溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2024-08-31 03:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 en2分別為第n次、n1次和n2次的偏差值，Kp、Ti、Td分別為比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)，T為采樣周期。計(jì)算機(jī)每隔固定時(shí)間 T將現(xiàn)場溫度與用戶設(shè)定目標(biāo)溫度的差值帶入增量式PID算法公式，由公式輸出量決定PWM方波的占空比，后續(xù)加熱電路根據(jù)此PWM方波的占空比決定加熱功率。現(xiàn)場溫度與目標(biāo)溫度的偏差大則占空比大，加熱電路的加熱功率大，使溫度的實(shí)測值與設(shè)定值的偏差迅速減少；反之，二者的偏差小則占空比減小，加熱電路加熱功率減少，直至目標(biāo)值與實(shí)測值相等，達(dá)到自動(dòng)控制的目的。 硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)單元 主控機(jī)系統(tǒng)采用了Atmel 公司生產(chǎn)的 AT89S52單片機(jī)，它含有256 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，內(nèi)置8K 的電可擦除FLASH ROM，可重復(fù)編程，大小滿足主控機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以不必再擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。復(fù)位電路和晶振電路是AT89S52 工作所需的最簡外圍電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如下圖所示。單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 AT89S52 的復(fù)位端是一個(gè)史密特觸發(fā)輸入，高電平有效。RST端若由低電平上升到高電平并持續(xù)2個(gè)周期，系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)一次復(fù)位操作。在復(fù)位電路中，按一下復(fù)位開關(guān)就使在RST端出現(xiàn)一段時(shí)間的高電平，外接24M 晶振和兩個(gè)30pF 電容組成系統(tǒng)的內(nèi)部時(shí)鐘電路。18B20溫度傳感器美國DALLAS公司的產(chǎn)品可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度信號(hào)的采集，有很多優(yōu)點(diǎn)：如直接輸出數(shù)字信號(hào)，故省去了后繼的信號(hào)放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，外圍電路簡單，成本低。單總線接口，只有一根信號(hào)線作為單總線與CPU連接，且每一只都有自己唯一的64位系列號(hào)存儲(chǔ)在其內(nèi)部的ROM存儲(chǔ)器中，故在一根信號(hào)線上可以掛接多個(gè)DS18820,便于多點(diǎn)測量且易于擴(kuò)展。由圖可知，18B20只占用一個(gè)IO口。鍵盤顯示部分電路獨(dú)立按鍵設(shè)計(jì)比起中斷鍵盤相對簡單很多，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)只有兩個(gè)按鍵，及用程序掃描鍵盤即可，液晶的八個(gè)數(shù)據(jù)口接P0口，三個(gè)控制端口R/S、R/W、。PWM驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)部分主要采用IRF540N場效應(yīng)管，它最大可以通過28A電流，驅(qū)動(dòng)能力相當(dāng)強(qiáng)悍，由R3的的一端接單片機(jī)I/O口，高壓部分和低壓部分使用用光電耦合器隔離，信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號(hào)對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。光柱部分電路光柱由74HC373來驅(qū)動(dòng)，由于鎖存器可以灌輸較大的電流，從而可以保證LED燈的亮度，通過LE鎖存端得鎖存作用，可以防止燈柱因IO口電平快速變化而造成燈柱閃爍。當(dāng)鎖存端LE為高電平時(shí)，鎖存器直通，燈柱跟隨IO口的電平變化，結(jié)束后LE變回低電平鎖存數(shù)據(jù)。軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序本系統(tǒng)的系統(tǒng)主程序采用C語言編寫，基本流程如下： 檢測系統(tǒng)溫度
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