【正文】 在此，首先我要衷心的感謝各位老師給予的我們的幫助。 ，觀察系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量，并能根據(jù)需要改變系統(tǒng)控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的控制品質(zhì)要求。這也是這個(gè)系統(tǒng)設(shè)置不全的一方面。（4）在結(jié)合軟件進(jìn)行水溫控制，假如設(shè)定溫度為88℃，而實(shí)際溫度為55℃，那么就加熱使水問(wèn)到達(dá)88℃，此時(shí)水爐會(huì)自動(dòng)斷電，當(dāng)水溫低與88℃，水爐有會(huì)自動(dòng)加熱實(shí)現(xiàn)控制的作用。圖2電路中，CPU的復(fù)位信號(hào)共有3個(gè)：上電復(fù)位(CR2)，人工復(fù)位(S、RR2)和Watchdog復(fù)位(CR3)，通過(guò)或門綜合后加到RESET端。X25045引腳如圖51所示。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，通常都會(huì)遇到各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)干擾，抗干擾能力是衡量工控系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。因此本設(shè)計(jì)中只要涉及輸出控制都是采用低電平驅(qū)動(dòng)。 綜上所述,在上述6部分都沒有問(wèn)題后,就可以進(jìn)行下一步了,即軟件調(diào)試。放大器電阻計(jì)算：由于我的測(cè)量定為+176。C，當(dāng)電源電壓在5~10V之間，穩(wěn)定度為1%，176。如果輸出不正常，應(yīng)按信號(hào)輸出順序分別撿查P0．0、光電耦合器輸入端、光電耦合器輸出端及雙向可控硅兩端的電壓情況。硬件電路的調(diào)試應(yīng)依次對(duì)單片機(jī)基本系統(tǒng)、前向通道和后向通道分別進(jìn)行調(diào)試。光電耦合器件采用的是MOC3041，其耐壓值為400V，可以滿足本設(shè)計(jì)的要求。C64FH60176。C20AH40176。 PID算法的介紹:在模擬系統(tǒng)中，PID算法的表達(dá)式:（1）式中：——調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)： ——調(diào)節(jié)器的偏差信號(hào)，它等于測(cè)量值與給定值之差； KP——調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；　TI——調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間； TD——調(diào)節(jié)器的微分時(shí)間。其外接12兆的晶振來(lái)給起供應(yīng)震蕩頻率。逐步逼近式A/D的轉(zhuǎn)換公式：，、Ux為輸入電壓、N為輸出值 （11） （12）當(dāng)選定參考電壓和A/D位數(shù)時(shí)，e為常數(shù)，由誤差傳遞公式得：，Ux是輸入絕對(duì)誤差 （13）由式（13）知：當(dāng)輸入電壓越大，A/D轉(zhuǎn)換的相對(duì)誤差越小，當(dāng)然輸入電壓不能大于A/D最大轉(zhuǎn)換電壓。AGND,DGND：模擬信號(hào)及數(shù)字信號(hào)的接地。工作溫度：ADC0804LCN——0℃～+70℃；ADC0804的規(guī)格及引腳圖我們用了其內(nèi)部的三個(gè)運(yùn)放。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。按+鍵設(shè)定溫度值加一；按鍵設(shè)定溫度值減一；按設(shè)溫鍵，可任意設(shè)置溫度，輸入相應(yīng)的數(shù)值，按確定鍵即可，按取消鍵則返回前一次設(shè)置的值；按初始鍵則返回剛一開機(jī)的狀態(tài)。硬件電路制作包括印刷線路板制作、焊接和系統(tǒng)連接等幾個(gè)方面?？赏^(guò)鍵盤來(lái)設(shè)置溫度，并顯示在數(shù)碼管上，并通過(guò)串口發(fā)送出去，另外檢測(cè)到溫度通過(guò)串口接收進(jìn)來(lái)，并顯示在相應(yīng)的數(shù)碼管上鍵盤的掃描輸入與顯示器的掃描輸出由單片機(jī)控制，但考慮到鍵盤與接口需要較多的I/O口線，如果直接由單片機(jī)控制，一方面必須擴(kuò)充系統(tǒng)I/O口，另一方面，鍵盤與LED顯示的掃描處理占用大量機(jī)時(shí)，增加軟件編程負(fù)擔(dān)。只要程序長(zhǎng)度小于4K，四個(gè)I/O口全部提供給擁護(hù)。但隨著計(jì)算機(jī)與超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，以現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，采用數(shù)字控制、顯示、A/D與D/A轉(zhuǎn)換，配額后執(zhí)行器與控制閥構(gòu)成的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在過(guò)程控制過(guò)程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。b. 比例積分加微分控制（PID控制）比例積分加微分控制的特點(diǎn)是微分的作用使控制器的輸出與偏差變化的速度成正比例,它對(duì)克服對(duì)象的容量滯后有顯著的效果。因此，這種控制方案一般在大慣性系統(tǒng)對(duì)控制精度和動(dòng)態(tài)特性要求不高的情況下采用。c. 溫度控制的靜態(tài)誤差≤1℃。我們學(xué)了這么多的專業(yè)課，這次設(shè)計(jì)是把我們所學(xué)的東西都連接起來(lái)，使我們擁有的知識(shí)能夠綜合的應(yīng)用。本系統(tǒng)采用PID算法實(shí)現(xiàn)溫度控制功能，通過(guò)串行通信完成兩片單片機(jī)信息的交互而實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定、控制和顯示。特別是在當(dāng)前全球水資源極度缺乏的情況下，我們更應(yīng)該掌握好對(duì)水溫的控制，把身邊的水資源利用起來(lái)。而當(dāng)今，隨著電子行業(yè)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)的不斷改進(jìn)而且計(jì)算機(jī)和傳感器的價(jià)格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技術(shù)來(lái)提高水溫控制并提高控制的精確度不僅是可以到達(dá)而且是容易實(shí)現(xiàn)的。具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、程序簡(jiǎn)短、系統(tǒng)可靠性高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。d. 能打印實(shí)測(cè)水溫值。對(duì)于這樣一些存在大的滯后特性的過(guò)渡過(guò)程控制，一般來(lái)說(shuō)可以采用以下幾種控制方案：（1）輸出開關(guān)量控制：對(duì)于慣性較大的過(guò)程可以簡(jiǎn)單地采用輸出開關(guān)量控制的方法。a. 比例積分控制（PI控制）由于比例積分控制的特點(diǎn)是控制器的輸出與偏差的積分成比例，積分的作用使得過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)無(wú)余差，但系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。另一方面，由于可以采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程，無(wú)論采用上述哪一種控制方法都不會(huì)增加系統(tǒng)硬件成本，而只需對(duì)軟件作相應(yīng)改變即可實(shí)現(xiàn)不同的控制方案。 單片機(jī)系統(tǒng)選擇AT89C205AT89C51單片機(jī)是最常用的單片機(jī)，是一種低損耗、高性能、CMOS八位微處理器。雖然價(jià)格較高但是精度高。 系統(tǒng)溫度控（1）前向通道:以AT89C51單片機(jī)為控制核心，采集到溫度，經(jīng)放大，AD轉(zhuǎn)換后送單片機(jī)處理，再通過(guò)串行口發(fā)送到顯示模塊因?yàn)榭紤]到PID運(yùn)算時(shí)需要調(diào)用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算程序庫(kù),程序需要占用很大的存儲(chǔ)空間,8051內(nèi)部的能滿足此要求,所以不需要擴(kuò)展外部ROM,系統(tǒng)中運(yùn)行中需要存放的中間變量只有給定溫度和實(shí)測(cè),，可不必再擴(kuò)展。設(shè)定可編程芯片的工作方式，對(duì)內(nèi)存中的工作參數(shù)區(qū)進(jìn)行初始化，顯示系統(tǒng)初始狀態(tài)。AD590的測(cè)溫范圍為55℃～+150℃。由于AD590采集的輸出數(shù)據(jù)是模擬量—電流，而且很小，不易測(cè)量，所以我們要將電流量轉(zhuǎn)換成電壓量，這樣有利于后面的放大及D/A轉(zhuǎn)換。第三級(jí)運(yùn)放設(shè)計(jì)為反相比例放大電路，我們?cè)O(shè)計(jì)為將第二級(jí)的輸出電壓放大5倍。轉(zhuǎn)換時(shí)間：100μs；CLK IN, CLK R：時(shí)鐘輸入或接振蕩元件（R,C）,頻率約限制在100kHz～1460kHz,如果使用RC電路則其振蕩頻率為1/（）./INTR：中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出，低電平動(dòng)作。設(shè)A/D 轉(zhuǎn)換電路的模擬輸入電壓為Vi, 則經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換后的相對(duì)誤差表示為: (2)上式表明, 當(dāng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的位數(shù)選定后, 其相對(duì)誤差D與其模擬輸入電壓成反比。.56伏?！?、11腳來(lái)控制選擇的路數(shù)。C878H2176。CCC7H15176。此時(shí)fclk≈640kHz，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間約為103≈μs。復(fù)位電路的參數(shù)選擇：本設(shè)計(jì)晶振用的是12M，則機(jī)器周期為1us，要使單片機(jī)復(fù)位需持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期的高電平。動(dòng)態(tài)掃描時(shí)采用74LS138對(duì)這8個(gè)數(shù)碼管輪流掃描，進(jìn)行位控，而P1口是進(jìn)行段控信號(hào)的控制，為了增加數(shù)碼管的亮度，共陰端有三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)它的電流。AD590是美國(guó)Analog Devices公司生產(chǎn)的二端式集成溫度傳感器，具有體積小、重量輕、線性度好、性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)點(diǎn)?！獢z氏溫度。C和64176。(8) 注意:a、鍵盤按鍵在按下與抬起時(shí)都會(huì)有10~20ms的抖動(dòng)毛刺出現(xiàn)，在讀取鍵值時(shí)可先延時(shí)，再進(jìn)行采樣，在本設(shè)計(jì)中我是調(diào)用了一段顯示子程序，和同學(xué)的電路相比，效果非常明顯。把編寫好的程序放在電腦里，使用偉福仿真器來(lái)仿真，看看8個(gè)數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)是否正確，按下按鍵后能否在數(shù)碼管上顯示設(shè)定的值，反復(fù)的調(diào)試、修改程序，使達(dá)到預(yù)期的效果。軟件看門狗不需外接硬件電路，但系統(tǒng)需要出讓一個(gè)定時(shí)器資源，這在許多系統(tǒng)中很難辦到，而且若系統(tǒng)軟件運(yùn)行不正常，可能導(dǎo)致看門狗系統(tǒng)也癱