基于at89c52的溫控儀的軟件設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-10 07:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程序的設(shè)計(jì)思想，最后通過(guò)詳細(xì)介紹模糊控制規(guī)則表的建立以及模糊控制算法應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)講述了模糊控制算法的實(shí)現(xiàn)。 3 系統(tǒng)軟件 的 實(shí)現(xiàn) 基于 AT89C52 的溫控儀的軟件設(shè)計(jì) 7 鉑電阻測(cè) 溫 系統(tǒng) [7]的主程序流程圖如圖 2 所示。 圖 2 鉑電阻測(cè) 溫 系統(tǒng)的主程序流程圖 開(kāi) 始 啟動(dòng) A/D 賦初值 調(diào)數(shù)據(jù)采集子程序 調(diào)數(shù)字濾波子程序 調(diào)溫標(biāo)變換子程序 調(diào)顯示子程序 誤差 e 處理子程序 誤差變化率 ec 處理子程序 調(diào) E、 EC 量化子程序 調(diào)控制子程序 調(diào)溫標(biāo)變換子程序 調(diào)顯示子程序 結(jié) 束 調(diào)鍵盤(pán) 處理 子程序 Y N S1 鍵按下嗎？ 數(shù)據(jù)采集子程序 基于 AT89C52 的溫控儀的軟件設(shè)計(jì) 8 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 先送地址鎖存允許信號(hào) ALE 一上跳沿，使 A、 B、 C 地址狀態(tài)送入地址鎖存器中，然后送 START 一上跳沿使內(nèi)部寄存器清 0， 再給其一下跳沿，開(kāi)始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，然后判斷轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號(hào) EOC 是否為 1，為 0 則繼續(xù)等待轉(zhuǎn)換，為 1 則將轉(zhuǎn)換好的數(shù)字量經(jīng) ADC0808 的 8 個(gè)數(shù)據(jù)輸出端 D0~D8 送到 AT89C52 的 ~ 口。流程圖如 3 所示。 圖 3 A/D 轉(zhuǎn)換處理子程序流程圖 鍵盤(pán)處理子程序 鍵盤(pán)處理子程序完成了輸入控制系統(tǒng)的設(shè)定值 的功能 ，以便與系統(tǒng)的采樣值比較，求出系統(tǒng)的誤差和誤差變化率，供以后的模糊控制子程序使用。在這個(gè)模塊里，硬件電路設(shè)計(jì)中使用了兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)開(kāi) 關(guān)和兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)分別作為第 1鍵和第 2鍵，兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)分別為第 3鍵和第 4鍵，第 1鍵來(lái)判斷是轉(zhuǎn)入控制處理子程序運(yùn)行，還是轉(zhuǎn)入鍵盤(pán)處理子程序運(yùn)行。用第 2鍵來(lái)判斷是進(jìn)行十位加一或減一操作，還是進(jìn)行 個(gè)位 加一或減一操作。若第 1鍵按下，第 2鍵未按下，轉(zhuǎn) 入 十位進(jìn)行加一或減一 的 操作；若第 1鍵和第 2鍵都按下，轉(zhuǎn) 入 個(gè)位進(jìn)行加一或減一 的 操作。第 3鍵為減一操作，第 4鍵為加一操作。 鍵盤(pán)處理子程序流程圖如圖 4 所示。 開(kāi) 始 送 ALE 上跳沿，鎖存 地址 送 START 上跳沿，內(nèi)部寄存器清 0 送 START 下降沿，啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換 返 回 Y N EOC=0 嗎？ 取 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，送 R0 基于 AT89C52 的溫控儀的軟件設(shè)計(jì) 9 圖 4 鍵盤(pán)處理子程序流程圖 溫度標(biāo)度 變換模塊 模擬系統(tǒng)在讀入被測(cè)模擬信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，需轉(zhuǎn)換成操作人員所熟悉的物理量。這種轉(zhuǎn)換就是標(biāo)度變換。線性標(biāo)度變換的公式為： ? ??? ?? m i nm i nm a xm i nm i nm a xY YNNNXYY ????? （ 1） 上 式中， Y 為參數(shù)測(cè)量值； Ymax 為測(cè)量范圍最大值； Ymin 為測(cè)量范圍最小值； Ymax 為 對(duì)應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換值； Nmin 為 Ymin 對(duì)應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換值； X 為測(cè)量值 Y 對(duì)應(yīng)的 A/D 轉(zhuǎn)換值。本系統(tǒng)中， Ymin=0℃， Ymax =100℃， Nmin=0， Nmax=255，則 開(kāi) 始 Y N S1 鍵按下嗎？ Y N Y N S2 鍵按下嗎？ S3 鍵按下嗎？ 顯示緩沖器十位減一 調(diào)顯示程序 調(diào)控制子程序 S4 鍵按下嗎？ 顯示緩沖器十位加一 調(diào)顯示程序 Y N Y N 調(diào)顯示程序 調(diào)顯示程序 顯示緩沖器個(gè) 位減一 顯示緩沖器個(gè) 位加一 K3 鍵按下嗎？ K4 鍵按下嗎？ 返 回 基于 AT89C52 的溫控儀的軟件設(shè)計(jì) 10 ?? ?? ? ? 01 aa002550X0100Y ???? （ 2） 其中， ? , 0a0? 。 由于 x 的系數(shù)為小數(shù)，在單片機(jī)中編制像 這樣的小數(shù)的乘法程序很難實(shí)現(xiàn)，如果將其近似取值為 ，則乘以最大 A/D 轉(zhuǎn)換值后，會(huì)產(chǎn)生 ?? 的誤差。所以，設(shè)線性系數(shù)為 a1，最終轉(zhuǎn)化的結(jié)果為 100，通過(guò) 0 02 5 52 5 61 0 0a 1 ??? 可確定系數(shù)。是四舍五入取 100 還是取 101，將其放入單片機(jī)進(jìn)行調(diào)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)取 100 時(shí)，顯示最高只能顯示 99，所以選用 101。 顯示子程序 顯示模塊 [8]的功能為：使第 1 個(gè)數(shù)碼管顯示 A/D 轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)采集的采樣值，而第 2個(gè)數(shù)碼管顯示由鍵盤(pán)輸入的設(shè)定值，用于顯示對(duì)系統(tǒng)溫度的設(shè)定，在整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)控的過(guò)程中，兩數(shù)碼管同時(shí)顯示，顯示程序中采樣值顯示采用了常規(guī)的顯示程序，不再贅述，這里只談編寫(xiě)顯示程序中鍵盤(pán)顯示時(shí)的一點(diǎn)注意，由于最后生成的設(shè)定值是由十位或個(gè)位的加 1鍵和十位或個(gè)位的減 1鍵輸入，須嚴(yán)格區(qū) 分才可以編制其顯示程序，此處采用 的方法是將個(gè)位的加 減 1 鍵輸入的值存放在 28H，而十位的加 減 1 鍵輸入的 值存放在 34H，然后驅(qū)動(dòng)不同的位碼即可正常顯示。流程圖如圖 5 所示。 圖 5 顯示處理子程序流程圖 開(kāi) 始 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 送 A/D 采集百位數(shù)顯示 延時(shí) 送 A/D 采集十位數(shù)顯示 延時(shí) 送 A/D 采集個(gè)位數(shù)顯示 延時(shí) 送鍵盤(pán)處理百位數(shù)顯示 延時(shí) 送鍵盤(pán)處理十位數(shù)顯示 延時(shí) 送鍵盤(pán)處理個(gè)位數(shù)顯示 延時(shí) 結(jié) 束 基于 AT89C52 的溫控儀的軟件設(shè)計(jì) 11 定時(shí)子程 定時(shí)程序主要是用于完成模糊查詢(xún)表的占空比控制，總體思想是根據(jù)模糊控制表中占空比控制變量 U 的不同取值，采用不同的定時(shí)來(lái)改變繼電器的通斷，進(jìn)而完成對(duì)加熱和風(fēng)扇的控制。 圖 6 定時(shí)處理子程序 根據(jù)繼電器的機(jī)械特性，要求其不能頻繁通斷，所以通斷要有一定長(zhǎng)的時(shí)間，但又要考慮到控制能及時(shí)的根據(jù)新的采樣值和設(shè)定值的變化來(lái)做出相應(yīng)的動(dòng)作，所以采用以下方法：以占空比 1/4 為例說(shuō)明，定時(shí)器 T0、 T1 仍都采用方式 1 定時(shí)， T0專(zhuān)用于置低電平時(shí)，即雙向可控硅導(dǎo)通， T1 專(zhuān)用于置高電平時(shí)，即雙向可控硅關(guān)斷，先將 口置開(kāi) 始 置定時(shí)方式 1 T0 循環(huán)次數(shù)送寄存器 R2 T1 循環(huán)次數(shù)送寄存器 R6 口置低電平 T0 賦定時(shí)初值 啟動(dòng) T0 T1 賦定時(shí)初值 啟動(dòng) T1 調(diào)溫標(biāo)變換子程序 調(diào)顯示子程序 結(jié) 束 調(diào)顯示子程序 Y N R2 為 0 嗎？ 口置高電平 Y N 10ms 到了嗎？ Y N R6 為 0 嗎？ N Y 10ms 到了嗎？ 10ms到 了嗎？ 調(diào)溫標(biāo)變換子程序 基于 AT89C52 的溫控儀的軟件設(shè)計(jì) 12 低電平，啟動(dòng) T0定時(shí)，定時(shí)長(zhǎng)度僅取 10
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