【正文】 mperature, electrical relay temperature controlling module, data acquisition on temperature measurement, digital display circuit, and the programming of the temperature control software. To reach the basic requirement with experiments. Keywords: SPCE061A, Relay ,Digital tube, Temperature data acquisition 第一章緒論 生物醫(yī)學(xué)的前景領(lǐng)域 隨著社會(huì)的發(fā)展，和社會(huì)的要求，生物醫(yī)學(xué)在社會(huì)當(dāng)中有不可代替的部分，例如：干細(xì)胞再生，白血病骨髓移植，可再造肝等，在社會(huì)中，對(duì)于病人有著重要的地位和關(guān)系生命延續(xù)的成為可能。在 SPCE061A 有很好的壓縮數(shù)據(jù)的功能，這就為高性能打好了基礎(chǔ)，而且壓縮的數(shù)據(jù)較好，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行很好的還原，在為數(shù)據(jù)的傳輸，AD 或 DA 的轉(zhuǎn)換提供了很好的基礎(chǔ)。 SPCE061A 有 2K 字節(jié)的 RAM,地址范圍從 00000000007FF. 其中包括有 32K 字節(jié)的閃存，可以再 ICE 工作方式下被編程寫(xiě)入或被擦出，如果給閃存保密設(shè)定后，當(dāng)中的內(nèi)容不能再通過(guò)被 ICE 讀取。通過(guò)讀 P_IOA_Latch 單元來(lái)鎖存 IOA[07]端口的電平狀態(tài)，從而可激活其喚醒功能。 IOB0— IOB2 口分別接三極管的 p 端，通過(guò)三極管來(lái)控制 LED 的片選。 繼電器可分為 電磁繼電器 :電磁繼電器是通過(guò)電路當(dāng)中輸入的電流，對(duì)電路當(dāng)中的銜鐵產(chǎn)生一種吸引的作用，從而達(dá)到控制的目的， 固體繼電器：電子元件為無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。 表 2 編碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)頻響 信號(hào)類(lèi)型 頻率范圍（ Hz） 采樣率（ kHz） 量化精度（ 位） 電話話音 200~3400 8 8 寬帶音頻 （ AM 質(zhì)量） 50~7000 16 16 調(diào)頻廣播 （ FM 質(zhì)量） 20~15k 16 高質(zhì)量音頻 （ CD 質(zhì)量） 20~20k 16 壓縮一般分為無(wú)損壓縮和有損壓縮，無(wú)損壓縮的比例一般在 2:14:縮一般在指壓縮比例在 100： 1。這是面向比例項(xiàng)用的變動(dòng)數(shù)據(jù)。反過(guò)來(lái) Ti大，積分作用就會(huì)弱，積分調(diào)節(jié)會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性能下降，動(dòng)態(tài)響應(yīng) 變慢。其動(dòng)態(tài)方程為： dt tdeKdtteKteKtu dip )()()()( ? ??? （ 1） 其中 pK 為調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù) iK 為積分時(shí)間常數(shù) dK 為微分時(shí)間常數(shù) PID 調(diào)節(jié)器的離散化表達(dá)式為 )]1()([)()()( ????? kekeTKkTeKkeKku dip 其增量表達(dá)形式為： )1()()( ???? kukuku )]2()1(2)([)()]1()([ ????????? kekekeTKkTeKkekeK dip 其中 T為采樣周期。 //鍵盤(pán)掃描、去抖動(dòng)處理 iKeyValue = SP_GetCh()。 從主程序看，在進(jìn)行一系列的程序調(diào)用之前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，然后在對(duì)鍵盤(pán)的其他程序進(jìn)行調(diào)試，看是否有所反應(yīng)，從而判斷是否有溫度樣本的采集，如果有就進(jìn)行溫度的 A/D 轉(zhuǎn)換盒 PID 計(jì)算，然后用控制繼電器。 adc_data /= SET_ADC_TIME。 //溫度整數(shù)值語(yǔ)音播放排序 SACM_A20xx_Initial(0)。 // 設(shè)置 PID 積分值 = 。如果輸出小于零則就表示設(shè)定的值小于輸出值，這是就要表示關(guān)閉電爐，同時(shí)要關(guān)閉定時(shí)器 B 的計(jì)時(shí)狀態(tài)。//初始化定時(shí)器，開(kāi)始定時(shí)加熱 } } 上圖是相關(guān)繼電器控制程序的中斷服務(wù)子程序流程圖，它是用來(lái)控制繼電器來(lái)定時(shí)加熱。 = 0。 } 第四章測(cè)試 單片機(jī)系統(tǒng)及溫度采集的接口 讓單片機(jī)的 IOA0 接 KEY1,IOA1 接 KEY2,IOA2 接 KEY3。 參考文獻(xiàn) [1] 周雪，模擬電子基礎(chǔ)，西安電子科技大學(xué)出版社 . [2] 楊欣，王玉鳳，劉湘黔，電路設(shè)計(jì)與仿真 .清華大學(xué)出版社 . [3] 童詩(shī)白，華成英 .模擬電子計(jì)數(shù)基礎(chǔ) .北京高等 教育出版社。因此要實(shí)現(xiàn) PID 算法，必須在硬件上具有閉環(huán)控制，就是得有反饋。 積分和微分都不能單獨(dú)起作用，必須與比例控制配合。 比例微分控制規(guī)律 (PD)：微分具有超前作用，對(duì)于具有容量滯后的控制通道，引入微分參與控制，在微分項(xiàng)設(shè)置得當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)于提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，有著顯著效果。 鑒于 D規(guī)律的作用，我們還必須了解時(shí)間滯后的概念，時(shí)間滯后包括容量滯后與純滯后。如串級(jí)控制、前饋控制、大滯后控制等。 致謝 本課題的研究工作是在 老師的悉心指導(dǎo)下完成的。望給予指導(dǎo)，以此規(guī)范自己今后工作中的設(shè)計(jì)思路和理念。在某些應(yīng)用場(chǎng)合，比如通用儀表行業(yè)，系統(tǒng)的工作對(duì)象是不確定的，不同的對(duì)象就得采用不同的參數(shù)值，沒(méi)法為用戶設(shè)定參數(shù)，就引入?yún)?shù)自整定的概念。如果這樣做，只會(huì)給其它工作增加復(fù)雜性，并給參數(shù)整定帶來(lái)困難。它適用于控制通道時(shí)間常數(shù)或容量滯后較大、控制要求較高的場(chǎng)合。積分能在比例的基礎(chǔ)上消除余差，它適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、被控參數(shù)不允許有余差的場(chǎng)合。 3，比例 (P)、積分 (I)、微分 (D)控制算法各有作用： 比例，反應(yīng)系統(tǒng)的基本（當(dāng)前）偏差 e(t)，系數(shù)大，可以加快調(diào)節(jié)，減小誤差，但過(guò)大的比例使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定； 積分，反應(yīng)系統(tǒng)的累計(jì)偏差，使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高無(wú)差度，因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無(wú)誤差； 微分，反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率 e(t)e(t1)，具有預(yù)見(jiàn)性，能預(yù)見(jiàn)偏 差變化的趨勢(shì)，產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒(méi)有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除，因此可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 annealing furnace temperature control system, etc. districts. 3, proportional and differential control law (PD): Differential effects has advanced, with capacity for hysteresis control channel, the introduction of differential involved in the control, the derivative term is set properly in the case, for improving the system39。 本論文主要工作首先完成了對(duì)溫度數(shù)據(jù)采集，以及 pt1000 溫度傳感器的工作原理，其次學(xué)習(xí)了對(duì)于單片機(jī) AD 及 DA 的轉(zhuǎn)換，以及數(shù)碼管的顯示，根據(jù)溫度傳感器能夠輸出的電壓和單片機(jī)能夠接受的電壓采用了合適的同相比例放大，對(duì)電壓跟隨器的原理理解了部分，然后根據(jù)凌陽(yáng)單片機(jī)自帶的軟件 sunplus 進(jìn)行了對(duì)軟件部分的學(xué)習(xí)，以及對(duì)程序進(jìn)行了下載進(jìn)行了調(diào)試。 ppLastError = Error。 void PIDinit(void) //描述： PID 初始化 { = 0。 //開(kāi)電爐加熱 else { turn_on_relay()。其中均值處理處于很重要的地位，而 A/D 轉(zhuǎn)換是必須進(jìn)行的工作。 } = 1。 guiLED_Value[2] = (int)(fT*10)%10。 if(G_ADC_flag){ //判斷是否有溫度采樣 1，有 0，無(wú) G_ADC_flag = 0。 //鍵盤(pán)掃描 if(fOut=0) turn_off_timerB()。 PIDinit()。而且，微分反應(yīng)即是變化率，對(duì)當(dāng)輸入沒(méi)有變化時(shí)，微分作用 輸出為 0；而且微分作用不能單獨(dú)作用，需要和其他兩種調(diào)節(jié)作用規(guī)律相結(jié)合，組成 PD 或者是 PID 控制器。因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就在進(jìn)行，直至到無(wú)差，如果積分調(diào)節(jié)停止，積分調(diào)節(jié)便會(huì)輸出一常值。 公式： Pout(t1) = Kp*(e(t) – e(t1) + Ki e(t) + Kd(e(t) – 2*e(t1) + e(t2))。它的使用非常簡(jiǎn)單，只要在控制臺(tái)端加上一 TTL、CMOS 電平或一晶體管，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的開(kāi)關(guān) 音頻輸出 SPY0030 是一款較好的語(yǔ)音放大芯片，他可以直接接受來(lái)自單片的模擬信號(hào)，進(jìn)而對(duì)其直接放大，而且有較好的放大效果，且音質(zhì)不錯(cuò)，他的工作電壓差相比其他較大為 之間，有良好的穩(wěn)定效果能力。 實(shí)際作用是用小電流去控制較大的大電流運(yùn)作的一種開(kāi)關(guān)。 數(shù)碼管顯示 在外面接三級(jí)數(shù)碼管，通過(guò)對(duì)三級(jí)管控制來(lái)控制 LED 片選。 輸入 /輸出 :I/O 端口是系統(tǒng)和其他的外接設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的端口，其中SPCE061 包括兩個(gè)編程輸入輸出端口：分為 A口和 B 口， A口是具有可編程的I/O 接口，可以與 ADC 的多路 LINE_IN 輸入共用，而 B口在具有普通的接口的功能外，在其他的一些管腳上可以完成其他的特殊功能。 工作電壓 CPU 時(shí)鐘最高可達(dá) 49MHZ 有 2個(gè) 16 位可編程計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器 有 2個(gè) 10 為是 DAC 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出通道 有 14 個(gè)中斷源，包括定時(shí)器 A/B，時(shí)基，鍵喚醒， 2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入等等， 具備同步及異步串行設(shè)備接口 具備低電壓復(fù)位的功能，還有低電壓檢測(cè)的功能。所以研究溫度控制，是培養(yǎng)細(xì)胞的第一步，有了大量的細(xì)胞，才會(huì)為后面的研究做出很好的鋪墊。 關(guān)鍵詞： SPCE061A，繼電器，數(shù)碼管，溫度數(shù)據(jù)采集 ABSTRACT From the development in recent years, people39。 15 外文應(yīng)用 能正確引用外文文獻(xiàn)，翻譯準(zhǔn)確，文字流暢。 購(gòu)買(mǎi)元件，焊接實(shí)物電路。 天津工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 生物室溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 題目 生物樣品室溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)院名稱 電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 課題類(lèi)型 課題意義 隨著社會(huì)的發(fā)展，科技在生物醫(yī)學(xué)越來(lái)越重要，占著社會(huì)不可缺少的部分，但是人類(lèi)在生物醫(yī)學(xué)還在起步階段，需要很多的實(shí)驗(yàn)工具，我做的課題就是為細(xì)胞創(chuàng)造一個(gè)比較合適的溫度，控制在 36℃ — 37℃之間一個(gè)容器，從而穩(wěn)定的模擬細(xì)胞的生活環(huán)境。 找相關(guān)的控制電路圖，模擬電路圖的相關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓 。 10 課題調(diào)研 文獻(xiàn)檢索 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)以及從事其它形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案；有分析整理各類(lèi)信息從中獲取新知識(shí)的能力。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是應(yīng)用關(guān)于凌陽(yáng)單片機(jī)的知識(shí)，根據(jù)配合 SPCE061A 芯片完成的溫度控制，其中有凌陽(yáng)的系統(tǒng)電路，包括關(guān)于溫度的 PID 控制計(jì)算，繼電器控制溫度模塊，測(cè)溫部分?jǐn)?shù)據(jù)采集，數(shù)碼管顯示電路，以及對(duì)于溫度控制軟件部分的編程，通過(guò) 實(shí)驗(yàn)達(dá)到基本的要求。因此，生物工程在以后的社會(huì)當(dāng)中，甚至是在將來(lái)，也在社會(huì)當(dāng)中占有不可替代的地位。 SPCE061A 性能指標(biāo) SPCE061A 是 16 位結(jié)構(gòu)的微處理器。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 :實(shí)時(shí)時(shí)鐘的頻率為 32768HZ,也可以說(shuō)是基頻， SPCE061A 通過(guò)對(duì)32768HZ 的實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行分頻為中斷提供中斷源，其中一個(gè)中斷源， IRQ5_2HZ,每隔 秒就會(huì)被啟動(dòng)一次，這就可以作為計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)。所以采用 10倍電壓放大，來(lái)滿足 SPCE061A的模數(shù)轉(zhuǎn)換， HT9274 集成芯片介紹 Ht9274 是一款 4 位的功率運(yùn)算放大器，電壓范圍在 之間，工作電壓比較穩(wěn)定，這就對(duì)完美的輸出驅(qū)動(dòng)創(chuàng)造了良好的條件，而且它具有高輸入阻抗，單供應(yīng)操作，在這個(gè)響