智能化的液體點滴速度監(jiān)測與控制裝置畢業(yè)論文-預覽頁
【正文】 圖F—1—2方案一：可見光發(fā)光二極管與光敏三極管傳感電路。方案二：不調(diào)制的紅外對射傳感器。方案一：使用RS485總線方式。方案二：使用CAN總線方式，CANbus總線在通信能力、可靠性、實時性、靈活性、易用性、傳輸距離、遠成本低等方面有著明顯的優(yōu)勢，是業(yè)界最有前途的現(xiàn)場總線之一。二、理論分析PID是一種在單片機控制中常用的算法，PID控制由于其具有控制方法簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高和易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)過程控制。離散化后的PID算式為 =K + （F—1—2）式中，K——比例系數(shù)。 T——采樣周期時間。式中各系數(shù)由反復實踐后確定，實驗證明，這種控制方式可以加快系統(tǒng)響應，并具有較高的精度。電源2電源63電源1從站2從站63從站1主站電源主 站 CANH CANL ……圖F—1—3主站采用89C52作為微處理器，以62256作為片外存儲單元。系統(tǒng)中還使用了一片GAL16V8D對高位地址和讀寫控制信號進行編碼，以便簡化系統(tǒng)總線。液晶顯示的中文菜單提示及操作信息使一個并不熟悉本系統(tǒng)的用戶可以正確地對本系統(tǒng)進行操作。圖F—1—6是主站的操作菜單流程圖。（3）主站軟件流程主站軟件流程如圖F—1—7所示。液晶顯示屏（LCD）具有功耗小、輕薄短小無輻射危險，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍，可視面積大，畫面效果好，抗干擾能力強等特點。數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化，對外界環(huán)境要求較低。MAX813L用于“看門狗”芯片。從站的系統(tǒng)框圖如圖F—1—9所示。整個的電路可以分為兩級：第一級接單片機的I/O口，用射級跟隨電路加大電流的驅動能力；第三級才是驅動電路。傳感及測量部分電路原理圖如圖F—1—10所示。③ 工作原理。74HC14是具有施密特功能的六反相器，有74HC14構成的多諧振蕩器電路如圖F—1—12所示。 所以有 k=考慮到脈寬可調(diào)的狀況（見圖F—1—11）進而有 (//+)C=T （F—1—6）（T表示方形脈沖的一個周期大小） (//): (//+)=1:5 （F—1—7） 解調(diào)電路原理與各點波形如圖F—1—1圖F—1—15所示。為了提高采樣的可靠性，減小虛假信息的影響，采用數(shù)字濾波。本設計采用的程序是根據(jù)經(jīng)驗確定兩次采樣允許的最大偏差△X。且本設計為表態(tài)數(shù)碼管顯示，不需要時時更新，只是在要改變顯示內(nèi)容時才刷新一次。 （6） 掉電數(shù)據(jù)存儲每對從站進行一次新的設置，從站單片機都將設置的數(shù)據(jù)存入串行E2PROM24LC16中，每次上電后從站單片機都從24LC16中讀取最近一次設置值。（1）測定液體滴速記錄的數(shù)據(jù)（見表F—1—2）：（表中單位為：滴/分）表F—1—2滴速測試對照表顯示實測顯示實測顯示實測顯示實測顯示實測第一次202050508080120121150149第二次202050518079120120150149第三次202050508080120121150152（2）測定調(diào)整時間記錄的數(shù)據(jù)（見表F—1—3）：（表中數(shù)值為開始調(diào)整到第一次穩(wěn)定時的時間）表F—1—3 調(diào)整時間記錄表第一次/S第二次/S第三次/S第四次/S向上由每分鐘20滴調(diào)整為每分鐘150滴155160140138由每分鐘20滴調(diào)整為每分鐘30滴11131412由每分鐘30滴調(diào)整為每分鐘50滴23222419由每分鐘50滴調(diào)整為每分鐘80滴36363833由每分鐘80滴調(diào)整為每分鐘120滴52555454由每分鐘120滴調(diào)整為每分鐘150滴45484447向下由每分鐘150滴調(diào)整為每分鐘20滴150148154133由每分鐘150滴調(diào)整為每分鐘140滴20161716由每分鐘140滴調(diào)整為每分鐘120滴32313031由每分鐘120滴調(diào)整為每分鐘90滴35343331由每分鐘90滴調(diào)整為每分鐘50滴45434345由每分鐘50滴調(diào)整為每分鐘20滴40474441①根據(jù)以上實驗結果可以看出，該系統(tǒng)使用了PID控制以后，可以更有效地減小誤差，達到更好的控制效果②在表F—1—2中可以看出，在水滴頻率較低時測量準確而頻率較高時出現(xiàn)了誤差，誤差主要來源于以下兩個方面：考慮到單片機的運算能力，由周期轉換為頻率時所涉及的運算全部為整型變量的運算，所以存在舍入誤差。六、總結在本設計的過程中，雖然我們花去了很多功夫，下了很大的功夫，但設計的結果也不能達到預想的效果，因為實際參數(shù)無法與設計精確匹配。通過這次的設計與制作，讓我了解設計電路的程序與設計理念。定時器1在模式1下工作、計數(shù)器0工作在模式0MOV TL1,0B0H 。開外部中斷1SETB EA 。數(shù)據(jù)處理程序 LCALL DISPLAY 。數(shù)碼管TABDISTAB: DB 03FH 。3 DB 066H 。7 DB 07FH
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