【正文】 調(diào)用顯示程序 AJMP LOOP ；等待 中斷 T0 中斷程序 T0 中斷服務(wù)程序如圖 410 所示，由圖可見， T0中斷服務(wù)程序是由溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于采樣爐 溫，讀入采樣數(shù)據(jù)，數(shù)字濾波，越限溫度報(bào)警和越限處理， PID計(jì)算和在 出控制脈沖等。 以上 7 句清暫存單元 MOV DISM0,A MOV DISM1,A MOV DISM2,A MOV DISM3,A 。在其中中斷服務(wù)程序中啟動 A/D，讀入采樣數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字濾波，上下報(bào)警處理， PID計(jì)算輸出控制信號。而對象滯后時(shí)間τ可直接從圖中測量。 實(shí)驗(yàn)的示意如圖 39 所示。 ● 在曲線最大斜率處做切線，求得滯后時(shí)間 τ ，被控對象時(shí)間常數(shù) T0以及它們的比值T0/τ ，查表 32，即可得到數(shù)字控制器的 及采樣周期 T。此外，微分的作用和積分的作用相反，越大，系統(tǒng)越趨于穩(wěn)定。 （１） 控制度的選擇 控制度就是以模擬控制器為基準(zhǔn)，將 DDC的控制效果與模擬控制器的效果相比較。 0u 開始進(jìn)行 PID 控制時(shí)的原始初值。在這個范圍內(nèi)，采樣周期越小，采樣 數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的性能越接近于連續(xù) 時(shí)間控制系統(tǒng) 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì) ） 18 （ 2）閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號的跟蹤，要求采樣周期要小。數(shù)字 PID 控制器與模擬 PID控制器相比，具有非常強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)在線調(diào)整參數(shù)，因此可以得到更好的控制性能。解決辦法是引入微分 (D)控制，即在誤差很大的時(shí)候，抑制誤差的作用也很大； 在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用應(yīng)該是零 。比例放大系數(shù)的加大，會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 PID控制的原 理和特 點(diǎn) 所謂 PID 控制器：將偏差的比例（ P） ,積分（ I） 和微分（ D） 通過線性組合構(gòu)成控制量，用這一控制量對控制對象進(jìn)行控制，這樣的控制器就是 PID控制器。 2為輸入端， 4為輸出端。由于固態(tài)繼電器輸入控制電流小，輸出無觸點(diǎn)，所以與電磁式繼電器相比，具有體積小，重量輕，無機(jī)械噪聲，無抖動和回跳，開關(guān)速度快，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。 ⑵ 加入零點(diǎn)及滿量程信號，反復(fù)調(diào)節(jié)零電位器及量程電位器，零點(diǎn)、輸入時(shí)使儀表輸出為 1V 或 (4mA)滿量程后，開始測量各檢查點(diǎn)，輸出實(shí)測 值與理論值相比較，差值對于 ％，的表應(yīng)≤ 20mvdc或 177。當(dāng)介質(zhì)溫度低于 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì) ） 12 500℃時(shí)亦可用于還原介質(zhì)中測量溫度。所以 一般要冷端補(bǔ)償。焊接的一端稱為熱端（或工作端）與導(dǎo)線連接的一端稱為冷端。在開始接觸的瞬間若導(dǎo)體Ａ中自由電子密度大于導(dǎo)體Ｂ中自由電子密度，則導(dǎo)體Ａ向?qū)wＢ擴(kuò)散的電子數(shù)將比導(dǎo)體Ｂ向?qū)wＡ擴(kuò)散的電子數(shù)多，因而使導(dǎo)體Ａ失去較多的電子而帶正電荷，導(dǎo)體Ｂ得到較多的電子而帶負(fù)電荷，致使在導(dǎo)體Ａ、Ｂ接觸外產(chǎn)生電場，以阻礙電子在導(dǎo)體Ｂ中的進(jìn)一步積累，最后達(dá)到平衡。 其余的 2個外部中斷（外部中斷 67）為邊沿觸發(fā)輸入，可以被配置為下降沿觸發(fā)或上升沿觸發(fā)。 0： 計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器使用系統(tǒng)時(shí)鐘的 12分頻。 0： 定時(shí)器功能 T1M 位 定義的時(shí)鐘使定時(shí)器 1加 1. 1： 計(jì)數(shù)器功能在外部輸入引腳 54位： T1M1T1M0： 定時(shí)器 1方式選擇。 1位： IE0： 外部中斷 0 當(dāng)檢測到一個 IT0定義的邊沿 /電平時(shí)該標(biāo)志由硬件置位它能被軟件清除但是當(dāng) IT0=1時(shí)如果CPU進(jìn)入外部中斷 1 服務(wù)程序則自動清除當(dāng) IT0=0 時(shí)該標(biāo)志是 /INT0 輸入信號的邏輯電平取反。 0定時(shí)器 0未溢出。 計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器控制寄存器 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì) ） 8 TCON用來使能定時(shí)器 0和定時(shí)器 1以及指示其狀態(tài)。定時(shí)器 2提供定時(shí)器 1和 0沒有的附加功能例如捕捉和產(chǎn)生波特率。 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì) ） 7 圖 2－５ 多路模擬開關(guān)切換電路 （ 2） 模擬運(yùn)算放大電路 LM13 R R D1 構(gòu)成恒流源電路，對橋式電路傳感器提供恒流源。 C8051F060系列內(nèi)有兩路 12位 DAC， 2 個電壓比較器。既可以在開發(fā)系統(tǒng)中，通過 JTAG接口編程，也可以用 MOV指令來實(shí)現(xiàn)軟件編程 。其中前 32 個字節(jié)是 4 個通用工作寄存器區(qū)，接下來的 16 字節(jié) 可以按字節(jié)尋址，也可以按位尋址。由于 C8051F060的高集成度 ,因而無需外擴(kuò) ROM、 RAM、 AD、 DA、 WATCHDOG(看門狗定時(shí)器 )、可編程 I/O 口和EEPROM（用片內(nèi) FLASH 實(shí)現(xiàn)） ,從而大大簡化了硬件電路 ,并為構(gòu)成以 C8051F060 為核心的單片機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件 ,同時(shí)也提高了系統(tǒng)的可靠性。其目的在于對電 阻爐的溫度進(jìn)行精確控制，從而得到需要的溫度。 目標(biāo)與方法： 本設(shè)計(jì)采用經(jīng)典算法 PID 控制，通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的設(shè)計(jì)需求，通過采樣，A/D轉(zhuǎn)換 ,濾波等一系列步驟，與設(shè)定值進(jìn)行比較運(yùn)用 PID來是系統(tǒng)達(dá)到設(shè)定值的范圍內(nèi)， PID計(jì)算值來控制可控硅的導(dǎo)通時(shí)間，對電阻絲進(jìn)行加熱處理，使系統(tǒng)穩(wěn)定工作。在單片機(jī)領(lǐng)域， C51 系列單片微機(jī)具有很強(qiáng)的功能 ， 處理能強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫度測量與控制方面，控制簡單方便，測量范圍 廣 ，精度較高 ， 特別是其集成了 A/D 與 D/A轉(zhuǎn)換器，無須外加 ， 使用范圍廣，既可構(gòu)成功能很強(qiáng)的復(fù)雜系統(tǒng)，也可組成較簡單的應(yīng)用系統(tǒng) 。 the MCU module links constitute a single loop digital temperature closedloop control system. SCM right to control the temperature, control is not only convenient, simple configuration flexibility and the advantages of large, but can substantially increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality and quantity. Key words: MCU； PID； temperature control； system hardware； system software 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì) ） II 目 錄 緒論 ............................................................................................................................................. 1 第一章 電阻爐溫度控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ........................................................................................ 2 第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 3 C8051F060單片機(jī)簡介 .................................................................................................. 3 C8051F060單片機(jī)的基本特點(diǎn) ............................................................................. 3 存儲器結(jié)構(gòu) ........................................................................................................ 4 . 3 模數(shù) /數(shù)模轉(zhuǎn)換器 ................................................................................................. 6 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ................................................................................................... 7 中斷系統(tǒng) ...........................................................................................................10 熱電偶 .........................................................................................................................10 熱電偶的工作原理 .............................................................................................10 熱電偶的溫度補(bǔ)償 ............................................................................................. 11 DDZⅢ型溫度變送器 ....................................................................................................12 固態(tài)繼電器 ..................................................................................................................13 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................................15 PID算法 ......................................................................................................................15 PID控制的原 理和特點(diǎn) .......................................................................................15 數(shù)字 PID控制算法 .............................................................................................17 . 3 PID控制算法子程序設(shè)計(jì) ....................................................................................19 . 4 PID參 數(shù)的整定和求取 ........................................................................................20 溫度控制程序 ..............................................................................................................24 主程序 ..............................................................................................................24 . 2 T0 中斷程序 .........................................