【正文】 致謝 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和設(shè)計(jì)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng) 接近尾聲，由于經(jīng)驗(yàn)的缺乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促，以及一起努力的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 break。//下降沿 ES 1。fun_flag 2amp。 fun_flag++。 //接收數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器加一 if redata_count 3 //接收數(shù)據(jù)包完畢 ready_flag 1。 //掃描個(gè)位 break。 P2 0xff。 else xinput 0x0b 。 if wradd1 256 xinput 0x02 。 wrdi 。 x_cs 1。 x_cs 0。0x80。//功能標(biāo)志 unsigned char data buff_array[3]。//按鍵 1 sbit an2 P2^0。 6 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖 61 所示 7 系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析 仿真結(jié)果如圖 71 所示 曲線 1 是傳統(tǒng) PID 控制的仿真曲線，曲線 2 是模糊PID 控制的仿真曲線 。 DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題： 1 較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償 2 在DS1820 單總線上所掛 DS1820 數(shù)量熱電阻測(cè)溫?zé)犭娮铚y(cè)量溫度 ,精度和靈敏度都可以 ,但是它的電阻值與溫度的線性關(guān)系不好 .不便用數(shù)字的方法處理。這種模糊控制和 PID 控制兩種控制模式相結(jié)合的控制方案稱為 FUZZY PID 控制 計(jì)算機(jī)模糊控制算法應(yīng)用于控制系統(tǒng)時(shí)的思想不同于經(jīng)典控制方法或現(xiàn)代控制方法，傳統(tǒng)控制方法是以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)代控制方法的基礎(chǔ)是狀態(tài)方程，而模糊控制是根據(jù)人的控制經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出若干條模糊控制規(guī)則或模糊控制矩陣，在此為依據(jù)由微機(jī)具體實(shí)施控制，其基本框圖為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)形式如圖35 所示。由式 1 描述的控制規(guī)則可看出，控制作用取決于誤差及誤差變化率，且通過(guò)調(diào)整α的大小，可以改變對(duì)誤差和誤差變化的不同加權(quán)程度，α值一旦確定 ,在整個(gè)控制過(guò)程中就不再改變。由于將多功能 8 位 CPU 和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，為很多嵌入式系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù) 1）設(shè)計(jì)基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的溫度控制系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糧食收獲后在脫粒、晾曬、貯存、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中的損失高達(dá) 15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定的 5%的標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)將模糊控制理論最新應(yīng)用于干燥的控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為核心的模糊控制器將模糊邏輯語(yǔ)言控制策略變?yōu)橛行У淖詣?dòng)控制策略。也就是說(shuō)，在多變盤、非線性、時(shí)變的大系統(tǒng)中，系統(tǒng)的復(fù)雜性與人類要求的精確性之間形成了尖銳矛盾。烘干機(jī)具有大慣性、純滯后等非線性以及時(shí)變的特點(diǎn)，開關(guān)爐門、加熱材料、環(huán)境溫度以及電網(wǎng)電壓等都影響控制過(guò)程，基于精確數(shù)學(xué)模型的常規(guī)控制例如 PID 控制難以保證加熱工藝曲線要求。啟動(dòng)、停止以及給定值通過(guò)鍵盤利用外部中斷產(chǎn)生，有按鍵輸入時(shí)則調(diào)用中斷服務(wù)程序。在實(shí)際控制過(guò)程中，把以上兩種控制技術(shù)結(jié)合起來(lái)，就可以構(gòu)成兼有這兩者優(yōu)點(diǎn)的模糊 PID 控制器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 溫度測(cè)量電路 溫度測(cè)量電路用 AD590 串聯(lián)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖 51 所示。 在現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的處理過(guò)程中，本系統(tǒng)為了取得較好的處理速度和降低成本，采用了離線計(jì)算的方法，在實(shí)際的操作過(guò)程中，我們更注重實(shí)時(shí)的控制，本系統(tǒng)擴(kuò)展了與上位機(jī)的接口，希望通過(guò)上、下微機(jī)間的通訊達(dá)到實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并處理的功能 ，當(dāng)然這會(huì)增加控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和加大成本核算。 //接收數(shù)據(jù)完畢標(biāo)志置一 bit plete。i 。 //拉高時(shí)鐘 x x 1。 //輔助函數(shù)：打開寫開關(guān)，所有寫操作前必須運(yùn)行本程序，命令字為 06H void wren x_cs 1。 if wradd 256 //據(jù)輸入地址決定寫前 256 地址塊或者后256 塊 xinput 0x02 。 x_cs 1。 wip_poll 。 /***************顯示函數(shù) ***************/ void display unsigned int dat,unsigned char instr //顯示函數(shù) unsigned char code table[10] 0xed,0x48,0xe6,0x6e,0x4b,0x2f,0xaf,0x68,0xef,0x6f 。 P0 disp[2]。 //跳出循環(huán)標(biāo)志 if RI //判斷是收中斷？ //判斷引導(dǎo)碼 while !jump_out while RI 0 amp。i 3。//跳回現(xiàn)在溫度顯示狀態(tài) if an3 0amp。amp。//串口方式 1，允許串口接收 PCON 0x80。//綠燈亮 temper_array[0] fun_flag。 最后要感謝工學(xué)院和我的母校紹興文理學(xué)院四年以來(lái)對(duì)我的大力栽培！ I 2021 屆 烘干機(jī)的溫度自動(dòng)控制 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖 21 系統(tǒng)框圖 MCU A/D 轉(zhuǎn)換 AD590 LED,按鍵 保護(hù)電路 控制電路 圖 31 AT89C51 單片機(jī) 圖 32 溫度模糊控制器硬件框 圖 圖 34 加熱爐溫度模糊控制系統(tǒng)原理圖 圖 35 模糊 PID 控制器結(jié)構(gòu) 圖 36 溫度模糊 PID 控制系統(tǒng)仿真框圖 圖 41 鎳鉻 銅鎳（康銅）熱電偶熱電動(dòng)勢(shì) 溫度曲線 圖 42 ICL7135 與微機(jī)接口電路 圖 51 AD590 串聯(lián)電阻測(cè)溫圖 圖 52 加熱控制電路 圖 61 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 開始 加熱 讀 ICL7135 數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成溫度值 通過(guò) FUZZYPID 控制器判斷是否關(guān)斷固態(tài)繼電器 停止加熱 等待 通過(guò) FUZZYPID 控制器判斷是開啟斷固態(tài)繼電器 顯示 N Y N Y 圖 71 兩種控制器的仿真曲線比較 （ 1）主程序流程圖 ? （ 2）控制算法模塊流程圖 ? 圖 33 溫度模糊控制器程序流程圖 U [αE+ 1 α C] 3 1 α k+1 α k +[1α k ]? |E|≥ k |E| 3 32 。//綠燈滅 else control 0。 TL1 0xfd。fun_flag 5 while an3 0 。//當(dāng)前采樣值輸入保存 if 4 fun_flag //調(diào)滿 word_write vin,2 。 sd 1。//結(jié)束標(biāo)志 /***************串口接收中斷程序 **************/ void receive interrupt 4 unsigned int data timer。 break。 x_cs 1。 //寫入低字節(jié) xinput x 。 xinput x 。 x_cs 1。 while v 1 。v1 7。 while t! 0 for i 125。//x5045 時(shí)鐘線 sbit x_si P1^7。總結(jié)后大致有如下幾個(gè)方面的問(wèn)題 : 在模糊控制系統(tǒng)中，模糊控制器的性能對(duì)系統(tǒng)的控制特性影響很大，而模糊控制器的性能很大程度上又取決于模糊控制規(guī)則及其可調(diào)整性。但是其硬件電路相對(duì)復(fù)雜，能否實(shí)現(xiàn)只依賴于 硬件的可靠度。 AD590的測(cè)溫范圍為 55～ +150AD590的電源電壓范圍為 4V～ 30V由于 AD590精度高、價(jià)格低、不需輔助電源、線性好，常用于測(cè)溫和熱電偶的冷端補(bǔ)償。 模糊控制對(duì)復(fù)雜的和難以建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)能簡(jiǎn)單而有效地控制，但因模糊控制不具有積分環(huán)節(jié)，在變量分級(jí)不夠多的情況下，常常在平衡點(diǎn)附近會(huì)有小的震蕩現(xiàn)象或存在穩(wěn)態(tài)余差。溫度信號(hào)的采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、控制算法以及溫度顯示等功能的實(shí)現(xiàn)由各子程序完成。 [4] 烘干機(jī)在工這、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中廣泛地使用，烘干機(jī)的溫度是生產(chǎn)工藝的一項(xiàng)重要指標(biāo)，溫度控制的好壞將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 80 年代以來(lái)，自動(dòng)控制系統(tǒng)被控對(duì)象的復(fù)雜化，它不僅表現(xiàn)在控制系統(tǒng)具有多輸入多輸出的強(qiáng)偶合性、參數(shù)時(shí)變性和嚴(yán)重的非線性特性， 更突出的是從系統(tǒng)對(duì)象所能獲得的知識(shí)信