恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(完整版)
【正文】 部有一個時鐘振蕩電路，只需要外接一個振蕩源就能產(chǎn)生一定周期的時鐘信號送到單片機內(nèi)部的各個單元，決定單片的工作頻率，時鐘電路如圖32 所示。設(shè)有三個功能按鍵，分別為：設(shè)定溫度加O．5℃、設(shè)定溫度減O．5℃以及主界面和溫度曲線界面切換按鍵。其優(yōu)點是操作簡便直觀、圖像清晰、堅固耐用及節(jié)省空間，它可配用于一切電子顯示器，并可與顯示器制成一體，人機交互性佳，操作方便，使用靈活，效率高及輸入速度快。功率消耗小，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電量比傳統(tǒng)顯示器也要小得多可以中文顯示并且可以作圖方便確定PID算法中的一些參數(shù)，方案二：選用數(shù)碼管顯示，具有價格便，、使用壽命長、亮度高、故障少、可視距離遠(yuǎn)等特點。液晶顯示器的可視面積跟它的對角線尺寸相同。由于DS18B20芯片的小型化，更加可以通過單跳數(shù)據(jù)線就可以和主電路連接，故可以把數(shù)字溫度傳感器DS18B20做成探頭，探入到狹小的地方，增加了實用性。本系統(tǒng)是以對水溫控制為例研究恒溫控制。本系統(tǒng)以水溫作為測量媒介，以AT89S52單片機作為核心控制器，以DS18B20數(shù)字溫度傳感器作為采集器，實現(xiàn)溫度的采集、調(diào)節(jié)、控制、傳輸、顯示的功能。然而，用常規(guī)的控制方法，潛力是有限的，難以滿足較高的性能要求。第二種方案——溫度傳感器AD590M，以集成溫度傳感器AD590M為采集主體，經(jīng)過電壓跟隨器、差分式減法器、電壓放大器、反相器等電路作為信號調(diào)理，后輸入10位A／D轉(zhuǎn)換器TLC1549進(jìn)行模／數(shù)轉(zhuǎn)換輸入給單片機。 沒有電磁輻射，液晶顯示器在防止輻射方面具有優(yōu)勢，因為它根本就不存在輻射。理論上，這會使色彩和定位都更加準(zhǔn)確完美。觸摸屏輸入完全摒棄了鍵盤的繁瑣輸入，使得人機交互僅需手指輕輕一觸即可。方案二：采用由晶體管功率放大器PWM電路。單片機工作時，由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生或由外直接輸入的送至內(nèi)部控制邏輯單元的時鐘信號的周期稱為時鐘周期，其大小是時鐘信號頻率的倒數(shù)，時鐘信號頻率常用fosc表示。圖33 硬件復(fù)位電路系統(tǒng)硬件電路設(shè)計最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng)。 由于DS18B20是在一根I/O線上讀寫數(shù)據(jù)，因此，對讀寫的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時序要求。當(dāng)單片機的輸出端為高點平時，三極管驅(qū)動固態(tài)繼電器工作接通加熱器工作，當(dāng)單片機的輸出端為低電平時固態(tài)繼電器關(guān)斷，加熱器不工作。所有時序都是將主機作為主設(shè)備，單總線器件作為從設(shè)備。 由于多數(shù)液晶顯示模塊的驅(qū)動電路是由一片行驅(qū)動器和兩片列驅(qū)動器構(gòu)成，所以12864液晶屏實際上是由左右兩塊獨立的64*64液晶屏拼接而成，每半屏有一個512*8 bits顯示數(shù)據(jù)RAM。（需要注意：二進(jìn)制的高低有效位順序與行號對應(yīng)關(guān)系因不同商家而不同）存放一個顯示塊的RAM區(qū)稱為存儲頁。顯然比例P越大時，電機轉(zhuǎn)速回歸到輸入值的速度將更快，及調(diào)節(jié)靈敏度就越高。從而避免了振蕩現(xiàn)象的發(fā)生?？梢栽谝欢ǔ潭壬暇彌_振蕩。若要設(shè)定，與確定 P和Ti的方法相同，取不振蕩時的30%。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許的最大值的60%~70%，由0逐漸加大比例增益P，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過來，從此時的比例增益P逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失，記錄此時的比例增益P，設(shè)定PID的比例增益P為當(dāng)前值的60%~70%。而且I值越大，滯后效果越明顯。但是同時也可能造成電機轉(zhuǎn)速在預(yù)設(shè)值附近振蕩的情形，所以又引入積分I解決此問題。因此存儲單元地址包括頁地址（Xpage,0~7）和列地址（Yaddress,0~63）。（少數(shù)廠商為了簡化用戶設(shè)計，在模塊中增加譯碼電路，使得128*64液晶屏就是一個整屏，只需一個片選信號。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。主程序主要完成加熱控制系統(tǒng)各部件的初始化和實現(xiàn)各功能子程序的調(diào)用，以及實際測量中各個功能模塊的協(xié)調(diào)在無外部中斷申請時，單片機通過循環(huán)對外部溫度進(jìn)行實時顯示。該協(xié)議定
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