【正文】 電流限制和階段推進(jìn)能夠完成為 BLM 控制。這種單片機(jī)有幾個(gè)特點(diǎn):16,384 字節(jié)編程只讀存儲(chǔ)器,512 字節(jié)的 RAM,連續(xù)型 12 位 6通道 PWM 單元、串行通訊裝置(SCI),一個(gè) 2 通道 16 位定時(shí)器,一個(gè) 4 通道 16 位定時(shí)器,一個(gè) 4 通道 16 位定時(shí)器，一個(gè)四通道輸入和一個(gè) 8 位 10 通道 A / D 轉(zhuǎn)換器。這兩個(gè)單片機(jī)類型和使用是普林斯頓結(jié)構(gòu)。在一定的條件下,可以進(jìn)一步降低到低于 1μA。這個(gè) PIC12C671 的 A / D 轉(zhuǎn)換器是一個(gè) 8 位單元,可以分辨 256 分之 1 或 輸出 5v 的最大的 A / D 轉(zhuǎn)換速度是 （Vref= 3V)。這些小數(shù)量的針腳例如外部時(shí)鐘等特殊功能。外部的脈沖,電容器的范圍可以從 至 2μF。這種方法需要一個(gè)參考標(biāo)準(zhǔn),是由一個(gè)已知的來源,例如單片機(jī)的電源電壓值,然后比較,對(duì)未知的價(jià)值。有六支大電流(I / O)線范圍為 15 到 5 毫安。8 位尋址模式提供了靈活的存取數(shù)據(jù)來執(zhí)行一條指令。單片機(jī)的外部線條,然而,還必須能夠在一個(gè)電子嘈雜的環(huán)境,這是 MPU 完全不同的環(huán)境 (微單元 )。新的為電機(jī)控制單片機(jī)每隔幾個(gè)月被介紹。這一項(xiàng)觀念與個(gè)人計(jì)算機(jī)的即插即用理念類似。還有很重要的一點(diǎn)是,單片機(jī)的振蕩器的操作的直接影響單片機(jī)的操作速度。 時(shí)鐘和總線控制結(jié)構(gòu)一個(gè)單片機(jī)需要一個(gè)時(shí)鐘震蕩起來觸發(fā)單片機(jī)的邏輯單元。輸入和輸出口通常是一組的八口的線路。當(dāng)面臨一些程序修正時(shí)無論是閃存還是 EEPROM 型都不需要額外的大量的費(fèi)用。OPT 方法允許最小數(shù)量的產(chǎn)品的生產(chǎn)可能，例如，例如只生產(chǎn)一天，減少程序修正的費(fèi)用。一個(gè)指令的執(zhí)行時(shí)間并不是取決于單片機(jī)的性能。設(shè)計(jì)一個(gè)中央處理器有許多不同的方法，但是從本質(zhì)上來說，一個(gè)典型的中央處理器將會(huì)包括一個(gè)算術(shù)邏輯單元（ALC）和若干個(gè)寄存器用來存取程序指令，數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。有一些改進(jìn)的單片機(jī)版本用一個(gè)外部存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)(例如來自德州儀器公司的 TMS320C240 單片機(jī))。在討論電機(jī)專用單片機(jī)之前，復(fù)習(xí)一下不同種類的單片機(jī)原理是非常有用的。這項(xiàng)工作可以通過搜索那些包括控制申請(qǐng)指令的程序庫(kù)來加快編譯速度。單片機(jī)的類型主要取決于它的建筑學(xué)，外圍設(shè)備，和特殊的功能。其主要用途是當(dāng)被控制量與系統(tǒng)設(shè)定值偏差較大時(shí),能取消積分作用,避免由于積分作用使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,超調(diào)量增加。如圖 42。在普通 PID 控制中引入積分環(huán)節(jié)的目的,主要是為了消除系統(tǒng)的靜態(tài)誤差,提高控制精度。此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，由于輸出通道或執(zhí)行裝置具有信號(hào)的鎖存作用，故仍能保持原值。數(shù)字 PID 控制技術(shù)是一種工業(yè)控制中通用的一種控制技術(shù)，但是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，往往出現(xiàn)在某種情況下設(shè)計(jì)好的控制參數(shù)，在另一種情況下又不滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求了，而常規(guī)的數(shù)字 PID 控制不具有在線整定參數(shù) Kp（比例系數(shù)） 、Ki（積分系數(shù)） 、Kd（微分系數(shù)）的功能，使得其不能滿足系統(tǒng)在不同偏差絕對(duì)值 H 及偏差變化率絕對(duì)值時(shí)，對(duì) PID 參數(shù)的不同要求，從而影響了控制品質(zhì)的進(jìn)一步提高。在控制理論和技術(shù)飛速發(fā)展的今天，在工業(yè)控制中 95%以上的控制回路都具有 PID結(jié)構(gòu)，而且許多高級(jí)控制都是以 PID 控制為基礎(chǔ)的。C 為較大的電解電容，用來進(jìn)一步減小輸出脈動(dòng)和低頻干擾。在這里我們軟件與硬件結(jié)合自主設(shè)計(jì)一種功率調(diào)解電路，如圖27。設(shè)采取(控制)周期為T，在 T 周期內(nèi)工頻交流電的半周波數(shù)為N ， 如全導(dǎo)通時(shí)額定加熱功率為PH ， 則實(shí)際的平均加熱功率 與T 周期內(nèi)實(shí)際導(dǎo)通的半周波P數(shù)n成正比 [8]，即 (23)/HPnN? 調(diào)功電路設(shè)計(jì)目前,采用可控硅進(jìn)行功率調(diào)節(jié)的觸發(fā)方式有兩種:過零觸發(fā)、移相觸發(fā)。 聲光報(bào)警和報(bào)警處理聲光報(bào)警主要作用就是為了給用戶以提示作用，在系統(tǒng)沒有工作在要求下，起到報(bào)警作用，當(dāng)紅色燈亮表示恒溫箱溫度超過 850 攝氏度，此時(shí)單片機(jī)發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇進(jìn)行散熱，一直到溫度恢復(fù)正常為止，當(dāng)綠燈亮表示恒溫箱溫度低于 800 攝氏度，這時(shí)將功率調(diào)節(jié)到最大，進(jìn)行加熱。3）在燒寫 EPROM：ALE 作為燒寫時(shí)鐘的輸入端。3. P2 口有兩個(gè)功能：遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）111）外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（A8～A15）使用。近十年來在工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)運(yùn)用最多的恐怕是 Atmel 公司的 AT89 系列，它的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品不僅在指令上，而且在管腳上都兼容Intel 公司的 MCS51 系列的第一代 CPU8031，并在片內(nèi)存儲(chǔ)器、振蕩電路、功耗、軟件加密以及內(nèi)置看門狗等技術(shù)水平上均有很大程度的提高，使國(guó)內(nèi)的智能儀表行業(yè)的設(shè)計(jì)與開發(fā)者越來越感到使用和設(shè)計(jì)上的方便 [7]。由于 ADC0809 片內(nèi)無時(shí)鐘，可以利用 89S51 提供的地址鎖存允許信號(hào) ALE 經(jīng) D 觸發(fā)器二分頻后獲得，ALE 腳的頻率是 89S51 單片機(jī)時(shí)鐘頻率的 1/6。185。196。210。214。203。A/D200。203。上面大致介紹了下 A/D 轉(zhuǎn)換器的種類，由于本系統(tǒng)是溫控系統(tǒng)， CPU 采用AT89S51，要求有較高的精度，而且考慮到成本，我們選用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC0809，下面對(duì) ADC0809 大致介紹下。測(cè)量放大器的輸入阻抗高，易與各種信號(hào)源匹配，并且輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流及輸入偏置電流小，溫漂也較小，因而其穩(wěn)定性好。如表21 為K型熱電偶分度表，參考溫度是0℃。熱電阻傳感器可分為金屬熱電阻式和半導(dǎo)體熱電阻式兩大類，前者簡(jiǎn)稱熱電阻，后者簡(jiǎn)稱熱敏電阻。在溫度到達(dá)設(shè)定的目標(biāo)溫度后，其溫度下降大的時(shí)候，單片機(jī)通過采樣回的溫度與設(shè)置的目標(biāo)溫度比較，作出相應(yīng)的控制，可以相應(yīng)減小控制可控硅的觸發(fā)角度，增大加熱功率，已保證恒溫箱溫度在 800℃850℃。即改變恒溫箱的平均輸入功率，以此來達(dá)到控溫目的 [2]。第三章：本章是控制算法研究部分。本課題設(shè)計(jì)一個(gè)高溫恒溫箱，采用數(shù)字 PID 算法對(duì)采集進(jìn)來的信號(hào)進(jìn)行處理，在調(diào)節(jié)功率部分，特色采用零點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，運(yùn)用可控硅調(diào)節(jié)功率，這樣可以做到實(shí)時(shí)調(diào)功，安全穩(wěn)定，而且工作效率比較高，節(jié)電環(huán)保。第二章：本章是設(shè)計(jì)的重要部分，即硬件設(shè)計(jì)。然后對(duì)此數(shù)字量經(jīng)數(shù)字進(jìn)行濾波，通過 LED 顯示溫度。其主要用途是當(dāng)被控制量與系統(tǒng)設(shè)定值偏差較大時(shí),能取消積分作用,避免由于積分作用使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,超調(diào)量增加。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）52 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)恒溫箱進(jìn)行溫度采集處理，我們?cè)O(shè)計(jì)此部分，溫度檢測(cè)調(diào)制主要任務(wù)是選擇符合課題要求的傳感器，這里選用了 K 型熱電偶，并且運(yùn)用 AD590 進(jìn)行了冷端溫度補(bǔ)償，為了與 A/D 轉(zhuǎn)換器電壓匹配，對(duì)熱電偶輸出信號(hào)進(jìn)行放大處理。 非接觸式溫度傳感器主要是被測(cè)物體通過熱輻射能量來反映物體溫度的高低，這種孫作斌：基于數(shù)字 PID 的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6測(cè)溫方法可避免與高溫被測(cè)體接觸，測(cè)溫不破壞溫度場(chǎng)，測(cè)溫范圍寬，精度高，反應(yīng)速度快，既可測(cè)近距離小目標(biāo)的溫度，又可測(cè)遠(yuǎn)距離大面積目標(biāo)的溫度。利用公式（21）可方便地求出任意時(shí)刻的冷端溫度θ 0， 經(jīng)過處理之后就可得到該溫度的補(bǔ)償電勢(shì)。因此這種轉(zhuǎn)換器主要用于速度要求不高的場(chǎng)合。通過適當(dāng)?shù)耐饨与娐?，可?duì) 0 到 5V 的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換 [6]。187。228。247。230。203。191。圖 23 A/D 轉(zhuǎn)換電路Figure 23 A/D circuit本 A／D 轉(zhuǎn)換電路采用常用的 8 位 8 通道數(shù)模轉(zhuǎn)換專用芯片 ADC0809，熱電偶傳感器的輸出端接到 ADC0809 的 IN0。 CPU 選擇用微型計(jì)算機(jī)滲透到測(cè)試領(lǐng)域并得到充分發(fā)揮，是現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是目前作為智能儀表的設(shè)計(jì)的一般方法，目前市場(chǎng)上的單片機(jī)從數(shù)據(jù)總線寬度上來分IN026 msb21 2122 20IN127 23 1924 18IN228 25 826 15IN31 27 14lsb28 17IN42 EOC 7IN53 ADDA 25IN64 ADDB 24ADDC 23IN75 ALE 22ref()16 ENABLE 9START 6ref(+)12 CLOCK 10IC7ADC0809D03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1 LE11IC474LS373EOCCLOCK5VXTAL218INT0/ INT1/EA/VPP 31Vss20RST/Vpd9T1/XTAL119RXD/TO/ 22 27 25 26 28 34 37 38ALE/PROG 30Vcc 40WR/ RD/PSEN 29 39TXD/ 21IC3AT89S51DQRXDTXDXTAL1RST231IC5A74LS02231IC6A74LS025V5Vabcdefgagbfce dd ecfbgahhINT0hA0A1A2孫作斌：基于數(shù)字 PID 的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)10主要有 8 位機(jī)、16 位機(jī)、32 位機(jī)，其中的 32 位單片機(jī)近年來在信號(hào)分析與處理、語(yǔ)音處理、數(shù)字圖象處理等數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)用領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用，但在工業(yè)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，占主導(dǎo)地位的還是 8 位機(jī)和 16 位機(jī)，對(duì)本課題涉及的一定精度溫度的測(cè)量，運(yùn)用單片機(jī)的主要目的是構(gòu)成一個(gè)具有一定判斷、運(yùn)算能力以及具有存儲(chǔ)、顯示等功能的系統(tǒng)，它所處理的信息量和復(fù)雜程度由于是溫度因而用 8 位機(jī)已經(jīng)足夠了。2）外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器時(shí)，當(dāng)作地址總線（A0～A7） 。6．RESET：此腳為高電平時(shí)（約兩個(gè)機(jī)器周期） ，可將 CPU 復(fù)位。9．EA/VPP1）接高電平時(shí)：CPU 讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM） ；外部擴(kuò)充 ROM：當(dāng)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器超過 0FFFH 時(shí)，自動(dòng)讀取外部 ROM。0Q7溫度顯示電路如圖 26 所示。為此，人們研究了各種避免電壓瞬時(shí)大幅度下降和抑制高次諧波的方法，過零觸發(fā)方式很好地解決了此類問題，它可把可控硅導(dǎo)通的起始點(diǎn)限制在電源電壓過零點(diǎn)，從而大大降低了諧波分量。但經(jīng)整流濾波后的直流電源仍不穩(wěn)定會(huì)隨著電網(wǎng)電壓或負(fù)載大小而變化，故再加穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，得到一個(gè)波紋小，不隨電網(wǎng)電壓和負(fù)載變化的穩(wěn)定的直流電源。測(cè)量關(guān)心的是變量，并與期望值相比較，以此誤差來糾正和調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的響應(yīng)。（3） 具有魯棒效應(yīng) [10]。d遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19這種算法的缺點(diǎn)是，由于采用了全量輸出，所以每次輸出均與過去的狀態(tài)相關(guān)，計(jì)算時(shí)要對(duì) e(k)量進(jìn)行累加，計(jì)算機(jī)運(yùn)算工作量大，而且，因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的控制量 u(k)對(duì)應(yīng)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置，如計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，u(k)可能會(huì)出現(xiàn)大幅度的變化，會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的大幅度變化，這種情況往往是生產(chǎn)實(shí)踐中不允許的，在某些場(chǎng)合，還可能造成重大的生產(chǎn)事故，因而產(chǎn)生了增量式 PID 控制的控制算法。 積分分離 PID 算法在恒溫箱溫度控制系統(tǒng)中對(duì)系統(tǒng)分析可將其近似認(rèn)為是一帶有純滯后的一階慣性環(huán)孫作斌：基于數(shù)字 PID 的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)20節(jié),對(duì)其控制采用的是 PID 控制。主程序流程圖，如圖 41。系統(tǒng)在硬件電路中的溫度檢測(cè)電路中，采用廉價(jià)的導(dǎo)線來延伸中間距離來彌補(bǔ)熱電偶自身的長(zhǎng)度缺陷。對(duì)于馬達(dá)控制設(shè)計(jì)單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是單片機(jī)的程序（軟件）是可以改變或改進(jìn)的通過改變一些數(shù)據(jù)文件中的文本。在一些例證中，可以看出單片機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用的成功主要是因?yàn)榘l(fā)展工具的性能而不是它本身。1 關(guān)于電機(jī)控制的單片機(jī)類型單片機(jī)對(duì)于控制應(yīng)用的許多類型來說是理想的設(shè)備，其中包括電機(jī)系統(tǒng)。這種方法是程序代碼和數(shù)據(jù)共用一個(gè)數(shù)據(jù)總線和地址空間，減少存儲(chǔ)空間但是處理速度變慢，因?yàn)槌绦蚓幋a和數(shù)據(jù)不能同時(shí)被讀取。這些基本理論中的每一個(gè)都在單片機(jī)的操作中扮演重要的角色。精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)類型的單片機(jī)通常執(zhí)行它們的指令在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)。通常它的程序指令和數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器中（ROM）或者是一次性的存儲(chǔ)器中（OTP） 。對(duì)于 EEPROM 的一個(gè)設(shè)計(jì)變化是一種閃光內(nèi)存。這可以通過使用 EEPROM 型的裝置或由單片機(jī)在停止模式與一個(gè)獨(dú)立的電源連接使 RAM 繼孫作斌：基于數(shù)字 PID 的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)30續(xù)工作。一些更流行的元件包括各式各樣的定時(shí)器、通訊、模擬數(shù)字的變換器,鎖相環(huán),數(shù)模轉(zhuǎn)換器,大電流輸出和特殊顯示驅(qū)動(dòng)程序。)使用 6MHz 水晶頻率被分為兩部分,導(dǎo)致 3MHz 內(nèi)部總線的時(shí)鐘頻率或 333 ns 周期時(shí)間?，F(xiàn)在一些單片機(jī)的總線可以調(diào)制。第二組的電機(jī)控制要求功能含有特單片機(jī) 8 位電機(jī)控制結(jié)構(gòu),如脈寬調(diào)制信號(hào)輸出 A / D 轉(zhuǎn)換、定時(shí)器輸入信號(hào)。面臨的挑戰(zhàn)是減少單片機(jī)的生產(chǎn)成本,同時(shí)增加了單片機(jī)性能。68HC705JJ7 型號(hào)的 8 位單片機(jī),如圖 ,利用 CISCtype HC05 基礎(chǔ)架構(gòu)的核心。單片機(jī)也有一個(gè)特殊的 64 位只讀存儲(chǔ)器。這個(gè) A / D 轉(zhuǎn)換器是基于內(nèi)部比較器和一個(gè)電流充放電功能,如圖 。這是因?yàn)橐粋€(gè) 16 位的決議是 65,536 個(gè)中的一個(gè),換句話說, 模擬信號(hào),在理論上,可以解決 。中央處理器擁有獨(dú)立總線