【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 間信號(hào)差異越大，兩次連續(xù)轉(zhuǎn)換間誤差也越大。這個(gè)問(wèn)題在其它類型的 ADC 中也存 在。有兩種方法可以使AD7715 在恒定的時(shí)間后獲得正確的輸出：一是使用設(shè)置寄存器中的 FSYNC（同步）位，二是使用通信寄存器中的 STBY（備用）位，我們采用后面一種方法。 另外一個(gè)問(wèn)題就是串口數(shù)據(jù)， AD7715 輸出數(shù)據(jù)和接收命令都是高位在先，而 51 系列串口的數(shù)據(jù)時(shí)序是低位在先；所以不論是寫(xiě) 8 位的命令，還是讀取 16位的轉(zhuǎn)換結(jié)果，數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)高低位的顛倒處理。 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 調(diào)試程序如下： void initial_7715() { SCON=0x00； /*串口寫(xiě) */ initialize_ad()。 /*初始化 AD7715 的通信口 */ writereg(0x10)。/*下面寫(xiě)設(shè)置寄存器 */ writereg(0x7c)。/*自標(biāo)定， ， 500Hz更新率，單極性，非緩沖模式 */ while(!IN_PORT amp。 0x80)）； /*等待自標(biāo)定結(jié)束 */ while(IN_PORT amp。 0x80)。 } void writereg(UNCHAR bytepoint){ RUN=0； /*AD7715 CS=0*/ SBUF=exchange(bytepoint)。 /*字節(jié)首尾交換 */ while(!TI)。 TI=0； RUN=1。 } float readdata 16(){ UNCHAR temp1。 UNINT temp2。 writereg(0x04)。 /*進(jìn)入 stby 方式，且下次寫(xiě)通信寄存器 */ writereg(0x38)。 /*退出 standby 方式，設(shè)置讀操作， 3/rate 時(shí)間后出結(jié)果 */ while(!(IN_PORT amp。 0x80))。 while(IN_PORT amp。 0x80)。 /*等待讀時(shí)刻到來(lái) */ RUN=0； /*AD7715 選中 */ SCON=0X10。 /*串口讀 */ while(!RI)。 temp1=SBUF。 /*讀低 8 位 */ temp2=(UNINT)temp1。 while(!RI)。 SCON=0x00； /*讀兩字節(jié)后停止接收 */ RUN=1。 temp1=SBUF。 /*讀高 8 位 */ temp2|=((UNINT)temp1)8。 /*合并成 16 位 */ 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 return((float)(exchange_16(temp2))/*VREF)。 /*首位顛倒后換成電壓值 */ } 圖 主 程 序 框 圖 溫度控制算法 通常，電阻爐爐溫控制都采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出實(shí)測(cè)爐溫對(duì)所需爐溫的偏差值，然后對(duì)偏差值處理獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。在工業(yè)上，偏差控制又稱 PID 控制，這是工業(yè)控開(kāi)始 設(shè)定堆棧指針 清標(biāo)志和暫存單 清顯示緩沖區(qū) 設(shè)定參數(shù)初值 T0 初始化 CPU 開(kāi)中斷 掃描鍵盤(pán) 溫度顯示 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 14 制過(guò)程中應(yīng)用最廣泛的一種控制形式，一般都能收到令人滿意的效果 。 ① 溫度控制程序 溫度控制程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下： 1）鍵盤(pán)掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示； 2）爐溫采樣、數(shù)字濾波； 3）數(shù)據(jù)處理； 4）越限報(bào)警和處理； 5） PID 計(jì)算 、溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換 ② 主程序 主程序包括 8031 本身的初始化、并行接口 8155 初始化等等。大體說(shuō)來(lái)，本程序包括設(shè)置有關(guān)標(biāo)志、暫存單元和顯示緩沖區(qū)清零、 T0 初始化、 CPU 開(kāi)中斷、溫度顯示和鍵盤(pán)掃描等程序。 ③ 中斷服務(wù)程序框圖 (如 圖 44 所示 ) T0 中斷服務(wù)程序是溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于啟動(dòng)數(shù) /模轉(zhuǎn)換器、讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報(bào)警和越限處理、 PID 計(jì)算和輸出可控硅的觸發(fā)脈沖等。 引腳上輸出的該同步觸發(fā)脈沖寬度由 T1 計(jì)數(shù)器的溢出中斷控制，8031 利用等待 T1 溢出中斷的空閑時(shí)間（ 形成 輸出脈沖頂寬）完成把本次采樣值轉(zhuǎn)換成顯示值而放入顯示單元緩沖區(qū)和調(diào)用溫度顯示程序。 8031 從 T1 中斷服務(wù)程序返回后即可恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和返回主程序。 ④ 主要子服務(wù)程序 主要服務(wù)子程序包括溫度檢測(cè)采樣及數(shù)字濾波子程序、帶符號(hào)雙字節(jié)乘法子程序和標(biāo)度轉(zhuǎn)換子程序目的是把實(shí)際采樣取得的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成 BCD 碼形式的溫度值，然后存放到顯示緩沖區(qū)中，供顯示子程序調(diào)用。 對(duì)于一般線性儀表來(lái)說(shuō)，標(biāo)度轉(zhuǎn)換公式為： Tx=A0 + (AmA0) (VxVo) / (VmVo) 其中， A0 為一次測(cè)量?jī)x表的下限； Am為一次測(cè)量?jī)x表的上限； Vx 為實(shí)際測(cè)量值（工程量）； Vm 為儀表上限對(duì)應(yīng)的數(shù)字量； V0 為儀表下限對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 圖 中斷服務(wù)程序框圖 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 采樣爐溫 數(shù)字濾波 =上限？ 上限？ 清上次越限標(biāo)志 計(jì)算 PID 采補(bǔ) 從 輸出 T1 初始化 溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換 溫度顯示 T1中斷完？ 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 返回 =下限？ 下限？ 下限報(bào)警 取最大 PID 值輸出 采補(bǔ) 置本次越限標(biāo)志 上次 越限？ 越限計(jì)數(shù)器 +1 越限 N 次？ T1 初始化 溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換 送本次越限標(biāo)志 上限處理 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回 Y Y Y Y N 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 不同的控制對(duì)象，所采用的算法有所不同。例如對(duì)于熱慣性大、時(shí)間滯后明顯、耦合強(qiáng)、難于建立精確數(shù)學(xué)模型的大型立式淬火爐，可以采用人工智能模糊控制算法，通過(guò)對(duì)淬火爐電熱元件通斷比的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的自動(dòng)控制，也可以采用仿 人智能控制（ SHIC）算法和 PID 控制算法的聯(lián)合控制方案，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)靈活運(yùn)用。 繼電器模塊 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種 “自動(dòng)開(kāi)關(guān) ”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。 繼電器 (relay)也是一種電門(mén)，但與一般開(kāi)關(guān)不同，繼電器并非以機(jī)械方式控制，而是一種以電磁力來(lái)控制切換方向的電門(mén)。當(dāng)線圈通電后，會(huì)使中心的軟鐵核心產(chǎn)生磁性，將橫向的擺臂吸下，而 臂的右側(cè)則迫使電門(mén)接點(diǎn)相接，使兩接點(diǎn)形成通路。 簡(jiǎn)單的單軸單切式繼電器，一顆繼電器也可以同時(shí)切換多組電門(mén)，一個(gè)雙軸雙切的繼電器，它有八支接腳，排列方式如圖上接腳編號(hào)。另外繼電器規(guī)格除了電門(mén)接點(diǎn)數(shù)目不同，還要注意線圈的工作電壓是直流或是交流電，使用的電壓電流大小，切換電門(mén)耐電壓程度等，繼電器的規(guī)格有 6v、 9v、 12v、 24v、 48v、100v、 110v、 200v、 220v… 等，例如一般工業(yè)界常用的繼電器接點(diǎn)可以耐電壓電流 110vac10a，線圈使用電壓為 24vdc，共有二