【正文】 格要求，但電容的大小影響振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性通常選擇在 10~30F 左右在設(shè)計電路 時，晶振，電容應(yīng)盡可能靠近芯片，以減小分布電容，保證振蕩器振蕩的穩(wěn)定性時鐘電路 由于在傳統(tǒng)的模擬信號遠(yuǎn)距離溫度測量系統(tǒng)中，需要很好的解決引線誤差補償問題、多點測量切換誤差問題和放大電路零點漂移誤差問題等技術(shù)問題，才能夠達(dá)到較高的測量精度。 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM― Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 [1]，其方案三框圖如圖 所示。單片機系統(tǒng)通過溫度傳感器（ ADC590）對水箱內(nèi)水溫進行檢測，得到模擬的溫度信號，在經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號之后，則可用數(shù)碼管來顯示水溫的實際值，還能用鍵盤輸入設(shè)定值，也可實現(xiàn)打印功能。 1℃。其中，環(huán)境的自動化控制在工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)運營中是一個重要研究課題。控制鍵盤設(shè)計使設(shè)置溫度簡單快捷，兩位整數(shù)一位小數(shù)的顯示方式具有更高的顯示精度。在一些溫控 系統(tǒng)電路中，廣泛采用的是通過熱電偶、熱電阻或 PN 結(jié)測溫電路經(jīng)過相應(yīng)的信號調(diào)理電路，轉(zhuǎn)換成 A／ D 轉(zhuǎn)換器能接收的模擬量，再經(jīng)過采樣／保持電路進行 A／ D 轉(zhuǎn)換，最終送入單片機及其相應(yīng)的外圍電路，完成監(jiān)控。 ,它對控制調(diào)節(jié)器要求較高。 1 可以對溫度進行自由設(shè)定必須在 0100℃內(nèi)設(shè)定時可以時顯示設(shè)定的溫度值 2 加熱由 1 臺 1 電爐來實現(xiàn)，如果溫度不， 3 能夠保持顯示，顯示位數(shù) 4 位，分別為百位十位個位和小數(shù)位。 圖 二位式模擬控制方案框圖 PID 算法控制方案 此方案采用單片機為控制核心的控制系統(tǒng)，尤其對溫度控制，它可達(dá)到核心的控制作用，并且可方便實現(xiàn)數(shù)碼顯示、鍵盤設(shè)定及利用 PID 算法來控制 PWM波形的產(chǎn)生，進而控制電爐的加熱來實現(xiàn)恒溫控制，其所測結(jié)果精度也大大的得到了提高，在利用 PID 算法來控制 PWM 波形的產(chǎn)生，是有效的控制數(shù)字脈沖的輸出寬度，使固態(tài)繼電器得到有效和有序的邏輯控制，不會使固態(tài)繼電器產(chǎn)生誤動作。 恒溫控制系統(tǒng)工作原理 現(xiàn)對該方案的具體原理進行詳細(xì)介紹，其具體控制圖如圖 所示。由于將多功能 8 位 CPU 和閃存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的AT89C51是一種高效微控制器 AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS1820 是世界上第一片支持 一線總線 接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ ONB0ARD）專利技術(shù)。因此，在溫度測量系統(tǒng)中，采用抗干擾能力強的新型數(shù)字溫度傳感器是解決這些問題的最有效方案，新型數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 具有體積更小、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點，在實際應(yīng)用中取得了良好的測溫效果。省略了存儲用戶定義報警溫度、分辨率參數(shù)的 EEPROM，精度降低為177。 C 范圍內(nèi)，精度為177。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 ～ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計更靈活、方便。字節(jié)8 是冗余檢 驗字節(jié)，校驗前面所有 8 個字節(jié)的 CRC 碼，可用來保證通信正確。復(fù)位要求主 CPU 將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號后等待 16～ 60 微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號表示復(fù)位成功。結(jié)果存入內(nèi)部 9 字節(jié) RAM 中。 2 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序 溫度轉(zhuǎn)換命令子程序主要是發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令 ,當(dāng)采用 12 位分辨率時轉(zhuǎn)換時間約為 750ms，在本程序設(shè)計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉(zhuǎn)換的完成。 0625 的倍數(shù)（ 0~15）。所謂“過零”是指，當(dāng)加入控制信號，交流電壓過零時，即為通態(tài)；而當(dāng)斷開控制信號后，要等待交流電的正半周與負(fù)半周的交界點 零電位 時，才為斷態(tài)。下圖是一個，單片機繼電器進行通訊 LED 數(shù)碼管有很多方法，按顯示方式分，有靜態(tài)顯示和動態(tài)（掃描）顯示，按譯碼方式可分硬件譯碼和軟件譯碼之分。共陰極型是筆畫顯示器各段發(fā)光管的陰極（即 N 區(qū)）是公共的，而陽極是互相隔離的，共陰極 LED 數(shù)碼管的 a～ g 及小數(shù)點位 dp 八個發(fā)光二極管加陽極加高電平（“ 1”）發(fā)亮，加低電平（“ 0”）發(fā)暗，而共陽極的 LED 的數(shù)碼管的 a 及小數(shù)點位 dp 八個發(fā)光二極管正好相反 本電路采用共陽極數(shù)碼管 LG5641A 進行動態(tài)顯示， L5641A 具有四位數(shù)碼管，這四個數(shù)碼管的段選 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 分別接在一起，每一個都擁有一個共的位選端，通過動態(tài)顯示可輪流顯示，這有利于節(jié)省 I/O 口。 系統(tǒng)軟件由主程序、鍵盤輸入程序、設(shè)定溫度子程序、溫度檢測子程序、溫度控制子程序和顯示子程序組成。 DS18B20 功能命令在該步驟中完成溫度轉(zhuǎn)換、寫暫存寄存器、讀暫存寄存器、拷貝暫存 寄存器、裝載暫存器寄存器、讀供電模式命令 [16]。顯示子程序的功能是將顯示緩 沖區(qū)內(nèi)的二進制數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的 BCD 碼，分別存入十位和個位顯示區(qū)，然后通過串行通信口送出顯示。 在簡單過程控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器參數(shù)整定通常以系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的衰減率 ～ 對應(yīng)衰減比為 4： 1～ 10： 1 為主要指標(biāo)，以保證系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定裕量（對于大多數(shù)過程控制系統(tǒng)來說，系統(tǒng)過渡過程的瞬態(tài)響應(yīng)曲線達(dá)到 4：1 的衰減比狀態(tài)時，則為最佳的過程曲線）。 增大比例系數(shù)，一般將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，在有靜差的情況下有利于減小靜差。在此過程中，可根據(jù)響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)改變比例系數(shù)與保持時間，以期得到滿意的控制過程與整定參數(shù)。從應(yīng)用的角度看，中要被控過程主要指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計要求，那么即可選定相應(yīng)的調(diào)節(jié)器參為有效的控制參數(shù)。 sbit ds P1^1。 void display 。 i 100。 return x 。 i++。 while i 。 x1 tempamp。 while i 。 uint temp。 //溫 度值的處理 temp temph 8。 xs2 zz%10。 weed 0。 weed 1。 P0 0X00。 dely 1 。 P0 tab[0]。 weed 0。 weed 1。 P0 0X00。 void chu52 //初始化 c52 pp1 0。 EA 1。 redtemp 。 if hh1 0 for ii 0。 fs ss*10+sg。 I 圖 鍵盤掃描處理流程圖 是 是 下調(diào)子程序 上調(diào)子程序 否 否 圖 主程序流程圖 AT89C51 數(shù)字 PID 繼電器控制電 路 電爐 智能溫度傳感器 DS18B20 驅(qū)動電路 LED 顯示 圖 恒溫控制原理圖 按鍵輸入 圖 40 引腳雙列直插封裝圖 斜率累加器 預(yù)置 減法計數(shù)器 1 計數(shù)比較器 預(yù)置 減到零 溫度寄存器 減到零 減法計數(shù)器 2 高溫度系數(shù)振蕩器 低溫度系數(shù)振蕩器 設(shè)置 /清除 最低有效位 增加 停止 圖 內(nèi)部測溫電路框 開 中 斷 調(diào)用溫度傳感器數(shù)據(jù)采集子程序 調(diào)用鍵盤掃描處理子程序 調(diào)用顯示子程序 關(guān) 中 斷 開 始 初 始 化 發(fā)送讀暫存器命令讀取溫度值 讀取 48 位 ID 號 啟動溫度轉(zhuǎn)換 開 始 返 回 初 始 化 圖 溫度傳感器驅(qū)動子程序流程圖 開始 是否是 K1 按下 是否 K2 鍵按下 數(shù)碼顯示 返回主程序 否 否 上調(diào)子程序 下調(diào)子程序 是 是 圖 鍵盤掃描處理流程圖 調(diào)用按鍵設(shè)定溫度值并進行開始加熱 檢測實際溫度與設(shè)定溫度相等否？ PID 調(diào)整加熱 N 每隔 1 秒檢測 1 次 Y 圖 溫度檢測與控制流程圖 圖 溫度檢測與控制流程圖 讀 18B20,調(diào)顯示子程序 初始化 開始 設(shè)定狀態(tài)有效效 開始 顯示實際溫度 設(shè)定狀態(tài)有效 設(shè)置串口方式 設(shè)置顯示位數(shù) 串口發(fā)送顯示 返回 圖 溫度顯示模 塊流程圖 比 較 器 溫度預(yù)置 信 號 放大 固 態(tài) 繼 電 器 加熱裝置 數(shù) 據(jù) 采 集 信號放大 圖 一位式模擬控制方案框圖 加熱裝置 上限比較 溫度預(yù)置 信 號 放 大 信 號 采 集 固 態(tài) 繼 電 器 信 號 處 理 下限比較 鍵盤設(shè)定 數(shù)據(jù)采集 單片機 電源電路 LED 數(shù)碼顯示 固態(tài)繼電器 加熱裝置 圖 基于單片機控制的方框圖 數(shù)字 PID 調(diào)整 復(fù)位電路 返回主程序 數(shù)碼顯示 是否 K2 鍵按下 是否是 K1 按下 開始 。 if f fs pp 0。 if ss 10 ss 0。ii 12。 void timer0 void interrupt 1 //中斷 t0 TH0 0X3C。 P1 0xff。x 0。 P0 tab[ss]。 dely 1 。 P0 0X00。 weed 1。 weed 0。 P0 tab[gei]|0x80。 dely 1 。 writeds18b20 0x44 。 zz f*100。 temph redds18b20 。 i 10。 i++。 uint i。 while i 。 for k 0。 while i 。 x 1。 sbit hh P3^2。當(dāng)溫度差大于 5℃時，通過 PID 調(diào)整控制數(shù)字脈沖的寬度使繼電器產(chǎn)生有效的動作，進行 220V 交流電加熱以達(dá)到預(yù)定溫度，如果溫度差小于 5℃時，則進行 PID 調(diào)整加熱達(dá)到原預(yù)定溫度。 所謂“滿意”的調(diào)節(jié)效果，是隨不同的對象和控制要