【正文】 這些諧波分量引起電網(wǎng)電壓波形畸變，功率因數(shù)下降，給其它用電設(shè)備和通訊系統(tǒng)的工作帶來(lái)不良影響。由于光電耦合器初級(jí)、次級(jí)之間存在著延遲，使 G1和 G2組成的負(fù)反饋電路之間顯得遲緩，容易引起電路 C 自激振蕩，連接電容之后，保證了電路對(duì)瞬變信號(hào)的負(fù)反饋?zhàn)饔茫?高了電路的穩(wěn)定性。 即 8031 先把低 8位送入第一級(jí)緩沖器，然后再送高 4 位數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)選通第二級(jí)的兩片 74LS373 構(gòu)成的第一級(jí)緩沖器，使 12 位數(shù)據(jù)同時(shí)出現(xiàn)在 DAC7521 的數(shù)據(jù)輸出線上，進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換。這里采用 12 位 DAC7521 作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其滿度輸出 10 V，輸出電流經(jīng)運(yùn)放 OP07 變成 電壓，分辨率為 ? ?mVVLS B 12 ?? （ 34） 每個(gè)量化單位可控制的移相角設(shè)為 x176。其中顯示器 5 個(gè)按鍵 10個(gè)。電流驅(qū)動(dòng)即可以用反相的，也可以用相同的。 本次設(shè)計(jì)中我們采用了 6MHZ 的晶體震蕩器。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 系統(tǒng)硬件 22 的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。根據(jù)這個(gè)原則，采用的電路是： 按鍵電平復(fù)位，如圖 323 所示，按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的。但復(fù)位不影響單片機(jī)內(nèi)部的 RAM 狀態(tài)。另外，單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)與應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)位狀態(tài)又是密切 相關(guān)的，因此，必須熟悉單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)。由 NE555定時(shí)器構(gòu)成的看門狗電路如圖321 所示 R C6為定時(shí)元件，由單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生的正脈沖寬度為 usCRtW 63 ?? ，C5用于濾除高頻干擾。 PC5～ PC0：可用編程的方法來(lái)決定 C口作為通用輸入 /輸出線或作 A口、 B 口數(shù)據(jù)傳送的控 制應(yīng)答聯(lián)絡(luò)線。 WR：寫(xiě) 選通信號(hào)端，低電平有效。 CE：片選信號(hào)端，低電平有效。 圖 317 8155 引腳和結(jié)構(gòu)圖 8155 為 40 腳雙列直插式封裝，其引腳的功能及特點(diǎn)說(shuō)明如下： RESET：復(fù)位端，高電平有效。 179。采用線選法，將片選信號(hào) CE1 與 相連，片選信號(hào) CE2 與 相連。此外動(dòng)態(tài) RAM 的功耗低，價(jià)格便宜。按半導(dǎo)體工藝， RAM 分為 MOS 型和雙極型兩種。 標(biāo)準(zhǔn)編程中，每寫(xiě)入 1 個(gè)字節(jié)需要 50ms 左右的時(shí)間，對(duì)于 2764 來(lái)說(shuō)共需 7～ 8 分鐘時(shí)間。若芯片是使用過(guò)的，則它需要利用紫外線照射其窗口，以便將其內(nèi)容擦除干凈。 Vpp：編程電源，當(dāng)芯片編程時(shí)，該端加上編程電壓（ +25V 或 +12V）；正常使用時(shí)，該端加 +5V 電源。 只讀存儲(chǔ)器是由 MOS 管陣列構(gòu)成的，以 MOS 管的接通或斷開(kāi)來(lái)存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。OE為輸出允許端 。 一、總線驅(qū)動(dòng)器 74LS244 總線驅(qū)動(dòng) 器 74LS244 經(jīng)常用作三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器， 74LS244 為單向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器，而 74LS244 為雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器。外接時(shí)鐘電阻 Rc=470KΩ時(shí)， fLCK≈ 66KHz。該芯片具有抗干擾性能好、轉(zhuǎn)換精度高、自動(dòng)校零、自動(dòng) 極性輸出、自動(dòng)量程控制信號(hào)輸出、外接元件少、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。該電路包括 16 選 1 的譯碼器和譯碼器的輸出分別控制的 16 個(gè) CMOS 雙向開(kāi)關(guān)，通道的輸出狀態(tài)由電路外部輸入的地址 所決定。 對(duì)與冷端溫度補(bǔ)償器，在工業(yè)上采用如圖 35 所示補(bǔ)償電橋的冷端補(bǔ)償電路。 圖 33 熱電偶測(cè)溫原理圖 測(cè)量放大器的組成 測(cè)量放大器的基本電路如圖 34 所示。在微機(jī)溫度控制系統(tǒng)中，溫度的檢測(cè)不僅要完成溫度到模擬電壓量的轉(zhuǎn)換，還要將電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)值量送計(jì)算機(jī)。具體設(shè)計(jì)方案如下：采用溫度傳感器完成對(duì)溫度的數(shù)據(jù)采集，并把溫度值轉(zhuǎn)換為電壓值，經(jīng)過(guò)放大、 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)入單片機(jī)控制系統(tǒng)，與單片機(jī)中預(yù)置的參量進(jìn)行比較后，得到誤差量，并與上一次采集的誤差量進(jìn)行比較，得到誤差的變化量，把誤差量和誤差的變化量作為模糊 PID 控制器的輸入，經(jīng)過(guò)軟件進(jìn)行處理，輸出控制量，經(jīng)過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換后控制驅(qū)動(dòng)電路，得到加在電爐上的平均電壓。其系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)框圖可表示為 :系統(tǒng)采用單閉環(huán)形式，其基本控制原理為 :將溫度設(shè)定值 (即輸入控制量 )和溫度反饋值同時(shí)送入控制電路部分，然后經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)器運(yùn)算得到輸出控制量，輸出控制量控制驅(qū)動(dòng)電路得到控制電壓施加到被控對(duì)象上，電爐因此達(dá)到一定的溫度。 微機(jī)化的控制系統(tǒng)是以微機(jī)為核心、測(cè)量控制一體化的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)對(duì)被控對(duì)象的控制是依據(jù)對(duì)被控對(duì)象的測(cè)量結(jié)果決定的。將微機(jī)技術(shù)引入控制系統(tǒng)中，不僅可以解決傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不能解決的問(wèn)題，而且還能簡(jiǎn)化電路、增加或增強(qiáng)功能、提高控制精度和可 靠 性，顯著增強(qiáng)測(cè)控系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化程度，而且可以縮短系統(tǒng)研制周期、降低成本、易于升級(jí)和維護(hù)。因此在溫度控制器設(shè)計(jì)中，采用 PID 參數(shù)模糊自整定復(fù)合控 制，實(shí)現(xiàn) PID 參數(shù)的在線自調(diào)整功能，可以進(jìn)一步完善 PID 控制的自適應(yīng)性能，在實(shí)際應(yīng)用中也取得了較好的效果。電爐溫控具有升溫單向性、大時(shí)滯和時(shí)變 的特點(diǎn)，如升溫靠電阻絲加熱，降溫依靠自然冷卻，溫度超調(diào)后調(diào)整慢，因此用傳統(tǒng)的控制方法難以得到更好的控制效果。模糊控制適用于非線性、數(shù)學(xué)模型不確定的控制對(duì)象，對(duì)被控對(duì)象的時(shí)滯非線性和時(shí)變性具有一定的適應(yīng)能力，同時(shí)對(duì)噪聲也有較強(qiáng)的抑制作用，即魯棒性較好。然而這些調(diào)節(jié)方法只識(shí)別了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)信息的一小部分，不能理想的調(diào)節(jié)參數(shù)。這類設(shè)備在工廠中也占有較大比例 熱處理設(shè)備雖然種類繁多，控制方法各有差異，但對(duì)他們采用微機(jī)控制時(shí)，控制原理和方法是基本相同的。 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I Abstract The single slice of microputers emerges with development of very large scale integration technology, because it has small , the function is strong , high characteristic of cost performance, applies the onechip puter to temperature control, adopt the onechip puter to do the top management unit, control contactlessly , can finish the requisition for collection and control of temperature . So apply to such a great deal of fields as electronic instrument , household appliances , energyconservation fitting , the robot , industrial control ,etc. extensively, make the products miniaturized , intelligented , has already improved the function and quality of the products, have lower costs again, has simplified and designed. This text introduces the application of the onechip puter in the temperature control of heattreatment furnace mainly, position and selecting to introduce the detailed one with device mainly of the temperature control module . And has written the suitable software procedure originally designed according to the concrete demand this text. Temperature in heat treatment craft is very important. Control precision effect directly the quality of the product. The electric stove is a kind pure great inertia system, and the traditional heat control system is based on some certain model, so is hard to satisfy the technological paper will adopt fuzzy control algorithm to build a intelligent fuzzy control system. Keyword： SCM； Temperature control； Fuzzy PID. 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 II 目 錄 第 1章 緒論 ....................................................................... 1 引言 ..................................................... 1 控制器發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................... 1 PID 控制器的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................. 1 模糊 PID 控制 ......................................... 2 模糊自整定 PID 控制 ................................... 2 電爐采用模糊自整定 PID 控制的可行性 ...................... 3 第 2章 方案簡(jiǎn)介 ................................................................. 4 課題背景與意義 ........................................... 4 系統(tǒng)方案概述 ............................................. 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 ............................................. 6 第 3章 系統(tǒng)硬件和電路設(shè)計(jì) .................................................... 7 引言 ....................................................... 7 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) ........................................... 7 溫度檢測(cè)電路 ............................................. 8 溫度傳感器 ............................................ 8 測(cè)量放大器的組成 ...................................... 8 熱電偶冷端溫度補(bǔ)償方法 ................................ 9 多路開(kāi)關(guān)的選擇 ........................................... 9 A/D 轉(zhuǎn)換器的選擇及連接 ................................... 10 單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展 ........................................ 11 系統(tǒng)擴(kuò)展概述 ........................................ 11 常用擴(kuò)展器件簡(jiǎn)介 .................................... 12 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 ............................................ 13 程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 .................................... 13 只讀存 儲(chǔ)器簡(jiǎn)介 .................................. 13 EP