ⑤內(nèi)設(shè)模擬輸入緩沖器，可直接對(duì)高阻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 可使用的內(nèi)部寄存器： ①通信寄存器， 8 位，可讀寫(xiě)。 ②設(shè)置寄存器， 8 位，可讀寫(xiě)。 ⑥帶輸出速率可編程的低通濾波器，可根據(jù)需要選用不同轉(zhuǎn)換速率。變送器由毫伏變送器和電流 /電壓變送器組成 ,為了提高測(cè)量精度，變送器可以進(jìn)行零點(diǎn)遷移。相應(yīng)的地址分配為： 0000H 00FFH 8155 內(nèi)部 RAM 0100H 命令 /狀態(tài)口 0101H A 口 0102H B 口 0103H C 口 0104H 定時(shí)器低 8 位口 0105H 定時(shí)器高 8 位口 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 圖 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)電路原理圖 8155 用作鍵盤(pán) /LED 顯示器接口電路。 A 口和所有 LED 的八段引線相連，各 LED 的控制端G 和 8155C 口相連，故 A 口為字形口， C 口為字位口， 8031 可以通過(guò) C 口控制LED 是否點(diǎn)亮，通過(guò) A 口顯示字符。這個(gè)問(wèn)題在其它類型的 ADC 中也存 在。 /*初始化 AD7715 的通信口 */ writereg(0x10)。 0x80)。 } float readdata 16(){ UNCHAR temp1。 /*退出 standby 方式，設(shè)置讀操作， 3/rate 時(shí)間后出結(jié)果 */ while(!(IN_PORT amp。 /*等待讀時(shí)刻到來(lái) */ RUN=0； /*AD7715 選中 */ SCON=0X10。 while(!RI)。 /*合并成 16 位 */ 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 return((float)(exchange_16(temp2))/*VREF)。 ① 溫度控制程序 溫度控制程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下： 1）鍵盤(pán)掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示； 2）爐溫采樣、數(shù)字濾波； 3）數(shù)據(jù)處理； 4）越限報(bào)警和處理； 5） PID 計(jì)算 、溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換 ② 主程序 主程序包括 8031 本身的初始化、并行接口 8155 初始化等等。 8031 從 T1 中斷服務(wù)程序返回后即可恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和返回主程序。例如對(duì)于熱慣性大、時(shí)間滯后明顯、耦合強(qiáng)、難于建立精確數(shù)學(xué)模型的大型立式淬火爐，可以采用人工智能模糊控制算法，通過(guò)對(duì)淬火爐電熱元件通斷比的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的自動(dòng)控制，也可以采用仿 人智能控制（ SHIC）算法和 PID 控制算法的聯(lián)合控制方案，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)靈活運(yùn)用。當(dāng)線圈通電后，會(huì)使中心的軟鐵核心產(chǎn)生磁性，將橫向的擺臂吸下，而 臂的右側(cè)則迫使電門(mén)接點(diǎn)相接，使兩接點(diǎn)形成通路。 一般繼電器規(guī)格中它并不會(huì)說(shuō)明繼電器需要多少電流可以驅(qū)動(dòng)線圈，在使用時(shí)可以量測(cè)線圈內(nèi)的電阻值，就可以利用歐姆定律換算出耗電流，如果我們量測(cè)阻值為 150w，線圈驅(qū)動(dòng)電壓 24vdc，耗電流為 24v/150w=，這樣就可以知道電源供應(yīng)器需要供應(yīng)多大的電流，才能使繼電器作動(dòng)。另外，繼電器也不單是作為一個(gè)簡(jiǎn)單的 “開(kāi)關(guān) ”來(lái)用，它還有其它的 “控 制 ”作用。我們把這種能自動(dòng)使 被控制量發(fā)生跳躍變化的控制元件稱為繼電器。只要在線圈兩端加上一定的 電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流 ，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。但在過(guò)程的啟動(dòng)、結(jié)束或大幅度增減設(shè)定時(shí)，短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)輸出有很大的偏差，會(huì)造成 PID 運(yùn)算的積分 積累，引起系統(tǒng)較大的超調(diào)和振蕩。 溫度控制原理 : 開(kāi)關(guān)控制 ： 實(shí)測(cè)溫度比設(shè)定值小時(shí)，不斷輸出， 加熱器通電。其波 形如圖 所 示 （ 右 圖 ） ： 圖 比例動(dòng)作（ P）： 在設(shè)定值發(fā)生的比例帶中，操作輸 出量對(duì)偏差進(jìn)行比例的動(dòng)作。 積分動(dòng)作（ I）： 比例動(dòng)作時(shí)，會(huì)發(fā)生偏移。微 分動(dòng)作可以修補(bǔ)他們的缺點(diǎn)，用 偏差所發(fā)生的傾斜微分系數(shù)的操 作量，加以修正。這是因?yàn)楸壤齽?dòng)作 不易發(fā)生震蕩，積分動(dòng)作可自動(dòng) 修復(fù)偏移量，微分動(dòng)作可抗外因 引起的變化。 對(duì)于 DDC 控制系統(tǒng)，它是對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行斷續(xù)控制，因此要對(duì)上式進(jìn)行離散。調(diào)試時(shí)可利用仿真器對(duì)各個(gè)接口地址進(jìn)行讀寫(xiě)操作，靜態(tài)的測(cè)試電路各個(gè)部分的連接是否正確；對(duì)于動(dòng)態(tài)過(guò)程可以編寫(xiě)簡(jiǎn)短的調(diào)試程序配合硬件電路的調(diào)試。 仿真調(diào)試 : 暫時(shí)排除目標(biāo)板的 CPU 和 EPROM，將樣機(jī)接上仿真機(jī)的 40 芯仿真插頭進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試各部分接口電路是否滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)測(cè)試 ALE 信號(hào)，如沒(méi)有 ALE 信號(hào)，則判斷是晶體或 CPU 故障，這稱之為“心臟”檢查。 ④對(duì)擴(kuò)展的 RAM, ROM 進(jìn)行檢查調(diào)試。 外部程序存儲(chǔ)器電路： 用仿真器讀出 EPROM 中的內(nèi)容與實(shí)際存入的內(nèi)容比較，如果讀出內(nèi)容有錯(cuò)，則依讀出內(nèi)容分析，查找系統(tǒng)數(shù)據(jù)線、地址線、控制線有無(wú)開(kāi)路、短路、虛焊和連接錯(cuò)誤等情況。如果輸出不正常，應(yīng)按照 信號(hào)輸出順序分別檢查 端口、繼電器電路是否出現(xiàn)接觸上的問(wèn)題、電路兩端的電壓是否正常 。實(shí)驗(yàn)室調(diào)試工作完成以后，即可組裝成機(jī)器，移至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)行和進(jìn)一步調(diào)試，并根據(jù)運(yùn)行及調(diào)試中的問(wèn)題反復(fù)進(jìn)行修改。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用到較多的專業(yè)相關(guān)知識(shí)，因此對(duì)理工類的學(xué)生 是一次很好的鍛煉，比如檢測(cè)與轉(zhuǎn)換、自動(dòng)控制理論知識(shí)、單片機(jī)技術(shù)、模擬電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)等。 參考文獻(xiàn) 《 傳感器原理及檢測(cè)技術(shù) 》 長(zhǎng)春 :吉林大學(xué)出版社， 2020. 王君 、 凌振寶 . 《 單片機(jī)原理及其接口技術(shù) 》 北京 :清華大學(xué)出版社 1995 胡漢才 . 《 單片機(jī)微型機(jī)原理及應(yīng)用 》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1994 徐淑華 、 程退 、 姚萬(wàn)生 . 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 附 錄 相關(guān)設(shè)計(jì)軟件： Protel 99SE 相關(guān)電子網(wǎng)站： 中國(guó)電子網(wǎng)： 美國(guó)模擬器件公司（ Analog Devices, Inc.，紐約證券交易所代碼： ADI，網(wǎng)站：）： 電子工程師社區(qū)： 無(wú)憂電子開(kāi)發(fā)網(wǎng)： 電子設(shè)計(jì)技術(shù) CHINA 網(wǎng)： 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用： 中國(guó)電子設(shè)計(jì)：