電熱爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-03 15:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 須要與LCM所需要的時(shí)序相匹配，否則將無法訪問。LM016L主要技術(shù)參數(shù)如下： 顯示容量：16*2個(gè)字符 芯片工作電壓：～工作電流：字符尺寸：*（W*H）mm管腳號(hào)名稱電平功能描述1VSS0V2VDD3VEE—4RSH/LH：數(shù)據(jù)線上為數(shù)據(jù)信號(hào)；L：數(shù)據(jù)線上為指令信號(hào)5RWH/LH：讀數(shù)據(jù)模式；L：寫數(shù)據(jù)模式6EH/L使能信號(hào)端7~14DB0~DB7H/L數(shù)據(jù)口 外部存儲(chǔ)模塊外部存儲(chǔ)器選用的是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗的CMOS型E2PROM器件AT24C02C，它的內(nèi)部含有2568位的存儲(chǔ)空間，而且它還具有工作電壓寬，擦寫次數(shù)多、寫入速度快、數(shù)據(jù)不易丟失等特點(diǎn)。它采用了I2C的總線規(guī)程，能夠使主機(jī)和從機(jī)實(shí)現(xiàn)雙向通信。主機(jī)會(huì)通過SCL引腳產(chǎn)生串行的通信時(shí)鐘信號(hào)并且可以發(fā)出控制字，用于控制總線的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始、方向和停止。不管是主機(jī)或者是從機(jī)，每當(dāng)接收到一個(gè)字節(jié)后必須發(fā)出一個(gè)確認(rèn)信號(hào)。AT24C02C占用很少的資源和I/O線，且支持在線編程，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存取十分的方便。圖3為存儲(chǔ)器相關(guān)的電路圖：圖3 存儲(chǔ)器連接圖 鍵盤的設(shè)置鍵盤可以分為兩種：非編碼式鍵盤和編碼式鍵盤。非編碼式鍵盤是利用按鍵直接與單片機(jī)進(jìn)行連接而成的，這種鍵盤通常使用的按鍵數(shù)量較少，使用這種鍵盤，系統(tǒng)的功能通常比較簡(jiǎn)單，需要完成的任務(wù)較少，同時(shí)可以降低系統(tǒng)的成本、簡(jiǎn)化電路的設(shè)計(jì)。非編碼式鍵盤的接口電路需要根據(jù)設(shè)計(jì)者的需要自行決定，按鍵信息是通過單片機(jī)的接口軟件來獲取。編碼式鍵盤是較多按鍵和專用驅(qū)動(dòng)芯片組合而成的，當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，它能夠處理按鍵抖動(dòng)、連擊等問題，直接輸出按鍵的編碼，無需系統(tǒng)軟件的干預(yù)。鍵盤的工作方式有三種：編碼掃描工作方式、中斷工作方式和定時(shí)掃描工作方式。本文的鍵盤設(shè)置包括四個(gè)按鍵：?jiǎn)?dòng)鍵、溫度的增加鍵、溫度的降低鍵和確認(rèn)鍵。通過這四個(gè)鍵的整體配合，可以方便快捷的調(diào)節(jié)溫度的值，從而可以根據(jù)設(shè)置的溫度的上下限值觀察報(bào)警燈的工作狀態(tài)，使調(diào)節(jié)的過程安全可靠。 控制電路模塊該部分電路有光耦合元件4N2繼電器、三極管、指示燈以及若干電阻構(gòu)成。該部分電路的主要作用是光電隔離，即消除后級(jí)電路對(duì)前級(jí)單片機(jī)的影響。三極管是使用NPN型的，把其集電極接+5V電壓，射極接繼電器。當(dāng)單片機(jī)的引腳給出低電位時(shí)，光耦合元件4N25內(nèi)部的發(fā)光二極管亮，使其內(nèi)部的三極管導(dǎo)通，進(jìn)而使引腳上的10K電阻分得電壓?？刂齐娐房梢詫?shí)時(shí)的反應(yīng)溫度值的大小，可以為溫度的變化帶來迅速、準(zhǔn)確的響應(yīng)。圖4為控制電路圖：圖4 控制電路圖在本設(shè)計(jì)中控制方法是定值開關(guān)溫度控制，沒有采用PID控制算法，基本可以滿足本設(shè)計(jì)要求。在實(shí)際應(yīng)用中還有PD、PID算法，可以達(dá)到比較高的精度。對(duì)于不同的控制對(duì)象，所采用的算法也應(yīng)該有所不同。比如對(duì)于熱慣性大、耦合強(qiáng)、時(shí)間滯后明顯、難以建立精確數(shù)學(xué)模型的大型立式淬火爐，有時(shí)就會(huì)采用人工智能模糊控制的算法，借以對(duì)淬火爐電熱元件通斷比的調(diào)節(jié)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的自動(dòng)控制，有時(shí)也可以采用仿人智能控制（SHIC）算法結(jié)合PID控制算法的聯(lián)合控制方案，對(duì)于不同的對(duì)象在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該靈活運(yùn)用。4 系統(tǒng)的Proteus仿真 4．1 Proteus仿真軟件的簡(jiǎn)單介紹 Proteus是英國(guó)Labcenter electronics公司研發(fā)的EDA設(shè)計(jì)軟件， 是一個(gè)基于ProSPICE混合模型仿真器的，完整的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)。 Proteus不僅可以做數(shù)字電路、模擬電路、數(shù)模混合電路的仿真，還可進(jìn)行多種CPU的仿真，涵蓋了5PIC、AVR、HC1ARM等處理器，真正實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)上從原理設(shè)計(jì)、電路分析、系統(tǒng)仿真、測(cè)試到PCB板完整的電子設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的全過程。下面介紹一下PROTEUS的編輯環(huán)境。（1）工作界面Proteus ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的W
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