嵌入式系統(tǒng)課程論文：基于arm的溫度測控系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-07-09 11:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 * tem * tem)（式 1） ui_Ad_Cnl = (30200 *2960) / (30200 + i_R_value)（式 2） 上面式 1 是溫度與電阻值對應(yīng)關(guān)系，式 2 是串聯(lián)轉(zhuǎn)化出來的設(shè)定電信號的值。 PWM 輸出 通過軟件設(shè)定 PWMMR0 的時間作為周期，利用算法在程序中修改PWMMR2 的值來改變輸出脈沖的寬度，進行加熱時間的調(diào)節(jié)。 第 五 節(jié) 課程設(shè)計總結(jié) 設(shè)計中遇到的問題及解決 在設(shè)計我們碰到了不少的問題，首先是整個電路的布局問題，如何才能合理布局不僅關(guān)系到整個系統(tǒng)的觀賞性 ，更關(guān)系到系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定正常的工作，因而我們把整個電路除了 LPC2131 和鍵盤板外的所有元器件都焊接在了一個板子上，這樣不僅看起來舒服美觀，也為后面的調(diào)試打下了基礎(chǔ)，調(diào)試起來不會因為電路的雜亂無章而焦頭爛額，而鍵盤顯示完全能夠固定在整個電路板上，緊接著是電路的設(shè)計問題，在老師的關(guān)懷幫助下我們也很快得到了解決；采樣信號的變化幅度趨向如何才能和溫度的變化一致呢？這也是一個問題。經(jīng)過一番思索之后，我們決定將要采樣的信號和一個滑動變阻器串連在一起，采樣值從一端接地的滑動變阻器取出這樣就可以了。這是因為熱敏電阻式一 個負溫度系數(shù)的電阻，溫度升高傳感器的阻值減小在其上的電信號反而減小，當(dāng)從與其串聯(lián)的滑動變阻器上取出電信號是則與之相反，亦即溫度升高采樣信號也隨之升高。在 PID 算法中最為困難的是 Kp、 Ki、 Kd 三個參數(shù)的設(shè)定，雖然我們按照蝦米哪的規(guī)律設(shè)定調(diào)試參數(shù)還是用了幾天的時間，可以說這件事太考驗我們了，它的調(diào)試規(guī)律如下： P 參數(shù)設(shè)置 如不能肯定比例調(diào)節(jié)系數(shù) P 應(yīng)為多少，請把 P 參數(shù)先設(shè)置大些（如 30%），以避免開機出現(xiàn)超調(diào)和振蕩，運行后視響應(yīng)情況再逐步調(diào)小，以加強比例作用的效果，提高系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，以既能快速響應(yīng)，又不出現(xiàn)超調(diào)或振蕩為最佳。 I 參數(shù)設(shè)置 13 如不能肯定積分時間參數(shù) I 應(yīng)為多少，請先把 I 參數(shù)設(shè)置大些（如 1800 秒），(I 3600 時，積分作用去除 )系統(tǒng)投運后先把 P 參數(shù)調(diào)好，爾后再把 I 參數(shù)逐步往小調(diào)，觀察系統(tǒng)響應(yīng)，以系統(tǒng)能快速消除靜差進入穩(wěn)態(tài)，而不出現(xiàn)超調(diào)振蕩為最佳。 D 參數(shù)設(shè)置 如不能肯定微分時間參數(shù) D 應(yīng)為多少，請先把 D 參數(shù)設(shè)置為 O，即去除微分作用，系統(tǒng)投運后先調(diào)好 P 參數(shù)和 I 參數(shù)， P、 I 確定后 ,再逐步增加 D 參數(shù) ,加微分作用，以改善系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，以系統(tǒng)不出現(xiàn)振蕩為最佳，（多數(shù)系統(tǒng)可不加微分作用）。 設(shè)計還存在的問題 1） 采樣經(jīng)過數(shù)字濾波之后采樣值還是不夠準(zhǔn)確。 2） 溫度的變化電阻值具體變化的真實值還是不清楚。 3） 經(jīng)過 PID 算法之后的控制精度有待于進一步提高，波動范圍還是有一點大。 4） 信號的 處理還存在不科學(xué)的地方。 5） 要提高控制精度還是要做好信號處理，最好做一個傳感器線性變化的系統(tǒng)出來做一下比較。 第 六節(jié) 附錄 附錄一： 參考書籍、網(wǎng)站 《深入淺出 ARM7—— LPC213X/214X》 (上冊 ) 百度網(wǎng)站、百度文庫 附錄二： 元件清單： LPC2131 開發(fā)板 一塊 鍵盤顯示板 、電路板 一塊 三極管 901滑動變阻器 各一枚 繼電器、加熱陶瓷、溫度傳感器 各一個 發(fā)光二極管 三枚 電阻、電容、導(dǎo)線 若干 附錄三：程序如下 include define KEY 15 uint8 digitable[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 uint8 selectable[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}。 uint8 DATA0[8]。 14 uint8 Disp =0。 uint16 ADC_Data[8]={0}。 //AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器 uint16 ADC_Result。 uint16 pwm_value = 5。 uint8 TEM=30。 uint8 DATA0[8]。 uint8 T0Flag=0。 uint8 SF=0,M=0,R=0,W=0,TK=0x09,PAGE=0。 uint32 ui_Ad_Cnl=0。 fp32 ui_Kp=。 fp32 ui_Kd=。 fp32 i_Ki = 。 int8 i_pid_result。 /*========================delay==========================*/ void delay(void) { uint16 i,j。 for(i=100。i0。i) for(j=5000。j0。j)。 } /*========================timer0youguan=====================*/ void Timer0_Init(void) { T0TC = 0。 //定時器設(shè)置為 0 T0PR = 0。 // 時鐘不分頻 T0MCR = 0x03。 //復(fù)位 T0TC，并產(chǎn)生中斷標(biāo)志 T0MR0 = Fpclk/1000。 //T0TCR = 0x01。 //1 毫秒定時 } void __irq Timer0Int(void) { T0Flag = 1。 Disp++。 // T0 中斷標(biāo)志置位 T0IR = 0x01。 // 清除中斷標(biāo)志 VICVectAddr = 0。 // 向量中斷處理結(jié)束 } void IRQ_Init(void) { VICIntSelect = 0x00。 // 設(shè)置所有的通道為 IRQ中斷 VICVectCntl0 = 0x20 | 4。 // Timer0 分配到 IRQ slot1 15 VICVectAddr0 = (uint32)Timer0Int。 // 設(shè)置 Timer0 向量地址 VICIntEnable = (1 4) 。 // 使能 Timer0 和 Timer1 中斷 } /*========================conbit==========================*/ void CONVBIT0(uint16 num,uint8 hor) { DATA0[hor+3] = num/1000。 DATA0[hor+2] = num%1000/100。 DATA0[hor+1] = num%100/10。 DATA0[hor+0] = num%10/1。
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