單片機溫度控制系統(tǒng)設計(更新版)
【正文】 n T1C ，其中Pn 為輸出的控制量，Pn值介于0～200之間， T1 為定時器定時的時間，C為常數(shù)。選取該巴特沃斯二階有源低通濾波電路的截止頻率fH=10 kHz 。根據(jù)上式，可以把電阻值隨溫度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為電壓值隨溫度變化的關(guān)系,由于熱敏電阻的電信號一般都是毫伏級，必須經(jīng)過放大，將熱敏電阻測量到的電信號轉(zhuǎn)化為0～，才能在單片機中使用。如果檢測值高于設定值，則啟動制冷系統(tǒng)，降低環(huán)境溫度；如果檢測值低于設定值，則啟動加熱系統(tǒng)，提高環(huán)境溫度，達到控制溫度的目的。整個系統(tǒng)硬件部分包括溫度檢測系統(tǒng)、信號放大系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換、單片機、I/O設備、控制執(zhí)行系統(tǒng)等。該裝置可實現(xiàn)對溫度的測量，并能根據(jù)設定值對環(huán)境溫度進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)控溫的目的。 本文設計了一種基于MSP430單片機的溫度測量和控制裝置，能對環(huán)境溫度進行測量，并能根據(jù)溫度給定值給出調(diào)節(jié)量，控制執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的目的。而對于本設計，因為溫度要求不高，是在室溫環(huán)境下，熱敏電阻的阻值與環(huán)境溫度基本呈線性關(guān)系[2]，這樣可以通過電阻分壓簡單地將溫度值轉(zhuǎn)化為電壓值。圖3為采樣中斷流程圖。其中，KP 為比例系數(shù)；KI=KPT/TI 為積分系數(shù)；T 為采樣周期，TI 為積分時間系數(shù)；KD=KPTD/T 為微分系數(shù)，TD 為微分時間系數(shù)。其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性較高，具有一定的實用價值和發(fā)展前景。本文以它為例進行介紹，希望能收到舉一反三和觸類旁通的效果。 接口電路采用MCS51系列單片機8031，外圍擴展并行接口8155，程序存儲器EPROM2764，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809等芯片。相應的地址分配為：0000H 00FFH 定時器低8位口0105HA口和所有LED的八段引線相連，各LED的控制端G和8155C口相連，故A口為字形口，C口為字位口，8031可以通過C口控制LED是否點亮，通過A口顯示字符。 其他輸入端可作備用）和變送器的輸出端相連，所以從通道0（IN0）上輸入的0V+5V范圍的模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后可由8031通過程序從P0口輸入到它的內(nèi)部RAM單元，=0和WR=0時，8031可使ALE和START變?yōu)楦唠娖蕉鴨覣DC0809工作；=0和RD=0時，8031可以從ADC0809接收A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。 在工業(yè)上，偏差控制又稱PID控制，這是工業(yè)控制過程中應用最廣泛的一種控制形式，一般都能收到令人滿意的效果。 主程序包括8031本身的初始化、并行接口8155初始化等等。 T0中斷服務程序是溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于啟動數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報警和越限處理、PID計算和輸出可控硅的觸發(fā)脈沖等。 對于一般線性儀表來說，標度轉(zhuǎn)換公式為：Tx=A0 + (AmA0) 160
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