【正文】 本設(shè)計充分利用了 SPCE061A的資源，發(fā)揮了芯片的性能，是 SPCE061A在數(shù)據(jù)采集方面的典型應(yīng)用作品。完成以上操作，點擊連接即可。 while(Buffer_len) { for(int i=0。 case 5: SComFreq = 115200。 *P_UART_Data = 0x55。= 0xff7f。 // 當(dāng)前微分，偏差相減 ppPrevError = ppLastError。隨著計算機的快速發(fā)展，人們將計算機引入到 PID控制領(lǐng)域，也就出現(xiàn)了數(shù)字式PID控制。 溫度轉(zhuǎn)換的 C語言實現(xiàn)過程為： fT = (adc_data * K) – B。 畢業(yè)論文 8 按鍵和顯示電路 按鍵直接使用 61板自帶的按鍵，其電路如圖 32所示，不需要連接硬件即可使用。 C： A級177。在一個完善的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，首先要檢測被控對象的當(dāng)前狀態(tài)，必須對被控對象的狀態(tài)信息（比如常見的溫度、流量、速度、液位等信息）進行采集，并能夠?qū)⒉杉?的數(shù)據(jù)還原為實際的狀態(tài)信息，并以此作為控制的出發(fā)點，控制結(jié)果與目標的一致性也必須通過信號采集來衡量，只有采集當(dāng)前的狀態(tài)信息，并與設(shè)置的目標進行對比才能了解控制過程的好壞，所以說信號采集在系統(tǒng)控制中起著至關(guān)重要的作用。采用 SPCE061A單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 已具備的條件： 實驗室環(huán)境 凌陽 SPCE061A開發(fā)板 、實驗系統(tǒng)及有關(guān)的技術(shù)手冊；計算機一臺、凌陽集成開發(fā)環(huán)境 、 ResWriter工具、串口調(diào)試工具等；相關(guān)測控系統(tǒng)、單片機應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等參考文獻。未來的計算機控制與管理系統(tǒng)是綜合性、多方位的，溫室環(huán)境測試與自動控制技術(shù)將朝多因素、多樣化方向發(fā)展。 工作內(nèi)容及最終成果： 1． 研究并掌握凌陽 16 位微控制器原理、硬件資源；熟悉上下位機的設(shè)計。 時間進度安排： 1．第七學(xué)期第 6 周～第 15 周，查閱資料，完成開題報告 、文獻綜述、外文文獻翻譯； 2．第七學(xué)期第 16 周～第 17 周，開題報告審閱、答辯； 3．第八學(xué)期第 1 周～第 4 周，確定總體方案，畫出總體系統(tǒng)圖和控制軟件框圖； 4．第八學(xué)期第 5 周～第 7 周，器件選型，各控制算法研究及子程序編程； 5．第八學(xué)期第 8 周～第 11 周，系統(tǒng)調(diào)試，滿足技術(shù)要求； 6．第八學(xué)期第 12 周～第 15 周，完成畢業(yè)設(shè)計論文并通過驗收。完成數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)上位機軟硬件設(shè)計，重點為上位機數(shù)據(jù)處理、軟件編程。因本畢業(yè)設(shè)計（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。無論你生活在哪里，從事什么工作，無時無刻不在與溫度打著交道。 課題的建立以及本文完成的主要工作 本文主要包括以下內(nèi)容： 利用 SPCE061A單片機、 LED鍵盤模組和 UART模組設(shè)計一個數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)（以水溫控制為載體）基本要求如下： ； ，最好能應(yīng)用 PID調(diào)節(jié)； UART實現(xiàn)上下位機通信，并在上位機顯示溫度變化曲線。 SPCE061A內(nèi)部有 8路 10位精度的 A/D轉(zhuǎn)換器 ，可以直接將傳感器信號放大后輸入其A/D轉(zhuǎn)換通道。在使用時，將 a～ dp接 IOA8～ IOA15， DIG4～ DIG6接IOB3～ 5。若擾動出現(xiàn)使得現(xiàn)場控制對象值發(fā)生變化，現(xiàn)場檢測元件就會將這種變化采集后經(jīng)變送器送至 PID控制器的輸入端，并與其給定值進行比較得到偏差值，調(diào)節(jié)器按此偏差并以我們預(yù)先設(shè)定的整定參數(shù)控制規(guī)律發(fā)出控制信號取改變調(diào)節(jié)器的開度，使調(diào)節(jié)器的開度增加或減少，從而使現(xiàn)場控制對象值發(fā)生變化，并趨向于給定值，已達到控制目的，如圖 46所示，其實 PID的實質(zhì)就是對偏差（ e值 ） 進行比例、積分、微分運算，根據(jù)運算結(jié)果控制執(zhí)行部件的過程。 // 比例系數(shù) Proportional Const float Integral。 // 偏差，設(shè)定值減去當(dāng)前采樣值 dError = Error－ ppLastError。如果 PIDCalc計算結(jié)果比較大說明離目標溫度相差較大，則加熱時間比較長，如果計算結(jié)果比較小，說明離目標溫度相差較小，加熱時間相對較短。 m_iFreqSelect = ()。 if(!()) (TRUE)。 Buffer_len。 下面是不同的 PID參數(shù)的測量曲線： 畢業(yè)論文 22 =、 KD=（溫升： 20℃ ~40℃）對應(yīng)的曲線如圖 44所示，由圖形可以看出來，由于 Kp過大，造成超調(diào) 量過大。 在此我要向我的導(dǎo)師教授以及劉金梅老師致以最衷心的感謝和深深的敬意！ 在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間，電子信息工程教研室的每位老師對我的學(xué)習(xí)、生活和工作都給予了熱情的關(guān)心和幫助，使我的水平得到了很大的提高，取得了長足的進步。本系統(tǒng)采用單片機作為控制核心，運用 PID算法能在工作過程中對控制溫度進行連續(xù)自動調(diào)整，控制精度高，且準確性和穩(wěn)定性都大為提高，同時， 還可以根據(jù)需要對各組參數(shù)進行調(diào)整，使其滿足大范圍的溫度控制要求。 } } } 繪圖界面設(shè)計： 本文采用基本的繪圖方法 —— line方法繪制二維 畫圖曲線 , 通常 line方法只能繪制靜態(tài)曲線 , 但是將曲線分成若干段 , 隔一定的時間間隔 , 在繪圖區(qū)將它們分別顯示 , 如果時間間隔選擇得當(dāng) , 那么曲線將動態(tài)顯示出來 , 與動畫設(shè)計類似 , 這是一種將畫面一幀幀顯示的設(shè)計原理。 //清除緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù) ()。 break。 //整數(shù)部分 while((*P_UART_Command2amp。 //設(shè) 置 PID比例值 = 0。 // 定義一個 stPID變量 下面是 PID運算的算法程序，通過 PID運算返回 fOut， fOut的值決定是否加熱，加熱時間是多少。積分作用太強會使系統(tǒng)超調(diào)加大，甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。 圖 41 系統(tǒng)主程序 中斷服務(wù)程序： 中斷服務(wù)程序包括 IRQ_52Hz中斷， IRQ_54Hz中斷， IRQ_2TimerB中斷，以及IRQ6_TMB2(1024Hz)中斷。從電橋獲取的差分信號通過兩級運放放大后輸入單片機。另外凌陽十六位單片機具有易學(xué)易用的效率較高的一套指令系統(tǒng)和集成開發(fā)環(huán)境。目前的測溫控制系統(tǒng)大都使用傳統(tǒng)溫度測量儀器．其功能大多都是由硬件或固化的軟件來實現(xiàn)，而且只能通過廠家定義、設(shè)置，其功能和規(guī)格一般都是固定的，用戶無法隨意改變其結(jié)構(gòu)和功能，因此已不能適應(yīng)現(xiàn)代化監(jiān)測系統(tǒng)的要求。該設(shè)計具有測量精度高，測量范圍廣的特點，是構(gòu)成溫度測控系統(tǒng)的理想解決方案。 實驗方法及步驟：（ 1）熟悉凌陽 16 位單片機的硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計單片機與 PC機接口電路，熟悉上、下位機，完成單片機和上位機之間，客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信。可見生活中許多方面都有對溫度進行感知和控制的需要。 畢業(yè)設(shè)計報告（論文） 報告（論文）題目： 溫度測控系統(tǒng)上位機的設(shè)計 作者所在系部： 電子工程系 作者所在專業(yè)： 電子信息工程 作者所在班級： 作 者 姓 名 ： 作 者 學(xué) 號 ： 指導(dǎo)教師姓名： 完 成 時 間 ： 2021 年 6月 12 日 教務(wù)處制 畢業(yè) 設(shè)計（論文）任務(wù)書（理工類） 學(xué)生姓名： 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： B06212 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 教授 完成時間： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 溫度測控系統(tǒng)上位機的設(shè)計 題目來源 教師科研課 題 縱向課題（√） 題目類型 理論研究（ ） 注：請直接在所屬項目括號內(nèi)打“ √” 橫向課題（ ） 應(yīng)用研究（ ） 教師自擬課題（ ） 應(yīng)用設(shè)計（√） 學(xué)生自擬課題（ ） 其 他（ ） 總體設(shè)計要求及技術(shù)要點： 本 課題在掌握所選單片機（如：凌陽 16 位微控制器 SPCE061A）原理、硬件資源的基礎(chǔ)上，熟悉單片機測控系統(tǒng)上下位機的軟硬件設(shè)計。對于控制領(lǐng)域，對溫度的控制有舉足輕重的作用，如陶瓷的燒烤，釀酒的過程等都需要對溫度的控制。 完成溫度測控系統(tǒng)上位機所涉及到的軟硬件設(shè)計 。該系統(tǒng)采用凌陽 16 位單片機 SPCE061A 對采集的溫度數(shù)據(jù)通過 UART 把數(shù)據(jù)傳送到 PC，通過曲線顯示軟件顯示。因此在要求較高控制精度和較低成本的工業(yè)測控系統(tǒng)中往往采用單片機作為數(shù)字控制器取代模擬控制器。 SPCE061A是凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的性價比很高的一款十六位單片機，使用它可以非常方便實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，包括基本的加減運算和復(fù)雜的乘積運算處理，該芯片擁有 8路10位精度的 ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，另外 7路可作為普通的 AD轉(zhuǎn)換通道。 圖 31 傳感器放大電路 R R R4和 Pt100組成傳感器測量電橋，為了保證電橋輸出電壓信號的穩(wěn)定性，電橋的輸入電壓通過 TL431穩(wěn)至 。在系統(tǒng) 運行過程中通過按 KEY3鍵重新設(shè)置目標溫度。因而，只要有足夠的時間，積分控制將能完全消除誤差，使系統(tǒng)誤差為零，從而消除穩(wěn)態(tài)誤差。 PID stPID。該程序如下： = 2。 //Wait *P_UART_Data = (int)fT。 case 2: SComFreq = 19200。 //串行口傳輸數(shù)據(jù)格式 (0)。 break。 畢業(yè)論文 24 第 5 章 結(jié)論 傳統(tǒng)的溫控方式為常規(guī)的繼電器帶動接觸器控制 ,它只能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)溫度控制 ,而且屬于有觸點控制 ,因此 ,存在控制精度低、工作可靠性差、能耗大、使用成本高等缺點。 在此，向所有關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 衷心感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授。 圖 48加熱曲線 1 =、 KD=（溫升： 40℃ ~60℃）對應(yīng)的曲線如圖 45所示，由圖形可以看出來，由于 Kp過小，系統(tǒng)的快速性不好，反應(yīng)比較遲鈍。 if(RS_Buff[0]==0xaaamp。 else AfxMessageBox(cannot open serial port)。 switch(m_iFreqSelect) { case 0: SComFreq = 4800。 畢業(yè)論文 18 下位機程序設(shè)計： 通信采用 UART接口實現(xiàn)，下位機的 UART通信代碼包含 UART初始化和 UART發(fā)送兩部分。 // 當(dāng)前微分，偏差相減 ppPrevError = ppLastError。 // 積分系數(shù) Integral Const float Derivative。 畢業(yè)論文 15 圖 46 模擬 PID控制系統(tǒng)原理圖 PID控制器的控制規(guī)律可以描述為： 00 )()(1)()( ?? ??????? ??? ? dt tdeTdtteTteKpt T D 公式 1 比例（ P）控制能迅速反應(yīng)誤差，從而減小穩(wěn)態(tài)誤差。 畢業(yè)論文 9 圖 33 顯示電路原理圖