直接數(shù)字控制系統(tǒng)(2)-資料下載頁
2025-05-14 23:56本頁面
【正文】 1．數(shù)據(jù)采集程序 （ 1）采樣周期定時 根據(jù)溫度的采樣周期經(jīng)驗公式，選用采樣周期為 15s。 采樣周期定時由 50Hz工頻過零脈沖申請中斷次數(shù)累計得到。此功能由外部中斷 1的中斷服務(wù)程序來實現(xiàn)。 （ 2）啟動 A/D轉(zhuǎn)換 在外部中斷 1的中斷服務(wù)程序中，若判斷采樣周期到時，發(fā)啟動 A/D轉(zhuǎn)換信號，軟件選通 8253的觸發(fā)信號，使 8253的計數(shù)器工作。 （ 3）數(shù)據(jù)采集 當 8253定時 1s到時，即 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。此時由中斷設(shè)備通知 80C51。在外部中斷 0的中斷服務(wù)程序中對被測的溫度數(shù)據(jù)進行采集。 外部中斷 0的中斷服務(wù)程序流程圖如圖 9所示。 圖 9 外部中斷 0的中斷服務(wù)程序流程圖 程序清單如下： ORG 9000H PUSH ACC ；保護現(xiàn)場 PUSH PSW PUSH DPH PUSH DPL MOV DPTR, 2021H ；讀入數(shù)據(jù) MOVX A, @DPTR ；先讀低 8位數(shù)據(jù) CPL A MOV 33H, A MOVX A, @DPTR ；再讀入高 8位數(shù)據(jù) CPL A MOV 32H, A CLR C LCALL SUBA ；求偏差 JB 77H, INTA1 MOV A, 2EH ORL A, 2FH JZ INTA1 ；偏差 ≤0，轉(zhuǎn) INTA1 LCALL PID ；否則，轉(zhuǎn) PID控制算法 LCALL COVR ；將控制量轉(zhuǎn)換成 N SJMP INTA2 INTA: SETB ；選擇內(nèi)部寄存器組 1 MOV R2,00H ；置 N=0， N放在 R R3內(nèi)部寄存器中 MOV R3,00H CLR INTA2: POP DPL ；恢復現(xiàn)場 POP DPH POP PSW POP ACC RETI SUBA EQU 9800H PID EQU 9910H COVR EQU 9A20H 2．輸出控制程序 輸出控制程序主要完成兩個任務(wù)： （ 1）識別工頻的過零時刻，并在過零時刻開啟和關(guān)閉控制門，以保證 SCR主回路產(chǎn)生整數(shù)個正弦全波。 （ 2）保證門控電路的打開時間正比于單片機輸出控制量。 要完成上述任務(wù)，首先將單片機輸出控制量在主程序中換算成 SCR回路中整數(shù)正弦全波個數(shù) N。由于信號反映工頻電壓過零時刻，因此只要在外部中斷 1的中斷服務(wù)程序中執(zhí)行下述功能，主程序可以按照運算結(jié)果控制量的要求，實現(xiàn)SCR的過零控制。 外部中斷 1的中斷服務(wù)程序具體實現(xiàn)的功能是： ① 中斷時，完成控制門的開啟和關(guān)閉，即單片機“ 1”或“ 0”。 ② 利用中斷服務(wù)次數(shù)，對控制量 N進行計數(shù)和判斷，即每中斷一次，對 N進行減 1計數(shù)。如果 N≠0，保持控制電平 “ 1”，繼續(xù)打開控制門。如果 N=0，則使控制電平 “ 0”，使 SCR過零觸發(fā)脈沖不再通過，從而達到按控制量控制的效果。 由于本系統(tǒng)的控制方式是一種“調(diào)功”方式。對于工頻交流電（ f=50Hz），電熱絲在全導通時的功率為 PH，則實際輸出功率 P將和實際導通次數(shù) N成正比（設(shè)控制周期為 1s），即 HPNp50?將 uk變換為 N的運算在主程序中運行。 外部中斷 1的中斷服務(wù)程序流程圖如圖 10所示。 圖 10 外部中斷 1的中斷服務(wù)程序流程圖 外部中斷 1的中斷服務(wù)程序清單如下： ORG 0050H PUSH ACC ；保護現(xiàn)場 PUSH PSW PUSH DPH PUSH DPL SETB MOV A, R2 ORL A, R3 JNZ INTB1 ；判斷 N=0？ CLR ； N=0，轉(zhuǎn) INTB2， 0 SJMP INTB2 INTB1： SETB ； N≠0，置 1 DEC R3 MOV A, R2 SUBB A, 00H MOV R2, A ； N1→N INTB2： DEC R5 MOV A, R4 SUBB A, 00H MOV R4, A ORL A, R5 ；采樣周期數(shù)減 1 JZ INTB3 SJMP INTB4 INTB3： MOV R5, 0EEH ；采樣周期數(shù)為 0，恢復采樣周期計數(shù)單元初值 MOV R4, 02H MOV DPTR, 4001H MOVX @DPTR, A ；啟動 A/D INTB4： CLR POP DPL ；恢復現(xiàn)場 POP DPH POP PSW POP ACC RETI ：中斷返回 3．主程序 （ 1）系統(tǒng)初始化 包括清數(shù)據(jù)存儲區(qū)、建棧、定時器 T0初始化、 8253初始化（送控制字和計數(shù)初值）、確定中斷優(yōu)先權(quán)、開中斷等。 （ 2）中斷等待 完成了系統(tǒng)初始化任務(wù)后，主程序執(zhí)行中斷等待程序。等待工頻過零同步中斷與 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷。為了保證正弦波的完整，工頻過零同步中斷被確定為高一級的中斷源。 主程序的程序流程圖如圖 11所示。 圖 11 主程序的程序流程圖 主程序的程序清單如下： ORG 0000H START： MOV R1, 10H MOV R0, 30H MOV A, 00H ；清數(shù)據(jù)區(qū) ATAT1： MOV @R0, A INC R0 DJNZ R1, ATAT1 SETB MOV R4, 02H ；賦采樣周期值 MOV R5, 0EEH CLR MOV SP, 60H ；建棧 MOV TMOD, 06H ；置單片機定時器 T0為工作方式 2 MOV TL0, 0FFH ；置計數(shù)器初值 MOV TH0, 0FFH MOV DPTR, 2021H ；寫控制字 MOV A, 34H ；選計數(shù)器 0為方式 2 MOVX @DPTR, A ；讀寫方式為先低后高，二進制計數(shù) MOV A, 64H ；選計數(shù)器 1為方式 2 MOVX @DPTR, A ；只讀 /寫低位字節(jié) MOV A, 0B4H ；選計數(shù)器 2為方式 2 MOVX @DPTR, A ；讀寫方式為先低后高，二進制計數(shù) MOV DPTR, 2021H ；指向計數(shù)器 0的口地址 MOV A, 0FFH ；送計數(shù)器 0初值的 MOVX @DPTR, A ；低 8位 MOVX @DPTR, A ；高 8位 MOV DPTR, 2021H ；指向計數(shù)器 1的口地址 MOV A, 16H ；送計數(shù)器 1初值的 MOVX @DPTR, A ；低 8位 MOV DPTR, 2021H ；指向計數(shù)器 2的口地址 MOV A, 60H ；送計數(shù)器 2初值的 MOVX @DPTR, A ；低 8位 MOV A, 0E3H ；送計數(shù)器 2初值的 MOVX @DPTR, A ；高 8位 SETB IT0 ；外部中斷 0為邊沿觸發(fā)方式 SETB IT1 ；外部中斷 1為邊沿觸發(fā)方式 SETB TR0 ；啟動定時器 T0 MOV IP, 06H ；送中斷優(yōu)先權(quán)控制字 MOV IE, 87H ；送中斷控制字 MAIN: …… ；主程序
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