【正文】 //顯示十位數字 LED_3 0。 shiwei Value/10。 AD_Value[i+1] AD_Value[i]。 //啟動 AD while ADC0809_EOC! 1 。 static unsigned char Flag_TimeSet 0。 sbit ADC0809_OE P2^7。 圖 56 溫度控制程序流程圖 塊的設計 當高于時，將影響質量。因為，人眼睛視神經的反應速度是有限的，如果不加延時，人眼可能還沒感知到數碼管顯示就已經關 掉了。 圖 41 位置型 PID 運算程序流程圖 . 增量型 PID 算法的程序設計 由式（ 7）可知，增量型 PID 算式為 設 所以，有 （ 11）式（ 11）為離散化的增量型 PID編程表達式。在實際應用中，根據被控對象的特性和控制要求，可靈活地改變 PID 的結構，取其中的一部分環(huán)節(jié)構成控制規(guī)律，如比例（ P）調節(jié)、比例積分（ PI）調節(jié)、比例積分微分（ PID）調節(jié)等。 輸入輸出通道干擾的抑制 通常測控對象上的傳感器、執(zhí)行器遠離控制臺，來往的輸入、輸出線長，容易竄入干擾，必須采用隔離、濾波、屏蔽等技術，抑制干擾耦合通道。 系統(tǒng)采用光耦過零觸發(fā)驅動器實現對功率晶閘管的過零觸發(fā)。一般共陰極可以不需要外接電阻，但共陽極接法中發(fā)光二極管必須外接電阻。（ + | t | ） ,B 級177。編程具有開發(fā)周期短可讀性可移植性好和修改方便等 3 系統(tǒng)的硬件設計 系統(tǒng)硬件功能分析 P89V51 為核心控制器，包括傳感器電路，鍵盤電路，顯示電路、報警電路和加熱電路 5 大模塊系統(tǒng)的如圖 1 所示。目前 Protel 版本有許多，如 Protel 9 Protel 99 se、 Protel 20Protel DXP、 Protel 2020。在國內 Protel 軟件較易買到，有關 Protel 軟件和使用說明的書也有很多，這為它的普及提供了基礎。 根據 MC14433 和 ADC0809 的特性可以看出， ADC0809 的轉換速度快，且只需單一的 +5V 電 源，使用起來比 MC14433 方便的多。 不需外接元件體積小 最大 3mm 3mm 適合用作溫度測量探頭。溫度傳感器是最早開發(fā)，應用最廣的一類傳感器。 ISP 允許在軟件控制下對成品中的器件進行重復編程。該芯片有 4 個 8 位并行 I/O 接口： P0、 P P P3， 128 個字節(jié)的片內數據存儲器，但沒片內程序存儲器，需擴展，價格便宜。 課題研究意義 A/D 轉換器將采樣輸入的模擬量轉換成數字量送入主控制器當設置的溫度于當前的溫度時，單片機通過控制加熱電路連通，溫度慢慢升高；當設置的溫度于當前的溫度時，單 片機通過控制加熱電路斷開，溫度慢慢下降。在常規(guī)的環(huán)境參數中，由于溫度受其它因素影響較大，且難以校準，溫度也是最難準確測量的一個參數。 近年來，國內傳感器正向著集成化、智能化、網絡化和單片系統(tǒng)化的方向發(fā)展，為開發(fā)新一代溫度測量系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件由溫度傳感器測量溫度值并轉換成電壓信號，由變送器轉換成標準的電壓信號，經 A/D 轉換器進行模數轉換并讀入單片機，經單片機處理后的溫度數值，一方面送 LED 數碼管顯示；并判斷是否超限，否則正常顯示溫度數值從而進行溫度的調節(jié)，使其達到指定要求。 圖 21 系統(tǒng)硬件結構框圖 系統(tǒng)功能模塊方案設計 的選擇 MCS51 8 位單片機系列、 MCS96 16 位單片機系列； Atmel 的 AT89 系列 /900 8 位單片機系列 /32 系列； Motorola 公司的 MC68HC908 8 位單片機系列、 DSP 型16 位單片機。從該特性獲益的另一種方法是將時鐘頻率減半而保持特性不變，這樣可以極大地降低電磁干擾 EMI 。按輸出量分類有模擬式溫度傳感器和數字式溫度傳感器。測量溫度是 +25℃時誤差范圍為177。 START CLOCK INT0 EOC INT1 INT2 21 INT3 22 INT4 23 INT5 INT6 24 INT7 25 26 ADDA ADDB 27 ADDC ALE 28 Vcc GND Vref + Vref OE 圖 22 ADC0809 內部結構框圖 MC14433 是 3 又 1/2 位 BCD 碼輸出、雙積分式的 A/D 轉換芯片，轉換速度約1～ 10 次 /s，需177。其特點是輸出只能反映偏差的變化速度。 Altium Designer 極大減少了帶有大量管腳的器件封裝在高密度板卡上設計的時間，簡化了復雜板卡的設計導航功能，設計師可以有效處理高速差分信號，尤其對大規(guī)?？删幊唐骷系拇罅?LVDS 資源。應用 C51 編程具有以下優(yōu)點： 不需要了解處理器的指令集，對 8051 的存儲器結構也不必要了解； 寄存器分配和尋址方式由編譯器進行管理； 指定操作的變量選擇組合提高了程序的可讀性； 可使用與人的思維更相近的關鍵字和操作函數； 與使用匯編語言編程相比，程序的開發(fā)和調試時間大大縮短； 庫文件可提供許多標準的例程（例如格式化輸出、數據轉換和浮點運算）加入到應用程序當中； 通 C 可實現模塊化編程技術，從而可將已編制好的程序加入到新程序中； C 語言可移植性好且非常普及， C 編譯器幾乎適用于所有的目標系 統(tǒng)，已完成的軟件項目可以容易地轉換到其它的處理器或環(huán)境。對于大多數金屬導體，其電阻值都具有隨溫度升高而增大的特性。一個 D 觸發(fā)器完成了二分頻電路，用其輸出再去觸發(fā)另一個 D 觸發(fā)器（又是一個二分頻），這樣，就完成了信號的四分頻。晶閘管開關控制方式有兩種：相位控制和過零控制。使用不間斷電源不僅有穩(wěn)壓的作用，干擾較少，還能解除停電之憂。 由于傳感器能將各種物理量、化學量和生物量等信號轉變?yōu)殡娦盘枺沟萌藗兛梢岳糜嬎銠C實 現自動測量、信息處理和自動控制，但是它們都不同程度地存在溫漂和非線性等影響因素。一般情況下，當速度變化比較慢時，可采用浮點運算。 子程序 圖 2 系統(tǒng)初始化程序流程圖表 51 共陽極接法字型表 顯示數字 h g f e d c b a 端口輸出 圖 53 顯示程序流程圖 由于數碼管的數據位同時接到 P2 口，所以選通某一個數碼管后一定要禁止顯示。 加熱時間通過 PID 算法計算出來后，由定時器 0 中斷控制。北京航空航 天大學出版社 .1999. [22] 王忠顯 .智能化電能參數測試儀 [J].煤炭技術， ： 3539 [23] 沈祖冀，孫海波，劉占陽 .智能交流電綜合測試儀 [J].河北省科學院學報， ： 4852 附錄 附錄 1 系統(tǒng)程序清單 include define ADC0809_Value P0 define LED_Display P1 sbit ADC0809_EOC P2^4。 static unsigned char Temp_SetValue。 //近似延時 1ms //*****************ADC0809 驅動程序 **********************// unsigned char ADC0809_Sample void unsigned char Value_Sample。j //軟件濾波，去掉最大最小值 for i 0。 if fout 0 Heater 0。 //顯示個位數字 LED_Display Tab_LED[gewei]。 else //***********恒溫箱定時程序 ************// void HengWen_Time void if Count_Num2 3600 //判斷是否到了 1h 3600*1s Count_Num2 0。 //顯示個位數字 LED_Display Tab_LED[gewei]。i 9。 //讀取 AD 值 return Value_Sample。 static unsigned char Count_Num1 0。 sbit LED_2 P2^1。報警子程序流程如圖 圖 57 報警程序流程圖 .4 軟件設計小結 在軟件程序的設計中，特別是程序，接觸不多，更沒好好去探討，所以一開始讓人摸不著頭腦，陷入了僵持狀態(tài)。包括方面內容 圖 54 溫度采集流程圖由于干擾和實際噪聲的存在，在采樣過程當中會出現采樣信號與實際信號存在偏差的現象，甚至會出現信號的高低波動，為了減小這方面原因造成的測量誤差，在實際采樣然后再除去其中偏差 較大的兩個點，即一個最大值和一個最小值，再對剩余的個點取平均值，這樣得到的 AD 轉換結果比較接近實際值。 .2 主程序主程序主要進行初始化，分配內存單元及設置定時器參數，以便為系統(tǒng)正常工作創(chuàng)造條件。因此，在計算機控制系統(tǒng)中，必須首先對式（ 1）進行離散化處理，用數字形式的差分方程式代替連續(xù)系統(tǒng)的微分方程，此時積分項可用求和及增量式表示： （ 2） （ 3） 將式（ 2）和式（ 3）代入（ 1），則可得到離散的 PID 表達式： （ 4） 式中 ―采樣周期，必須使足夠小，才能保證系統(tǒng)有一定的精度； ―第次采樣時的偏差值； ―第次采樣時的偏差值； ―采樣序號， 0， 1， 2，?； ―第次采樣時調節(jié)器的輸出。 Altium Designer 是Altium 公司開發(fā)的一套完整的板卡級設計系統(tǒng)，真正實現在單個應用程序中的集成。 晶閘管串接在 50Hz 交流電源和加熱絲中，只要在給定周期內改變晶閘管的接通時間，就能達到加熱功率改變的目的，從而實現溫度調節(jié) 。 字符數據字與 LED 段碼關 系如表動態(tài)掃描各數碼管是輪流點亮的，由于視覺的暫留現象，卻好像都點亮著。鉑熱電阻的線性較好， 0～ 100 攝氏度之間變化時，最大非線性偏差小于 攝氏度。在電路中，要注意幾點： VSS 是電源，必須保證穩(wěn)定可靠； 管腳不可懸空，必須連到 VSS，或者通過上拉電阻接到 VSS； 復位電路采用傳統(tǒng)的 RC 復位，并多帶一個復位按鍵， 以方便操作； 晶振的頻點不是任意的，這里使用 12MHz； 注意： /PSEN 管腳作懸空處理，不能接，這和 P8951RD2 的情況不同。 單片機開發(fā)中除必要的硬 件外，同樣離不開軟件，匯編語言源程序要變成CPU 可以執(zhí)行的機器嗎有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已經極少使用手工匯編的方法了。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設計流程、集成化 PCB 設計、可編程器件（如 FPGA）設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在 一起的產品，一種同時進行PCB 和 FPGA 設計以及嵌入式設計的解決方案，具有將設計方案從概念轉變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。 1/255 250℃＝177。