【正文】 電平， WR2輸入負脈沖，則在 LE2產(chǎn)生正脈沖； LE2為高電平， DAC寄存器的輸出和輸入寄存器的狀態(tài)一致， LE2負跳變，輸入寄存器的內(nèi)容 打入 DAC寄存器。 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 8 頁 共 44 頁 （ 3）、 DAC0832 的原理框圖如下所示：由圖可知數(shù)字量是通過兩級寄存器送至 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端。 ■ 分辨率： 8 位； ■ 轉(zhuǎn)換時間： 100us； ■ 總誤差：177。輸入單端正電壓時， VIN（ ）接地；而差動輸入時，直接加 VIN（ +） VIN（ ） 。矩陣式鍵盤也稱為行列式鍵盤，因為鍵的數(shù)目較多，所以鍵按行列組成矩陣。 ，每隔一定時間執(zhí)行一次鍵盤掃描程序，定時可由單片 機的定時器完成。 LED 顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法： A．共陽極接法 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 12 頁 共 44 頁 把發(fā)光二信用證管的陽極連在一起構成公共陽極。因此提供給 LED 顯示器的字形代碼正好一個字節(jié)。這樣就必須進行數(shù)字和模擬量之間的轉(zhuǎn)換，從而引入了 ADC0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，在比較完成后單片機要發(fā)出控制指令通過一電壓量來控制荊閘管的導通角，從而控制溫度的升降。其工作原理：首先寫 CPU個指令（例mov、 inc、 dptr、 rrc、等）是否正常，如正常跳過檢查，否則繼續(xù)檢查 CPU直到正常；在檢查鍵盤的方法是寫一段鍵盤掃描程序，掃描一次如果沒有鍵按下正常跳過到顯示檢測，否 則繼續(xù)檢查鍵盤直到正常；在檢查顯示的方法是分別點亮 2個數(shù)碼管以 0、 9如正常則自檢完畢。 可編程控制器 PID 調(diào)節(jié)器的設計是以連續(xù)系統(tǒng)的 PID 控制規(guī)律為基礎，然后將其數(shù)字化，寫成離散形式的控制方程 ，根據(jù)離散方程進行控制程序設計。現(xiàn)我采用簡便且行之有效的測算 Kp、 Ki、和 Kd的工程方法，其要點是： 1 由系統(tǒng)的開環(huán)單位階躍響應曲線確定系統(tǒng)的增益（比例系數(shù)） K,系統(tǒng)時間常數(shù)T和死區(qū)時間τ，并計算出系統(tǒng)的響應率： 2如果控制系統(tǒng)只采用比例環(huán)節(jié)，則應取： 3如果控制系統(tǒng)只采用比例環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)，則應?。? R= K T— τ (4— 6) Kp=1 R*τ （ 4— 7） Kp = R*τ ， Ki = R*τ 2 （ 4— 8） 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 17 頁 共 44 頁 4如果控制系統(tǒng)中比例、積分和微分三個環(huán)節(jié)都采用時，則應?。? 控制系統(tǒng) PID參數(shù)的確定也可以采用其他工程方法，如擴充臨界比例度法和擴充響應曲線法等，在實際應用中也很有效。一般認為當擾動響應曲線的兩個峰值之比為 4時，參數(shù)最佳，即 這個比例確定的參數(shù)是一個綜合值，如果系統(tǒng)有特殊要求，可在此基礎上再作修正或采取其他措施，如消除設定值變化沖擊的 PID 控制、帶死區(qū)的 PID 控制以及具有積分分離的PID算法等。溫度傳感器的信號放大 線路中所使用的運算放大器其型號也有很多，但由于 741 型的運算放大器可以通過調(diào)節(jié)其 5 號管腳和 4 號管腳間的電位器，使得輸入端為零時，輸出也為零，從而提高了精度，而常用的 LM324 型運算放大器雖然其價格較低，但其“零漂”現(xiàn)象較嚴重，不穩(wěn)定，所以選用 741 型的運 算放大器。 ■ 首先， 對溫度傳感器及其信號 放大電路進行調(diào)試： A 對運算放大器 LM741 進行調(diào)零。 如以 25℃為參考值，則應使其電壓輸出為 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 19 頁 共 44 頁 ■ 第二步設 VR2使 0℃ 時， OPA2的輸出為 =0V,而 25℃ 時， OPA2的輸出電壓為 =(零位調(diào)整 ) ■ 第三步：調(diào) VR3使 OPA3放大 5倍，如 OPA2的輸出為 ，則 OPA3的輸出為 ■ 各 OPA 的功能： OPA1：阻抗匹配； OPA2；減 ，并反相； OPA3：放大 5 倍 并反相。隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實現(xiàn)，基于 DS18B20的多點溫度測量系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于控制、化工等諸多領域。溫度采集方面，一次命令全部單總線上的 DS18B20進行溫度轉(zhuǎn)換，減少系統(tǒng)所需時間。在設計的初期，陳東淼老師對我的設計思想進行了深刻的指導，讓我在設計的開始就明確了設計方向，樹立正確的設計觀念。 片選 0832 mov dprt,5000h movx dprt,a。顯示 anl a,of0h swap a 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 28 頁 共 44 頁 orl a,20h mov p1,a call delay mov a,r4 anl a,ofh orl a,40h mov p1,a call delay mov a,r4 anl a,0f0h swap a orl a,80h mov p1,a call delay clr a ret delay:mvo r6,10h d3: mov r7,248 djnz r7,$ djnz r6,d1 ret delay1:mov r6,60h d3: mov r7,248 djnz r7,$ djnz r6,d3 ret end 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 29 頁 共 44 頁 附錄三 英文資料及其譯文 翻譯原文 CHAPTER 1 Basis of the automatic control 1. 1. Out line This device is temperature control experimental device of temperature, lever, pressure , that are the most mon control subject for water treatment plants, chemical factories and power plants. At the experiment of automatic control, it is very important to keep the balance of system. Automatic control system is posed of control subjects and to keep control device. Especially process control has many control subjects to keep selfbalance, so the experimental results is conducted with balance condition. This experimental device experiments about the relation of input signal and output signal to keep the balance (System characteristics) at the cascade experiment and fixed mand control, also experiments on dynamic characteristic (Balance condition without time variation),static characteristic (Balance condition considerating time variation). And you record the change of control amount which was input handling amount or establishment of characteristic experiment. These typical response can be thought step response . You experiment optimum control experiment , fixing P . I. D constant of control device , relating this step response. 2. Process control Process control keeps the balance of the system, automatically correcting toward deviation, and pares every variable to operating toward deviation, and pares every variable to operation condition of industrial process of flux, temperature, surface, pressure, etc with the established goal. Process control is decided into closed loop and Open loop co。0804采樣的溫度值 call l1 mov r1,offh disp1:call disp djnz r1,disp1。該系統(tǒng)初步完成了溫度測控方案的預定目標，為今后實現(xiàn)數(shù)字化與網(wǎng)絡化的溫度測控系統(tǒng)工程提供了一種新的參考。 、結構化設計，易于修改和維護。 信息工程學院 基于 51單片機智能溫度控制器系統(tǒng)設計 第 20 頁 共 44 頁 四、結束語 該基于 DS18B20的多點溫度測量系統(tǒng)具有硬件結構簡單、易于制作、價格低廉、測量值精確和易于操作等許多優(yōu)點，但由于實驗室條 件所限，暫時只做兩點的溫度測量 ,并且控制端暫時只對一個 DS18B20傳感器周圍環(huán)境進行控制，與另一個傳感器作參考比較。 三．功能說明 （一）、采集部分 ■ 利用 AD590以及接口電路把溫度轉(zhuǎn)換成模擬電壓，經(jīng)由 ADC0804 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。 （二）、電路的調(diào)試 根據(jù)原理圖，可將整個電路分成溫度傳感器及其信號放大電路和 A/D、 D/A變換電路兩大模塊。 選擇元件時應從其性能價格比考慮，在保證性能要求的前提下，盡量減少成本。 用擾動曲線法精整參數(shù)就是當系統(tǒng)按參考參數(shù)閉環(huán)運行時，給系統(tǒng)施加一定的擾動，記錄被控制量的擾動響應曲線，根據(jù)曲線的狀態(tài)來判斷和修正相應的參數(shù)；再加擾動，記錄響應曲線，修正相應參數(shù)，直至最佳。 PID 控制參數(shù)的確定 （ 1）采樣周期 Ts 的確定 根據(jù)采樣定理亦稱香農(nóng)（ Shanon）定理可知，采樣頻率應大于或等于被采樣信號所含最高頻率的兩倍，才能還原出原信號，即： ω s≥ 2ω max 其中：ω s— — 采樣頻率； ω max—— 被采樣信號中最高頻率。 （ 2）參數(shù)調(diào)整方便，易于達到滿意的控制效果。 （ 2） 自檢子程序設計 自檢就是系統(tǒng)開始工作前，對系統(tǒng)所有的硬件進行檢測，只有當所有硬件準備就緒才能進行系統(tǒng)工作。 我們用單片機芯片 80C51 作接口電路，本次設計我們用四位 LED顯示器數(shù)碼管采用的共陽極數(shù)碼管驅(qū)動，動態(tài)掃描輸出顯示。為了顯示數(shù)字或符號，要為 LED顯示器提供代碼，因為這些代碼是為顯示字形的，因此稱之字形代碼。此外，顯示器中還有一個圓點型發(fā)光二極管（在圖中以 dp 表示），用于顯示小數(shù)點 。 ■ 鍵盤接口的控制方式： ，每當 CPU空閑時執(zhí)行鍵盤掃描程序。 （六）、 單片機鍵盤和鍵盤接口 ■ 我們可以把單片機使用的鍵盤分為獨立式和矩陣式兩種。 /INTR：中斷請求信號輸出，低電平動作。信號輸入端的信號可以是傳感器（ Sensor）或轉(zhuǎn)換器（ Transducer）的輸出，而 ADC 輸出的數(shù)字信號可以提供給微處理器，以便更廣泛的應用。 AGND:模擬信號地。 DAC寄存器的寫選通信號。 DAC0832的應用特性 ? DAC0832是微處理器兼容型 D/A轉(zhuǎn)換器，可以充分利