【正文】 P0 口可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 門電路； P1， P2， P3 則只能驅(qū)動(dòng) 4個(gè) TTL 門。其地址為 80H— FFH 的區(qū)域。 ⑵由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，程序存儲(chǔ)器使用的芯片數(shù)量越來(lái)越少，因此地址選擇多半采用線選法。這時(shí)，當(dāng) G 輸入端為高電平時(shí)，鎖存器輸出（ 1Q― 8Q）狀態(tài)和輸入端（ 1D― 8D）的數(shù)據(jù)鎖入 1Q― 8Q中。其管腳如圖 所示： 20 圖 6264 管腳圖 靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與動(dòng)態(tài) RAM 相比，靜態(tài) RAM 無(wú)須考慮保持?jǐn)?shù)據(jù)而設(shè)置的刷新電路，故擴(kuò)展電路較簡(jiǎn)單。 掉電保護(hù)還可以在掉電瞬間表示系統(tǒng)工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)送入沒(méi)有掉電保護(hù)的RAM，芯片中加以保護(hù)，當(dāng)電源恢復(fù)瞬間，將狀 態(tài)數(shù)據(jù)送回原來(lái)的地方。 該溫度傳感器特別適合與各種微處理器接口組成自動(dòng)溫度測(cè)控系統(tǒng)，可以克服模擬傳感器與微處理器接口時(shí)需要 A/D 轉(zhuǎn)換器和較復(fù)雜的外圍電路的弊端，可廣泛用于工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、電子測(cè)溫計(jì)、醫(yī)療儀器等各種溫度測(cè)控系統(tǒng)中，可提高產(chǎn)品的可靠性、降低成本、縮小體積。這 些命令對(duì)每一器件的 64 位激光 ROM 部分進(jìn)行操作。對(duì)這些寄存器的讀訪問(wèn)通過(guò)便箋存儲(chǔ)器，所有數(shù)據(jù)均以最低有效位在前的方式被讀寫。此外，在單線總線上可以放置任何數(shù)目的 DS1820。 （ 3） DS1820 的測(cè)量原理 DS1820 通過(guò)使用在板 onboard 溫度測(cè)量專利技術(shù)來(lái)測(cè)量溫度。對(duì)于應(yīng)用華氏溫度的場(chǎng)合，必須使用查找表或變換系數(shù)。 其次，直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性：機(jī)械特性是指控制電壓一定時(shí)，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的變化關(guān)系；調(diào)節(jié)特性是指電機(jī)轉(zhuǎn)矩一定時(shí)，轉(zhuǎn)速隨控制電壓的變化關(guān)系。 方案 2：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種離散運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著內(nèi)在的聯(lián)系，因此很容易和其它數(shù)字器件進(jìn)行接口，這也為控制電路實(shí)現(xiàn)的多樣性提供了依據(jù)。 2. 不能使用普通的交直流電源驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，需要配上合適的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)專用的驅(qū)動(dòng)電源。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，具有快速起停、精確步進(jìn)以及直接接收數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)，因此在定位場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)子上也同樣均布小齒，但并無(wú)繞組。 當(dāng)某相繞組通電時(shí)，相對(duì)應(yīng)的磁極就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子形成磁路，如果這時(shí)定子的小齒沒(méi)有對(duì)齊，則在磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，使轉(zhuǎn)子與定子齒對(duì)齊，可見(jiàn)通電相中定子、轉(zhuǎn)子齒的錯(cuò)位是促使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的條件。和 6176。具體關(guān)系式如下： θ n =Niβ 式中：θ n— 電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)的角度（ 0） 。 對(duì)于三相步進(jìn)電機(jī)，它的工作方式有三種：三相 單三拍， 通電順序?yàn)? → A→ B→ C→ A ，三相雙三拍 通電順序?yàn)? → AB→ BC→ CA→ AB 和三相單六拍， 通電順序?yàn)椤?A→ AB→ B→ BC→ C→ CA→ A。；在圖（ b）中 ,電機(jī)以三相六拍方式運(yùn)行 ,θ M=60 176。由于 P1 口驅(qū)動(dòng)能力有限，而被控制的步進(jìn)電機(jī)需要高電壓和大電流， 所以必須在 P1 口之后加一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，如下圖所示。因此，找尋一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的控制方法來(lái)克服上述問(wèn)題成了當(dāng)務(wù)之急。 e+u0 （ ） 式中， Kp 為比例系數(shù)， u0 為偏差 e=ry=0 時(shí)的控制作用（如原始 閥門開度、基準(zhǔn)電壓等）。因此在實(shí)際生產(chǎn)中往往在積分調(diào)節(jié)的基礎(chǔ) 上加入比例調(diào)節(jié)，把比例作用的及時(shí)性與積分作用消除靜差的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成比例積分調(diào)節(jié)器。當(dāng)根據(jù)控制任務(wù)的要求，選擇較大的采樣周期或?qū)刂瀑|(zhì)量有較高的要求時(shí)，就不能采用數(shù)字控制器的模擬化的設(shè)計(jì)方法，而應(yīng)該選擇數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)方法。所以在實(shí)際中當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的不是控制量的絕對(duì)值，而是其增量時(shí)，可采用增量型 PID 算法，現(xiàn)推導(dǎo)如下。 35 第五章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn) 應(yīng)用系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能要求設(shè)計(jì)的，應(yīng)可靠的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)得各項(xiàng)功能。具有測(cè)溫速度快、精度高、溫度給定值設(shè)置方便 , 并可根據(jù)實(shí)際測(cè)溫的需要靈活地改變控制方式等優(yōu)點(diǎn)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。再次對(duì)周巍老師表示衷心的感謝。郭謙功老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 44 致 謝 時(shí)間飛逝， 大學(xué) 的學(xué)習(xí)生活很快就要過(guò)去，在這 四年 的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績(jī)的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服 務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 實(shí)現(xiàn)全面軟件干擾設(shè)計(jì)，軟件干擾是計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提高可靠性的有力措施。 正因?yàn)榫哂猩鲜鰞?yōu)點(diǎn)，在實(shí)際 控制中，增量型算法要比位置式算法應(yīng)用更加廣泛。從式 可見(jiàn)， u（ k）是全量值輸出，每次的輸出值都與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置（如控制閥門的開度）一一對(duì)應(yīng)，所以稱之為位置型 PID算法。數(shù)字PID 控制算法，是立足于連續(xù)系統(tǒng) PID 控制器的設(shè)計(jì)，然后用微機(jī)進(jìn)行數(shù)字模擬，這種方法稱為模擬化（連續(xù)化）設(shè)計(jì)方法。在被調(diào)量的偏差消除后，由于積分規(guī)律的特點(diǎn)，輸出將停留在新的位置而不回復(fù)原位，因而能保持靜差為零。 下面分別討論比例調(diào)節(jié)器 P、積分調(diào)節(jié)器 I、微分調(diào)節(jié)器 D 的作用。 31 第四章 乳粉噴霧干燥控制系統(tǒng)的控制算法 引言 大滯后對(duì)象及對(duì)象的不確定性是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中很難控制的一類對(duì)象，它“具有滯后的過(guò)程，在輸入作用下不能立刻觀察出它對(duì)輸出的影響，因此，控制問(wèn)題就變得復(fù)雜化了，基于這個(gè)原因，滯后及對(duì)象的不確定性就被認(rèn)為是本來(lái)就存在于物理系統(tǒng)中的最難控制的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)”。該方式較之以前的單三拍或雙三拍，其控制精度有很大的提高，而同時(shí)幾乎沒(méi)有增加控制及驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜程度；相比于單片機(jī)控制電流多細(xì)分方式，它的復(fù)雜性及成本又大大減小；并且在當(dāng)前的要求下這種工作方式能完全滿足實(shí)際情況的要求。θ M 與電機(jī)的相數(shù) (m)和電機(jī)的運(yùn)行拍數(shù)有關(guān)。 3）具有自鎖能力，定位精度高，當(dāng)某相或某幾相繞組處于通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子即可被鎖住。 根據(jù)上述的簡(jiǎn)單動(dòng)作原理，可推論出步進(jìn)電機(jī)具有如下幾個(gè)基本特點(diǎn)： 1）磁繞組上所施加的不是一個(gè)恒定直流或交流電壓，而是采用脈沖通電方式，所以又被稱作脈沖電動(dòng)機(jī)。 =，不是整數(shù)，即轉(zhuǎn)子與定子上的齒未對(duì)齊，則磁阻大，為減小磁阻，轉(zhuǎn)子要旋轉(zhuǎn)。 / ?? 式中為轉(zhuǎn)子齒數(shù)。同樣地，該電機(jī)由軟磁材料做成的定子和轉(zhuǎn)子組成。它是受脈沖信號(hào)控制，靠一種叫做環(huán)形分配器的電子開關(guān)器件，通過(guò)功率放大后使勵(lì)磁繞組接規(guī)定順序輪流接通直流電源的。 7. 電機(jī)速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)，并且只需要一臺(tái)控制器就可以同時(shí)控制幾臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)使它們完全同步運(yùn)行。 2. 由于電刷的機(jī)械換向會(huì)產(chǎn)生電火花，會(huì)對(duì)伺服控制系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾，使控制系統(tǒng)發(fā)生 誤動(dòng)作，造成控制失靈。 3 個(gè)基本接口程序是： DS1820 初始化程序； 寫 DS1820 子程序；讀 DS1820 子程序（見(jiàn)附錄）。下表說(shuō)明輸出數(shù)據(jù)對(duì)測(cè)量溫度的關(guān)系。如果是寄生供電，DS1820 將在單線總線上送回“ 0” ；如果由 VDD 引腳供電，它將送回“ 1”?？偩€上主機(jī)不需向上 連接便在溫度 23 變換期間使線保持高電平。 如果不對(duì) DS1820 施加告警搜索命令，這 些寄存器可用作通用用戶存儲(chǔ)器。在單線接口情況下，在 ROM 操作未定建立之前不能使用存貯器和控制操作。測(cè)溫范圍為55~+125℃，測(cè)溫精度為 ℃ ,可直接 將溫度轉(zhuǎn)換值以 9 位數(shù)字碼的方式串行 21 輸出，將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字編碼只需 200ms。因此，希望一旦電源掉電，在掉電的瞬間，系統(tǒng)能自動(dòng)保護(hù) RAM 中有用的信息和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器地址重疊編號(hào)（ 0000H～ FFFFH），使用的不同的控制信號(hào)和指令，但它與 I/O 及外圍設(shè)備實(shí)行統(tǒng)一編址，任何擴(kuò)展的 I/O 口以及外圍設(shè)備均占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址，由于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器地址完全重疊，故兩者的地址總線和數(shù)據(jù)總線可完全并聯(lián)使用 . 在 8031 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，最常用的靜態(tài)數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器 RAM 芯片有 6116 和6264 兩種。當(dāng)三態(tài)門的使能信號(hào)線 E 為低電平時(shí)，三態(tài)門處于導(dǎo)通狀態(tài)，允許 Q 端輸出；當(dāng) E 端為高電平時(shí)，輸出三態(tài)門斷開，輸出端對(duì)外電路呈高阻狀態(tài)。 A 圖 B 圖 18 圖 8031 時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展 一、程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展性能 它的擴(kuò)展特性決定了在其應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展中程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展用的最多，擴(kuò)展方法也最容易簡(jiǎn)便。其基本結(jié)構(gòu)依然是通用 CPU 加上外圍芯片的結(jié)構(gòu)。 P3 口是多功能口。 ②尋址范圍，尋址方式。 與“傳統(tǒng)的溫度傳感器 +溫度檢測(cè)電路”相比較數(shù)字型溫度傳感器 有著相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，因此系統(tǒng)采用了數(shù)字型溫度傳感器 DS1820。有時(shí)即使可以測(cè)量，但因測(cè)量所需的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同樣可以認(rèn)為該信號(hào)無(wú)法測(cè)量。 方案 2（如圖 所示）：以旁路空氣流量作為調(diào)節(jié)變量，旁路空氣經(jīng)與熱風(fēng)混合后，再通過(guò)風(fēng)管進(jìn)入干燥機(jī)，比方案 1 將物料流量作為調(diào)節(jié)變量的流量調(diào)節(jié)通道滯后稍大，靈敏度次之。影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素很多：產(chǎn)品的粒徑及外觀由干燥設(shè)備的工藝性能及料漿配置工藝參數(shù)決定，而產(chǎn)品的最終含水量與干燥塔熱風(fēng)進(jìn)口溫度、尾氣出口溫度及干燥塔內(nèi)負(fù)壓等參數(shù)的選取有直接關(guān)系。在壓力噴霧法生產(chǎn)過(guò)程中，高壓泵的工作壓力應(yīng)控制在 10～ 20MPa，不低于 140MPa，噴孔的直徑在 ～ 。由于離心噴霧幾乎都是沿水平面作圓周運(yùn)動(dòng)，干燥介質(zhì)的流動(dòng)方向與濃乳液滴的流動(dòng)方向呈順流或混流。壓力噴霧干燥時(shí)物料在多缸柱塞式高壓泵下經(jīng)噴頭在干燥室中霧化，與干燥介質(zhì)進(jìn)行熱、質(zhì)交換。濃縮奶由一個(gè)高壓泵（ 4）送至干燥室（ 1）繼續(xù)進(jìn)入噴霧器（ 5），形成極細(xì)小奶滴被噴入混合室與熱空氣進(jìn)行混合。干燥介質(zhì)溫度與微粒表面濕球溫度間溫差越大、濕度越低，微粒在干燥介 質(zhì)中的分散性越好，干燥速度越大。 8 第二章 乳粉干燥工藝介紹及控制方案論證 乳粉噴霧干燥工藝介紹 1．噴霧干燥的過(guò)程 ：噴霧干燥包括濃縮物料微粒加熱、表面水分汽化、微粒內(nèi)部水分向表面擴(kuò)散以及對(duì)干物料的加熱。一般來(lái)說(shuō)，壓力噴霧干燥法生產(chǎn)的乳粉顆粒直徑約為 10～ 100 微米，平均為 45 微米；而離心噴霧干燥法生產(chǎn)的乳粉顆粒直徑則為 30～ 200 微米，平均為 100 微米。 干燥過(guò)程中的幾個(gè)問(wèn)題 在乳粉噴霧干燥過(guò)程中有如下幾個(gè)問(wèn)題會(huì)影響乳粉的質(zhì)量，這也同樣是我們?cè)诳刂浦行枰P(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題： 加熱過(guò)程中熱、質(zhì)交換的平衡非常重要，熱空氣溫度過(guò)高 ，易使乳滴表面硬結(jié)，內(nèi)部水分?jǐn)U散困難，導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)變性及熱敏性成分的損失，顆粒疏松，沉降性差，影響產(chǎn)品的復(fù)原性能；乳滴過(guò)大或濃度過(guò)高都易發(fā)生在干燥過(guò)程中由于乳固體提高，水分?jǐn)U散減慢而降低品質(zhì)。滾筒干燥仍然用于某些特 殊的乳制品生產(chǎn)中，并且十分廣泛地應(yīng)用于食品工業(yè)的其它領(lǐng)域。如不及時(shí)對(duì)乳粉實(shí)施冷卻，容易引起蛋白質(zhì)變性；脂肪球因處于超熔點(diǎn) 狀態(tài)，容易破裂而使游離脂肪量增多，尤其在包裝過(guò)程中，經(jīng)撞擊與摩擦，使乳粉中的脂肪滲出到表面，再保藏階段容易發(fā)生氧化。實(shí)踐證明，無(wú)論從乳粉的衛(wèi)生及其他質(zhì)量指標(biāo)來(lái)看，高溫短時(shí)加殺菌效果良好，因此，目前乳粉生產(chǎn)上多采用高溫短時(shí)間殺菌法。一個(gè)成年人每日喝 500 毫升牛乳，能獲得 15～17 克優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，可滿足每天所需要的必須氨基酸；能獲得 600 毫升的鈣，相當(dāng)于需要量的 80%；可滿足每日熱量需要量的 11%。兒童、青少年生長(zhǎng)發(fā)育期需要充足的鈣，同 2 樣孕婦及成人、中老年人，也需要補(bǔ)充鈣質(zhì)，缺乏鈣會(huì)影響牙齒和骨骼的正常發(fā)育，導(dǎo)致佝僂病。乳糖