課程設(shè)計--基于單片機的水溫控制系統(tǒng)-文庫吧在線文庫
【正文】 溫度按照曲線的斜率升或降。在選擇程序存儲器芯片時，首先必須滿足程序容量，其次在價格合理情況下盡量選用容量大的芯片。圖4 8031引腳圖8031是一個40引腳的集成電路，引腳如圖4所示，它有4個輸入／輸出口（英文簡寫為I／O口），每個口有8條線共占32個引腳。但其輸出電壓受冷端溫度影響，需要進行冷端溫度補償。由于熱電偶輸出的電壓信號小而且很不穩(wěn)定，需要連接變送器，先由毫伏變送器XTR101將熱電偶輸出的毫伏電壓轉(zhuǎn)變成為0—10mA的電流信號。圖5 8031與ADC0809的接口電路如圖5所示，通過或非門，輸出一個正脈沖，使啟動信號START及地址鎖存信號ALE有效，將地址送到地址總線。對于這樣的執(zhí)行機構(gòu)，單片機只要輸出能控制可控硅通斷電時間的脈沖信號就可以了，因此可用一條I/O線與可控硅的控制端相連接，并通過程序?qū)崿F(xiàn)輸出導(dǎo)通脈沖的寬度和導(dǎo)通時間[9]。此脈沖一路作為觸發(fā)同步脈沖加到溫控電路。靜態(tài)顯示法則克服這個缺陷，它能保持原顯示內(nèi)容，直到更改時才顯示新的內(nèi)容，但它所用的硬件較多。圖7為串行口擴展的鍵盤、顯示器接口電路。報警電路如圖8所示。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。對于這樣的系統(tǒng)用PID算法效果欠佳。相信在以后的課程設(shè)計和工作中，我能夠熟練運用學(xué)到的這些設(shè)計方法，為我將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)?？紤]到被控對象模型的不精確性和其參數(shù)隨時間的漂移以及系統(tǒng)要求超調(diào)量小而允許調(diào)節(jié)過程較長，故采用Dahlin算法。控制器的輸出經(jīng)過輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器，變送器，通過輸入接口送到控制器。報警電路：正常運行時綠燈亮，在保溫階段爐內(nèi)溫度超出系統(tǒng)允許誤差范圍，就要進行報警。與串行鍵盤輸入類似，可以使用74LS164串行輸入并行輸出的8位移位寄存器作為數(shù)碼管的段選通端，每一片LED數(shù)碼管用一片74LS164,LED數(shù)碼管的公共陰極連在一起并接低電平。對多個八段LED數(shù)碼管的接口方法主要有兩種：動態(tài)驅(qū)動法和靜態(tài)驅(qū)動法。從市電回路得到的220V、50Hz的正弦波電壓信號經(jīng)過圖6中電壓比較器LM311將50Hz正弦交流電壓變成方波?？煽毓杞油〞r間可以通過可控硅控制極上觸發(fā)脈沖控制。8路的模擬開關(guān)由地址鎖存器和譯碼器控制，可以在8個通道中任意訪問一個通道的模擬信號。在控制極加上脈沖可使其正向或反向?qū)?。熱電偶主要是利用兩種不同金屬的熱電效應(yīng)，產(chǎn)生接觸電勢隨溫度變化而變化，從而達到測溫的目的。對于內(nèi)部有ROM的8051等單片機，正常運行時，則需接高電平，使CPU先從內(nèi)部的程序存儲中讀取程序，當(dāng)PC值超過內(nèi)部ROM的容量時，才會轉(zhuǎn)向外部的程序存儲器讀取程序。MCS51具有64kB程序存儲器尋址空間，它是用于存放用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。保溫段的時間為600—1800s。圖1 電阻加熱爐系統(tǒng)模型工藝要求：按照規(guī)定的曲線進行升溫和降溫[7]，溫度控制范圍為50—200℃，升溫和降溫階段的溫度控制精度為177。評語：成績：簽名：日期：學(xué)院課程設(shè)計報告書 課程名稱： 單片機控制系統(tǒng)課程設(shè)計 題 目： 基于單片機的水溫控制系統(tǒng)系 （院）： 學(xué) 期： 專業(yè)班級： 姓 名： 學(xué) 號： 溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一，例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進行檢測和控制。電阻加熱爐系統(tǒng)模型如圖1所示。加工結(jié)束，要進行降溫控制。8031內(nèi)部包括1個8位CPU,21個特殊功能寄存器(SFR)4個8位并行I/O口,2個16位定時器/計數(shù)器,但片內(nèi)無程序存儲器,須外擴EPROM芯片。強制CPU從外部程序存儲器讀取程序。傳感器的選擇：常用的溫度檢測元件主要有熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等。控制單元：采用雙向可控硅進行控制，其功能相當(dāng)于兩個單向可控硅反向連接，具有雙向?qū)üδ?，其通斷狀態(tài)由控制極G決定。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器，8路多路開關(guān)以及微型計算機兼容的控制邏輯的CMOS組件，其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。在給定周期T內(nèi)，8031只要改變可控硅管的接通時間即可改變加熱絲的功率，以達到調(diào)節(jié)溫度的目的。過零脈沖信號是由過零脈
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