基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)((編輯修改稿)
2024-07-20 18:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 單片機(jī)外部加地址鎖存器來構(gòu)成與一般CPU相類似的三總線。 芯片的擴(kuò)展設(shè)計(jì)[7]1）程序存儲器擴(kuò)展設(shè)計(jì)(A) 程序存儲器簡介常見的EPROM有：2716（容量2K8位）、2732（容量4K8位）、2764（容量8K8位）、27128（容量16K8位）、27256（容量32K8位）、27512（容量64K8位）。EPROM外引腳功能如下：A0~A15:地址輸入線；O0~O7:三態(tài)數(shù)據(jù)總線，讀或編程校驗(yàn)時為數(shù)據(jù)輸出線，編程時為數(shù)據(jù)輸入線。維持或編程禁止時O0~O7呈高阻抗；CE——：片選信號輸入線，“0”（即TTL低電平）有效；PGM：編程脈沖輸入線。其值因芯片型號和制造廠商不同而異；VPP：編程電源輸入線，其值因芯片型號和制造廠商不同而異；OE——：讀選通信號輸入線，“0”有效；VCC：主電源輸入線，一般為＋5V； (B) 擴(kuò)展方法擴(kuò)展程序存儲器時，一般擴(kuò)展容量大于256字節(jié)，因此，除了由P0口提供低8位地址線外，還需由P2口提供若干地址線，最大的擴(kuò)展范圍位64K字節(jié)，即需16位地址線。具體方法是CPU應(yīng)向EPROM提供三種信號線。即A：數(shù)據(jù)總線：P0口接EPROM地O0～O7(D7~D0)。B：地址總線：P0口經(jīng)鎖存器向EPROM提供地址低8位，P2口提供高8位地址以及片選線。擴(kuò)展的程序存儲器究竟需要多少位地址線，應(yīng)根據(jù)程序存儲器容量和選用的EPROM芯片容量而定。C：控制總線：PSEN———片外程序存儲器取指令控制信號，接EPROM的“OE”。ALE—接鎖存器的G——。EA——接地。2） 數(shù)據(jù)存儲器設(shè)計(jì)由于算法的需要，在存儲器中需要存儲24個從A/D片出來的數(shù)據(jù)，即需要24單元的存儲單元。在8031的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲區(qū)低128字節(jié)RAM中30H~7FH共80個存儲單元使用戶RAM區(qū)，完全可以容納下24個數(shù)據(jù)以及其運(yùn)算過程中的臨時數(shù)據(jù)，故不需要在另外擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲器。我選用的EPROM芯片為2764。 2764與8031連接圖 單片機(jī)溫控模塊溫度檢測元件和變送器的選擇和被控溫度及精度等級有關(guān)。本設(shè)計(jì)采用鎳鉻/鎳鋁熱電偶，此電偶用于0℃～1000℃的溫度測量范圍，.變送器由毫伏變送器和電流/電壓變送器組成：；電流/電壓變送器用于把毫伏變送器輸出的010MA電流變換成05V范圍的電壓。[5]400℃～1000℃，,毫伏變送器零點(diǎn)遷移后輸出010mV范圍電流。這樣，采用8位A/。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制主電路是由8031及其外圍芯片，及一些輔助的部分構(gòu)成的。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖 8155接口電路8155芯片內(nèi)具有256個字節(jié)的RAM，兩個8位、一個16位的可編程I/O口和一個14位計(jì)數(shù)器。它與51型單片機(jī)接口簡單，是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用的芯片。 帶有I/O接口和計(jì)時器的靜態(tài)RAM81558155用作鍵盤/LED顯示器接口電路，當(dāng)IO/為高電平時，8155選通片內(nèi)的I/O端口。A,B,C三個口可以作為擴(kuò)展的I/O口使用，MCS－51單片機(jī)的PO口與8155的AD0～AD7相連。MCS－51單片機(jī)可以和8155直接連接，不需要任何外加電路，給系統(tǒng)增加了256個字節(jié)的RAM、22位I/O線及一個計(jì)數(shù)器。＝=0時，選中8155的RAM工作；=1和P20=0時，8155選中片內(nèi)三個I/O端口。相應(yīng)地址分配為：[2]0000H00FFH 8155內(nèi)部RAM 0100H 命令/狀態(tài)口 0101H A口 0102H B 口 0103H C 口 0104H 定時器低八位口 0105H 定時器高八位口 A/D轉(zhuǎn)換電路 A/D轉(zhuǎn)換電路圖ADC0809的IN0上輸入的0V+5V范圍的模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后可由8031通過程序從P0口輸入到它的內(nèi)部RAM單元。首先輸入地址選擇信號，在ALE信號作用下，地址信號被鎖存，產(chǎn)生譯碼信號，選中一路模擬量輸入。然后輸入啟動轉(zhuǎn)換控制信號START啟動轉(zhuǎn)換。 可控硅控制電路8031對溫度的控制是通過可控硅調(diào)控器實(shí)現(xiàn)的。， 可控硅功輸出與通斷時間關(guān)系雙向可控硅管和加熱絲串聯(lián)接在交流220V，50Hz交流試點(diǎn)回路。在給定的周期T內(nèi)，8031只要改變可控硅管的接通時間便可改變加熱絲功率，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。顯然，可控硅在給定周期T的100%時間內(nèi)接通的功率最大。可控硅接通時間可以通過可控硅控制板上控制脈沖控制。，受過零同步脈沖后經(jīng)光偶管和驅(qū)動器輸送到可控硅的控制極上。通常，電阻爐爐溫控制采用偏差控制法。 控制論告訴我們，PID控制的理想方程是： （）式中e— 測量值與給定值之間的偏差。TD— 微分時間:T 積分時間。 （）KP— 調(diào)節(jié)器的放大系數(shù).將上式離散化得到數(shù)字PID位置式算法式中在位置式算法的基礎(chǔ)之上
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