基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)-預(yù)覽頁
【正文】 管和加熱絲串聯(lián)接在交流220V，50HZ交流試點(diǎn)回路，在給定周期內(nèi)，8031只要改變可控硅管的接通時間便可改變加熱絲功率，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。本設(shè)計采用無ROM的8031作為主控制芯片。采用單片機(jī)來對他們控制不僅具有控制方便，簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大的提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。其中溫度控制電路是通過可控硅調(diào)功器實現(xiàn)的。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。應(yīng)用遍及石油、化工、冶金、機(jī)械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業(yè)領(lǐng)域。單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)是以MS5l單片機(jī)為控制核心，輔以采樣反饋電路，驅(qū)動電路，晶閘管主電路對電爐爐溫進(jìn)行控制的微機(jī)控制系統(tǒng)。它具有體積小、重量輕、價格低、可靠性高、耗電少和靈活機(jī)動等許多優(yōu)點(diǎn)。 MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)MCS51系列單片機(jī)組成結(jié)構(gòu)中包含運(yùn)算器、控制器、片內(nèi)存儲器、4個I/O口、串行口、定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)、振蕩器等功能部件。 外接晶體引腳XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）：接外部晶振的兩個引腳。 在訪問片外擴(kuò)展存儲器時，低8位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時傳送，高8位地址由P2口傳送。P2口：可作為一般I/O口用，但應(yīng)用系統(tǒng)采用外部系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)時，它分時作為高8位地址線。 MCS51控制線RST/Vpd（9腳）：RST即為RESET，Vpd為備用電源。ALE/PROG（30腳）：地址鎖存有效信號輸出端。在從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機(jī)器周期內(nèi)該信號有效兩次，并通過數(shù)據(jù)總線P0口讀回指令或常數(shù)。對于片內(nèi)還有EPROM的機(jī)型，在編程期間，此引腳用作12V編程電源Vpp的輸入端。單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的方法有并行擴(kuò)展法和串行擴(kuò)展法兩種。803174Ls3732764過零信號發(fā)生器8155ADC0809傳感檢測電路溫控電路電爐鍵盤與顯示 總體設(shè)計原理圖 程序存儲器的擴(kuò)展8031片內(nèi)不帶ROM，采用8031芯片時，須擴(kuò)展程序存儲器。常用的EPROM芯片主要有：271273276271227256等。B：地址總線：P0口經(jīng)鎖存器向EPROM提供地址低8位，P2口提供高8位地址以及片選線。 2764與8031連接圖溫度檢測元件和變送器的選擇和被控溫度及精度等級有關(guān)。因為傳感器輸出4mA 時，在取樣電阻上的電壓不等于零，直接經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量也不等于零，所以單片機(jī)不能直接利用，這樣利用穩(wěn)壓管產(chǎn)生一個精確基準(zhǔn)電壓Vref 與R3。系統(tǒng)的爐溫工藝曲線經(jīng)分段換算后轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電壓數(shù)據(jù)，再經(jīng)過進(jìn)制轉(zhuǎn)換后存入E2PROM中。例如：若溫度測量范圍為400℃～1000℃，,毫伏變送器零點(diǎn)遷移后輸出010mV范圍電流。MCS51單片機(jī)可以和8155直接連接而不需要任何外加邏輯器件，就可為系統(tǒng)增加256個字節(jié)片外RAM、22位I/O口線以及一個14位定時器。當(dāng)IOM/=0時，單片機(jī)對8155內(nèi)RAM讀/寫，RAM低8位編址為00~FFH；當(dāng)IO/M=1時，單片機(jī)對8155中的I/O口進(jìn)行讀/寫。8 路8 位A／D 轉(zhuǎn)換器， 即分辨率8 位。此地址經(jīng)譯碼選通8 路模擬輸入之一到比較器。當(dāng)OE 輸入高電平時， 輸出三態(tài)門打開， 轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 同一時刻，ADC0809只接收一路模擬量輸入，不同時刻對8路模擬量進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。顯然，可控硅在給定周期T的100%時間內(nèi)接通的功率最大。 在工業(yè)上，偏差控制又稱為PID控制，這是工業(yè)控制中常用的控制形式，一般能收到令人滿意的效果。μVison3是集成的可視化Windows操作界面，其提供了豐富的庫函數(shù)和各種編譯工具，能夠?qū)?1系列單片機(jī)以及和51系列兼容的絕大部分類型的單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計。其主要特點(diǎn)如下：①支持匯編語言、C51語言等多種單片機(jī)設(shè)計語言；②可視化的文件管理，界面友好；③支持豐富的產(chǎn)品線，除了51及其兼容內(nèi)核的單片機(jī)外，還新增加了對ARM內(nèi)核產(chǎn)品的支持；④具有完善的編譯連接工具；⑤具備豐富的仿真調(diào)試功能，可以仿真串口、并口、A/D、D/A、定時器/計數(shù)器以及中斷等資源，同時也可以和外部仿真器聯(lián)合進(jìn)行在線調(diào)試；⑥內(nèi)嵌RTX51實時多任務(wù)操作系統(tǒng)；⑦支持在一個工作空間中進(jìn)行多項目的程序設(shè)計。為了系統(tǒng)正常工作，T1中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間必須滿足T0的制一時間要求，因為T1的中斷是嵌套在T0中斷之中的。本設(shè)計采用中值濾波 YNNYYYYNYYN(2CH)送A (2CH)≠(2DH)?(2CH)(2DH)?(2CH)→←(2DH)(2DH)≠(2EH)?(2DH)(2EH)?(2CH)≠(2EH)?(2EH)(2CH)?(2CH) 送2AH返回(2EH)送2AH(2EH)送2AH(2DH) 送2AH(2DH) 送2AH N總結(jié)本設(shè)計使用無ROM的8031作為主控芯片進(jìn)行控制，單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字、智能化方面有廣泛
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