【正文】 致謝 在經(jīng)過了大四這一學(xué)期的最后努力，完成了大學(xué)的最后一份答卷 —— 畢業(yè)設(shè)計(jì)。一般的參數(shù)整根據(jù) E(K)=UrUi(K) 計(jì)算 E(K) 計(jì)算 Kp[E(K) E(K1)] 計(jì)算 Ki E(K) 計(jì)算 Kp[E(K) E(K1)]+ KiE(K) 計(jì)算 Kp[E(K) E(K1)]+ KiE(K)+Kd[E(K) 2E(K1)+ E(K2)] 計(jì)算 P(K) 返回 開始 31 定方法有擴(kuò)充臨界比例度法、擴(kuò)充響應(yīng)曲線法、歸一參數(shù)正定法、試湊法、 PID參數(shù)自整定法等幾種。 29 圖 數(shù)字濾波流程圖 控制算法子程序設(shè)計(jì) PID 控制算法的原理 為了進(jìn)一步改進(jìn)控制器 ，可以通過檢測(cè)誤差的變化率來預(yù)報(bào)誤差，并對(duì)誤差的改變 作出響應(yīng)，于是 ， 在 PI調(diào)節(jié)器 的基礎(chǔ)上再加上 了 微分調(diào)節(jié)器，組成比例、積分、微分（ PID）調(diào)節(jié)器， PID 控制器是一種線性控制器，它 是 將給定值與實(shí)際輸出值的偏差 e(t)的比例、積分和微分進(jìn)行線性組合，形成控制量 u(t)的 輸出。 因?yàn)?匯編語言依賴于硬 件體系， 而且 助記符 的 量大 還不容易 記 憶 ， 因此 人們 發(fā)明了 這種 更加易用的所謂 的高級(jí)語言。先整體看待問題，在確定了重點(diǎn) 方向后，再由表及里深入分析問題 里 的具體細(xì)節(jié)，由易到難， 由表面到深層，逐層深入 ，去解決問題，使 整個(gè)程序設(shè)計(jì)過程由模糊到清晰，由大框架 到具體 部分 。本系統(tǒng)的報(bào)警電路包括兩種方式，燈光報(bào)警和聲 音報(bào)警。主要 利 用有大功率晶體三極管（開關(guān)管 Transistor），單向可控硅（ Thyristor或 SCR），雙向可控硅（ Triac），功率場(chǎng)效應(yīng)管（ MOSFET），絕緣柵型雙極晶體管（ IGBT）。 3. ADC0809 啟動(dòng)： ADC0809 的啟動(dòng)端 START、地址所存端 ALE 均為高電平有效。加于該端的脈沖的上升沿使逐次逼近寄存器清零，下降沿開始 A/D 轉(zhuǎn)換。 10V(需外加一定電路 )。 5%，恒溫177。 為滿足設(shè)計(jì)要求選用 AD590 傳感器 ，其具體參數(shù)如下： AD590 的測(cè)溫范圍為 55℃ ～ +150℃ 。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中單片機(jī)的 P0 口連接了 LED顯示器， P1 與 P2口連接 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 芯片， RXD， TXD 連接了控制電路， INT0， T0， T1 連接了報(bào)警電路聲光報(bào)警。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。對(duì)于 LED 顯示器，根據(jù)控制系統(tǒng)要求選擇八位顯示位數(shù)，采用動(dòng)態(tài)顯示。 由于電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓為 380V，而單 片機(jī)的最大輸出電壓為 5V, 因此并不能直接把電機(jī)接到單片機(jī)上來達(dá)到控制的目標(biāo)，它們之間必須有驅(qū)動(dòng)電路，我們通過繼電器用 220V 的電壓開關(guān)來控制 380V 的電機(jī)的啟停，然后我們?cè)偻ㄟ^繼電器用 5V 的電壓開關(guān)來控制 220V 的電壓開關(guān)，所以，間接地控制電機(jī)的啟停 本設(shè)計(jì)選擇固態(tài)繼電器，是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)。 并聯(lián)比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器 ： 它能將輸入的模擬信號(hào)直接轉(zhuǎn)化為輸出的數(shù)字信號(hào)而不需要經(jīng)過中間變量，因此 轉(zhuǎn)換速度快是它的突出優(yōu)點(diǎn)，同時(shí) ， 轉(zhuǎn)換速 率 與輸出碼位的多少無關(guān)。 因?yàn)?AD590 精度高、價(jià)格低、不需輔助電源、線性好， 經(jīng) 常 使 用于測(cè)溫和熱電偶的冷端補(bǔ)償 。 不會(huì)造成熱負(fù)載， 不僅 是普遍 應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫， 還 被制 作 成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 PLC 比單片機(jī)“大”，即“體積大”、“功能完善”。 根據(jù)工藝過程和設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案。降低發(fā)酵成本，保證發(fā)酵質(zhì)量，對(duì)香煙質(zhì)量提高，起著重要作用。普通烘烤耗煤 元 /千克干煙，人工成本 元 /千克干煙，總成本是 元 /千克干煙。 煙葉生產(chǎn)決定質(zhì)量的關(guān)鍵在于煙葉烘烤 ，因此 社會(huì)上 煙葉烘烤過程也受到了越來越多的重視，傳統(tǒng)的煙葉烘烤是 靠工人長時(shí)間的的看守 ， ，如 利用溫度計(jì)，干濕球 等 也顯露出 了 越來越多的弊端，煙 葉烘烤過程中加熱的能源 例如煤炭燃燒過后也會(huì)產(chǎn)生更多對(duì)空氣有害的氣體，給環(huán)境帶來污染。 所以建設(shè)新型烘烤 設(shè)備發(fā)展現(xiàn)代煙葉烘烤已經(jīng)是非常必要以及非常重要的。 韓式煙葉烘烤爐，溫度濕度 的 控制 效果明顯，中部煙葉中 烤出上等煙比例高，煤的用量也還是最少 的，但是價(jià)格會(huì)昂貴。2% 升溫速率：溫度（ 0~80℃ ）時(shí)間（ 2~3 天） 4 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 卷煙生產(chǎn)的主要工藝生產(chǎn)過程 現(xiàn)代的卷煙產(chǎn)品的生產(chǎn)過程大致分為七個(gè)步驟，煙葉初烤，打葉復(fù)烤 ，煙葉發(fā)酵，卷煙配方，煙支制卷，卷煙包裝的工藝流程。 方案一與方案二相比較，兩種方案的方案一中硬件方面比方案二復(fù)雜，方案一中運(yùn)用了兩個(gè)模擬傳感器，并且需要增加一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，方案二中運(yùn)用了一個(gè)數(shù)字式傳感器就代替了三個(gè)原件，但是方案二中運(yùn)用的溫濕度的數(shù)字式傳感器價(jià)格昂貴，而且二者在實(shí)現(xiàn)傳輸功能中的效果是一樣的，因此，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求與性價(jià)比綜合考慮，本設(shè)計(jì)選擇方案一。 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，綜合各個(gè)方面的考慮，本設(shè)計(jì)選擇單片機(jī)。 AD590 是美國模擬器件公司 制造 的單片集成兩端感溫電流源。 輸入通道方案選擇 在生產(chǎn)過程中隨時(shí)間溫度和濕度連續(xù)變化，由傳感器檢測(cè)并轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并通過模擬量輸入通道送至計(jì)算機(jī)。 其中分辨率是指 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸出位所代表的最低數(shù)值，通常用轉(zhuǎn)換后數(shù) 9 字量的位數(shù)來表示。消耗能量 特別少， 較同光效 其他燈都減少很多的能量。 P0 能夠 存儲(chǔ) 外部程序數(shù)據(jù)，也稱為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， 它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。當(dāng)振蕩器 將 器件復(fù)位時(shí)，要保持 RST 腳高電平兩個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間。 13 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST 也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來使單片C23 0 p FC33 0 p FY11 1 .0 5 9 2 MX T A L 2X T A L 1 14 機(jī)復(fù)位。線性電路，精確電壓放大 器，熱阻測(cè)量電路以及冷接點(diǎn)補(bǔ)償?shù)鹊?，?AD590 應(yīng)用中都不再需要 。 1) 主要技術(shù)指標(biāo)和特性 （ 1）分辨率： 8 位。地址信號(hào)與選中通道對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 32所示。 圖 ADC0809的外部引腳圖 ADC0809 是一個(gè)典型的逐次逼近 型 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器。 圖 單片機(jī)與 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路接口圖 控制電路設(shè)計(jì) 固態(tài)繼電器（ Solid State Relay,縮寫 SSR），是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點(diǎn)開關(guān)。 圖 控制電路圖 外圍設(shè)備接口電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)選擇 LED。 本系統(tǒng) 的應(yīng)用程序主要由 三部分組成， 主程序、中斷服務(wù)程序和子程序 。 它是一種面向機(jī)器的語言，只適用于過于簡單的程序，現(xiàn)如今已經(jīng)很少有人用了。 開始 系統(tǒng)初始化 定時(shí)器初始化 計(jì)數(shù)單元?dú)w零 PID 控制算法 比較 控制輸出 溫濕度傳感器采樣 調(diào)顯示子程序 溫濕度 是否 超出 預(yù)設(shè)值 27 圖 本系統(tǒng)采用定時(shí)采樣，采樣周期為 10S。 PID 控制子程序流程圖如圖 所示。報(bào)警電路可以 保證安全可靠的進(jìn)行 系統(tǒng)。 Pneumatics,2020,38(3):5860. [17] ELIZABETH S effects of pounds alphahumulene and transcaryophyllene isolated from the essential oil of Cordia verbenacea[J]. European Journal of Pharmacology,2020,569(3):228236. [18] of inanic fillers on curing reactions of epoxy resins initiated with a boron trifluoride amine plex[J].Ploymer,2020,42(7):6875. [19] Toshiaki Borate Flame Retardation System for Epoxy Molding Compounds[J].Polymer engineering and science,2020,73(4):799806. [20] Wonho Conductivity Epoxy Molding Compound Filled with a Combustion Synthesiz。 采用 AT89C51 做處理芯片，AD590 作為溫度傳感器，濕敏電容 HS1101 作為濕度傳感器， SSR40DA 做繼電器控制加熱電路是相對(duì)可以簡單實(shí)現(xiàn)而 且能夠?qū)崿F(xiàn) 的比較理想的結(jié) 果 ，采用固態(tài)繼電器 的 控溫 濕電路，使 硬件 的成本降低，性價(jià) 比 得到 提高 。 連續(xù) 的 系統(tǒng)中 PID 控制器的傳遞函數(shù)為： + PID 控制器D(S) 被控對(duì)象G(S) 30 ? ? ? ? ? ? ? ?STSTKsEsUsD PtP ???? /11/ (41) 數(shù)字式 PID 的控制規(guī)律為： 00 )1( uddTedTeku tetdtip ???? ? (42) 式中 dT 是 微分常數(shù)， dT 越大 ，微分效果 越強(qiáng)。 系統(tǒng) 的 初始化包 含 設(shè)置棧底、工作寄存器組、控制量的初始值、采樣周期、中斷方式和狀態(tài)、定時(shí)器的工作方式等 工作 。 機(jī)器語言 的特點(diǎn)是 靈活、 變通、 直接執(zhí)行 和速 率 快等 。 圖 5v電源電路圖 23 本系統(tǒng)中還有某些地方使用了 12v 電源，電源電路的設(shè)計(jì)如下： 圖 12v 電源電路圖 24 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng) 設(shè)計(jì)利用溫度傳感器與濕度傳感器對(duì)煙葉發(fā)酵室的溫濕度進(jìn)行測(cè)量，通過這兩個(gè)傳感器進(jìn)行模擬信號(hào)的采集將采集到的模擬信號(hào)通過 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過 I/O 口傳送給單片機(jī)并經(jīng)過 處理，同時(shí)將結(jié)果顯示在 LED 顯示器上。單片 機(jī) RXD輸出為低 電平時(shí)，固態(tài)繼電器的主 21 觸點(diǎn)打開，電源為熱阻絲供電， 開始加熱，單片機(jī) TXD輸出為低電平時(shí)，固態(tài)繼電器的主觸點(diǎn)閉合 ,電源為加濕器 供電 ， 發(fā)酵室開始 加濕。執(zhí)行外部I/O 口讀操作 / RD 為低電平。當(dāng)微處理器送出該信號(hào)時(shí)， ADC0809的輸出三態(tài)門被打開，使轉(zhuǎn)換結(jié)果通過數(shù)據(jù)總線被讀走。 8 位排列順序是 D7為最高位， D0為最低位。 ADC0809 是 CMOS 器件，不僅包括一個(gè) 8位的逐次逼近型的 ADC 部分，而且還提供一個(gè) 8通道的模擬多路開關(guān)和通道尋址邏輯，因而有理由把它作為簡單的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”。在 4V至 30V 的電源電壓范圍內(nèi)， AD590 調(diào)節(jié)系數(shù)為 1 μA/K ，可作為高阻抗﹑恒定電流的調(diào)節(jié)器。 圖 晶振電路 復(fù)位電路 單片機(jī)復(fù)位電路就 相當(dāng)于 電腦的重 啟部分，在使用電腦中 ， 當(dāng)出現(xiàn)死機(jī)，按下重