【正文】
還有就是在這種精度下,在數(shù)據(jù)計(jì)算中的數(shù)據(jù)都必須保存7位以上的有效數(shù)字,這無(wú)疑會(huì)使程序量增大,為編程造成了不少困難,在一般的民用級(jí)應(yīng)用場(chǎng)合根本不會(huì)用到精確度到177。計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào),若采樣周期為T,第幾次采樣輸入偏差為en,調(diào)節(jié)器輸出為Un,PID算法中的微分用差分代替,積分用代替,于是得到,寫成遞推形式: 改寫成:由于電阻爐一般都屬于一階對(duì)象和帶純滯后的一階對(duì)象,所以式中KP、KI、KD的選擇取決于電阻爐的階躍響應(yīng)特性和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),在程序中假設(shè)都為正小數(shù),參與運(yùn)算的數(shù)都變?yōu)橛?jì)算機(jī)易于處理的形式,數(shù)據(jù)處理方法如下:(1) 把所有的數(shù)都變成定點(diǎn)純小數(shù)進(jìn)行處理(2) 算式中的各項(xiàng)都有正負(fù),用補(bǔ)碼表示,計(jì)算結(jié)果以原碼輸出。光電耦合器的作用是防止干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作,在掉電瞬時(shí),穩(wěn)壓電源在大電容支持下,仍維持供電,這段時(shí)間主機(jī)執(zhí)行中斷服務(wù)程序,將斷點(diǎn)和重要數(shù)據(jù)置入RAM。鉑的使用溫度范圍200℃─+600℃0─100℃的電阻溫度系數(shù)平均值(/℃)~,電阻率為(Ω溫度測(cè)試電路將溫度信息轉(zhuǎn)換為模電信息,經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),然后再傳到溫度控制中心(芯片組)進(jìn)行分析處理。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中,人們都需要對(duì)各類加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。單片微型機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī),它是在一片芯片上集成了中央處理部件,存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和各種輸入輸出設(shè)備等接口部件。關(guān)鍵詞:測(cè)溫;PID算法;單片機(jī);溫度控制器ABSTRACTThis paper describes the design of a automatic temperature controller. The design is based on SCM (8031) for the control of the core, the sur hardware circuit, the temperature demonstration and the numerical control collection and in a body, realizes the intelligence temperature control. It realizes the elevation of temperature adjustment with the software routine, can heating furnace39。近些年來(lái),因?yàn)闇囟瓤刂破鳝h(huán)節(jié)已經(jīng)被納入為分布式控制系統(tǒng)(DCS),個(gè)人電腦(PC)和可編程邏輯控制器(PLC),全球工業(yè)電子溫度控制器市場(chǎng)增長(zhǎng)緩慢。其中,溫度控制也越來(lái)越重要。如用于本設(shè)計(jì),顯得浪費(fèi)資源。常見的幾種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶有:鉑—鉑熱電偶(WRLB)(分度號(hào)LB3)、鉑—鉑熱電偶(WRLL)(分度號(hào):LL2):鎳鉻、鎳硅或鎳鉻—鎳鋁熱電偶(WREV)(分度號(hào)EV2):鎳鉻—考銅熱電偶(WREA)(分度號(hào)EA2)。 ADC0809與8031接口電路如圖所示ADC0809與8031單片機(jī)的接口電路,=0時(shí),選中了ADC0809(允許啟動(dòng)各通道轉(zhuǎn)換與讀取相應(yīng)的轉(zhuǎn)換結(jié)果),轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)EOC經(jīng)倒相后接至單片機(jī)的外部中斷,=0時(shí),說(shuō)明轉(zhuǎn)換結(jié)束,我們選用0通道作為輸入,因而可以把0809視為一個(gè)地址為03F8H的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元,對(duì)其寫數(shù)據(jù)時(shí),8031的信號(hào)使ALE和START有效,將74LS373鎖存的地址低三位存入0809并啟動(dòng)ADC,當(dāng)EOC為低電平時(shí),說(shuō)明A/D轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行,當(dāng)EOC為高電平(=0)時(shí),表示轉(zhuǎn)換結(jié)束,8031可以讀入轉(zhuǎn)好的數(shù)據(jù)。此同步脈沖一路作為觸發(fā)同步脈沖加到溫控電路,、。所以PID的最大輸出必須小于250,即保證在T0再次溢出中斷之前,T1中斷服務(wù)結(jié)束,并以T0中斷返回到主程序,否則程序不能正常進(jìn)行。我對(duì)本課題涉及的內(nèi)容本來(lái)知道的很少,經(jīng)過(guò)了這次的學(xué)習(xí)和指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo),現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)它有了深刻的認(rèn)識(shí),雖然無(wú)法達(dá)到專業(yè)水平,但也是有了巨大的收獲,感覺(jué)自己受益匪淺。單片機(jī)定時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè),信號(hào)經(jīng)A/D變換得到相應(yīng)的數(shù)字量,送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行判斷和運(yùn)算得到相應(yīng)的控制量,去控制加熱功率。y(t)為被控變量。[5]此外,2732的端,Vpp、端可組合成2732的各種工作方式(讀待機(jī)即維持,寫即編程,編程檢驗(yàn)等)圖中連接法其工作方式為讀狀態(tài),當(dāng)選通信號(hào)為低電平選通2732即把2732中的D0~D7端口上的程序或常數(shù)讀入,8031單片機(jī)的P0口上去,當(dāng)為高電平時(shí),即無(wú)效,則禁止2732的數(shù)據(jù)讀入P0口。a為熱電阻的電阻溫度系數(shù)(1/℃)對(duì)于絕大多數(shù)的金屬導(dǎo)體,a并不是一個(gè)常數(shù),而是溫度的函數(shù),不同的金屬導(dǎo)體,a保持常數(shù)所對(duì)應(yīng)的溫度范圍不同,選作感溫元件的材料應(yīng)滿足如下要求:⑴材料的電阻溫度系數(shù)a越大,熱阻的系數(shù)大,最敏度越高,純金屬的a比合金的高,所以一般采用純金屬作熱敏電阻元件。[8]控制系統(tǒng)工作如下:材料溫度由熱電阻測(cè)量,信號(hào)放大通過(guò)放大器,毫伏信號(hào)放大后由A/D轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量,再通過(guò)光電耦合器,進(jìn)入主機(jī)電路。首先,收集大量相關(guān)資料,參考多種溫度控制器方案并確定出自己將要設(shè)計(jì)的方案;(根據(jù)系統(tǒng)具體指標(biāo)要求,可以對(duì)每一個(gè)具體部分進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。溫度控制器發(fā)展初期是機(jī)械式溫度控制器,這類溫度控制器采用雙金屬片或充氣膜盒感測(cè)室內(nèi)溫度,使用波段開關(guān)直接調(diào)整風(fēng)速。題目:溫度控制器的設(shè)計(jì)摘 要本文設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度自動(dòng)控制器。在當(dāng)今電子信息時(shí)代,電子自動(dòng)化、信息采集控制在任何行業(yè)都是不可逆轉(zhuǎn)的潮流。包括單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展即程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展,輸入/輸出接口擴(kuò)展和溫度控制電路的接口。綜上分析,針對(duì)此次設(shè)計(jì),我們采用方案二即可:整個(gè)系統(tǒng)由8031單片機(jī)、8155外圍接口芯片,以及2732EPROM可擦除程序存儲(chǔ)器、ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器、溫度檢測(cè)元件和溫度控制電路組成。 熱敏電阻測(cè)溫電路利用感溫電阻,把測(cè)量溫度轉(zhuǎn)化成測(cè)量電阻的電阻式測(cè)溫系統(tǒng),常用于測(cè)量200℃~+500℃范圍內(nèi)的溫度,大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻,都具有隨溫度變化的特性,其特性方程如下: 、分別為熱電阻在t℃和0℃時(shí)的電阻值。該片選信號(hào)決定了2732這塊芯片的4K字節(jié)存儲(chǔ)器在8031系統(tǒng)擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器64KB空間中的位置,圖中接法2732占有的擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器地址空間為0000H~07FFH。r(t)是給定值。同時(shí)利用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理器,并運(yùn)用PID算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在論文完成之際,我首先謹(jǐn)向在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我無(wú)微不至的關(guān)懷、誨人不倦的老師致以崇高的敬意和真誠(chéng)的謝意;其次對(duì)朝夕相處的同學(xué)和在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我支持和幫助的朋友送上我深深的謝意!參考文獻(xiàn)[01] 王志剛.《現(xiàn)代電子線路》:清華大學(xué)出版社,2008;[02] 高西全,丁玉玉.《數(shù)字信號(hào)處理》,2008;[03] 王建坤.《MAX+PlusII入門與提高》:清華大學(xué)出版社,2004;[04] 王偉.《Veri Log HDL程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用》:人民郵電出版社,2005;[05] 陳松,金鴻.《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)》:東南大學(xué)出版社,2003;[06] 章錫鶴,盛鴻宇.《印制電路板電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教材》:科學(xué)出版社,2005;[07] 路而紅.《專用集成電路設(shè)計(jì)與電子設(shè)計(jì)造化》,2004;[08] 王金明.《數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與Verilog HDL》:電子工業(yè)出版社,2005;[09] 姜雪松,張海風(fēng).《可編程邏輯器件和EDA設(shè)計(jì)技術(shù)》:機(jī)械工業(yè)出版社,2006;[10] 陳曾平,劉平,馬云.《電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與專用系統(tǒng)構(gòu)成》:科學(xué)出版社,[11] Mark Balch.《Complete Digital Design》 。程序所點(diǎn)用8031內(nèi)