基于pid電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-02-04 06:28本頁面
【導(dǎo)讀】類工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用，并且在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。對(duì)于這樣一個(gè)具有。確的數(shù)學(xué)模型，因此用傳統(tǒng)的控制理論和方法很難達(dá)到好的控制效果。單片機(jī)以其高可靠性、采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制，可以提高控制質(zhì)量和自動(dòng)化水平。本設(shè)計(jì)針對(duì)一個(gè)溫度區(qū)進(jìn)行溫度控制，要求控制溫度范圍。50~350C，保溫階段溫度控制精度為正負(fù)1度。選擇合適的傳感器，計(jì)算機(jī)輸出。信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過雙向可控硅控制器控制加熱電阻兩端的電壓。機(jī)的存貯器和寄存器，而在數(shù)字計(jì)算機(jī)中的計(jì)算和處理，不論是積分還是微分，在數(shù)字計(jì)算機(jī)中，PID控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)，也必須用數(shù)值逼近的方法。連續(xù)時(shí)間PID算法的微分方程，變?yōu)槊枋鲭x散-時(shí)間PID算法的差分方程。式是數(shù)字PID算法的非遞推形式，稱全量算法。式稱為增量式PID算法。只表示了各次誤差量對(duì)控制作用的影響。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電。在給出地址“1”時(shí)，它
【正文】 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) D0~D7 輸出到數(shù)據(jù)線上。只有 和 / RD 同時(shí)為低電平時(shí)， OE 端才為高電平。執(zhí)行外部 I/O 口讀操作 / RD 為低電平。 （ 5） 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志 EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志 EOC 端經(jīng)反向器與單片機(jī)的 /INT1相連，即轉(zhuǎn)換一旦結(jié)束，外部中斷 1 則申請(qǐng)中斷。 15 圖 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷服務(wù)程序流程圖 開始 將 PSW 壓棧 調(diào)顯示程序 讀 A/D 結(jié)果 置位狀態(tài)位 F0 關(guān)閉報(bào)警 F0 是否等于零 調(diào) PID 控制算法程序 報(bào)警子程序 PSW 出棧并返回 輸出控 制量 啟動(dòng)定時(shí)器 T1 溢出標(biāo)志 TF1 是否為零 設(shè)定值與 AD 結(jié)果比較 交流電是否過零 結(jié)果 =0 結(jié)果 or設(shè)定值的 20% 20%結(jié)果 20% F0=0 F0=0 N Y N Y 16 D/A 轉(zhuǎn)換和控制 MOV MOV AL,[BX] ；取換資料 MOV DX,PORTA ； POTRA 為 D/A 轉(zhuǎn)換器端口地址 OUT DX,AL LED 顯示模塊 8 段 LED 顯示屏是最常用的顯示器件，分為共陽極和共陰極兩種形式。共陽極 LED 將所有發(fā)光二極管的陽極接在一起作為公共端，當(dāng)公共端接高電平，某一段的發(fā)光二極管陰極接低電平時(shí)，相應(yīng)的字段就被點(diǎn)亮。共陰極 LED 將所有發(fā)光二極管的陰極接在一起 作為公共端，當(dāng)公共端接低電平，某一段的發(fā)光二極管陽極接高電平時(shí)，相應(yīng)的字段就被點(diǎn)亮。 LED 數(shù)碼管的顯示方法 ： 動(dòng)態(tài)顯示：動(dòng)態(tài)掃描，分時(shí)循環(huán) 靜態(tài)顯示：一次輸出，結(jié)果保持 (1) 動(dòng)態(tài)顯示 動(dòng)態(tài)顯示，就是微型機(jī)定時(shí)地對(duì)顯示器件掃描，在這種方法中，顯示器件分時(shí)工作，每次只能一個(gè)器件顯示。但由于人視覺的暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺所有的器件都在顯示。 (2) 靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示，是由微型機(jī)一次輸出顯示后，就能保持該顯示結(jié)果，直到下次送新的顯示模型為止。這種顯示占用機(jī)時(shí)少，顯示可靠。 通過比較及對(duì)程序的 分析，本設(shè)計(jì)當(dāng)中兩組數(shù)碼管均采用了共陰極靜態(tài)顯示。 17 圖 顯示子程序 報(bào)警模塊 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在保溫階段，溫度控制精度為正負(fù) 1 度，故當(dāng)溫度下降或上升 2 度時(shí)為故障狀態(tài)，需要報(bào)警提醒。所以在電路設(shè)計(jì)上應(yīng)用了蜂鳴器和發(fā)光二極管，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)綠色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮并且蜂鳴器鳴叫，提醒操作人員注意。報(bào)警狀態(tài)可通過按鍵復(fù)位和系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動(dòng)復(fù)位 圖 報(bào)警子程序 子程序返回 譯碼選擇顯示位 送入 8255PA口 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為七段碼 開始 開始 置報(bào)警位 子程序返回 清除報(bào)警狀態(tài)位 F0 18 鍵盤 模塊 在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，輸入設(shè)備采用 4*4 矩陣鍵盤。當(dāng) “設(shè)定 ”鍵按下時(shí)觸發(fā)鍵盤中斷服務(wù)程序，由程序程控掃描法確定那個(gè)鍵按下并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。程控掃描的任務(wù)是： (1)首先判斷是否有鍵按下。 方法：使所有的行輸出均為低電平，然后從端口 A 讀入列值。如果沒有鍵按下，則讀人值為 FFH．如果有鏈按下．則不為 FFH。 (2)去除鍵抖動(dòng)。 方法：延時(shí) 10—20 ms，再一次判斷有無鍵按下，如果此時(shí)仍有鍵按下，則認(rèn)為鍵盤上確實(shí)有鍵處于穩(wěn)定閉合期。 (3)若有鍵閉合，則求出閉合鍵的鍵值。 方法：對(duì)鍵盤逐行掃描。 (4) 程序中需等閉合 鍵釋放后才對(duì)其進(jìn)行處理。 通信模塊 在此部分主要是實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與上位機(jī)之間的通信，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，進(jìn)行同一協(xié)調(diào)和集中管理。 RS232 的電氣接口是單端的、雙極性電源電路。由于 RS232 采用的數(shù)據(jù)傳輸線路是非平衡，且是誤無差分的接收方式，當(dāng)信號(hào)穿過電氣干擾環(huán)境時(shí)，發(fā)送的信號(hào)將會(huì)受到影響。故數(shù)據(jù)傳輸速率局限于 20KB/s；傳輸距離局限于 15m，但 RS232 也是目前最廣泛使用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。 在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，考慮到系統(tǒng)調(diào)試的方便，采用了 RS232 串行總線。 MAX232芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： （ 1）第一部分是電荷泵電路。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 （ 2）第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 19 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳 （ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出。 （ 3）第三部分是供電。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v） 5 系統(tǒng)電路圖 系統(tǒng)電路圖如下： 20 圖 系統(tǒng)電路圖
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