【正文】 電壓在1～ 范圍內(nèi)，當(dāng) DACU =0V 時， AU =1V，此時 1R 與 2R 并聯(lián)后再與 3R 串聯(lián)，則根據(jù)電流關(guān)系可得到關(guān)系式：1 2 3CC AAA VUUUR R R??? 將 AU =1v， CCV =5v 代入關(guān)系式可得 1 2 31 1 4R R R?? 即 2 3 1 3 1 24R R R R R R?? 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 17 頁 123124RRR RR? ? (1) 當(dāng) DACU =5V ， AU = 此時 1R 與 3R 并聯(lián)后與 2R 串聯(lián)，可得關(guān)系式1 3 2C C A C C A AV U V U UR R R???? AU =， CCV =5V 時代入得：1 3 25 1 .7 5 1 .7 1 .7R R R???? 即 1R 3R = 2R 3R + 1R 2R 可得 12312 RR? ? (2) 由 (1)(2)兩式得 1 2 1 21 2 1 24 3 . 31 . 7 3 . 3R R R RR R R R??? 即 1 2 1 24 ( 1 .7 3 .3 ) 3 .3 ( )R R R R? ? ? 可得 12337RR? 選定 2R =1K，則 1R ? ， 3R? 將選定的電阻連入電路， 當(dāng) DACU =0V 時， 1 A AU U U??? 求得 AU =? 1V 當(dāng) DACU =5V 時， 554 .7 3 .3 1A A AU U U????求得 AU =? 證實了所選電阻阻值可以滿足 輸出電壓在 1～ 范圍內(nèi)，可以使固態(tài)繼電器工作在線性范圍內(nèi)，以便對電阻 爐的溫度進行控制。 鍵盤顯示接口 如圖 所示， 鍵盤顯示系統(tǒng)采用 8155 芯片 控制 44 矩陣鍵盤和 4 個七段數(shù)碼管 LED 顯示，以實現(xiàn)用戶的輸入和數(shù)據(jù) 輸出 。鍵盤的 16 個鍵中 0－ 9 為數(shù)字鍵， A－ F 為功能鍵，完成參數(shù)設(shè)置、顯示方式選擇、自動 /手動 轉(zhuǎn)換 、系統(tǒng)停止和啟動。 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 18 頁 系統(tǒng)中將 8155 的 B 口作為顯示接口，經(jīng) 74LS48 的驅(qū)動器與 LED 相連， 8155的 A 口的 PA3－ PA0 作為掃描接口，從 B 口的 PB3－ PB0 讀入列值，鍵盤處理為中斷方式，所以 8155 的 B 口工作在兩種方式下：在顯示狀態(tài)時為輸入方式，在鍵盤中斷服務(wù)程序處理過程中為輸入方式。 圖 LED 數(shù)碼顯示電路 動態(tài)顯示需要 CPU 時刻對顯示器件進行 數(shù)據(jù)刷新，顯示數(shù)據(jù)有閃爍感，占用的CPU 時間多。這兩種顯示方式各有利弊；靜態(tài)顯示雖然數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用很少的 CPU時間，但每個顯示單元都需要單獨的顯示驅(qū)動電路，動態(tài)顯示雖然有閃爍感，占用的CPU 時間多，但使用的硬件少，能節(jié)省線路板空間。 報警部分 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 可采用單頻報警，如圖 所示 ，其中 7406 是驅(qū)動器，接在 8031 的 口，在8031 使 輸出高電平時， 7406 輸出低電平，使蜂鳴器鳴音，反之，使蜂鳴器停止鳴音。 功率放大電路我們選用采用了 PNP 型共發(fā)射極放大電路，它的輸入阻抗 幾百～ 幾千歐 ，輸出阻抗 幾千～幾十千歐 ，電壓放大倍數(shù)大，電流放大倍數(shù)大，功率放大倍數(shù)大。電聲器件選用最常用的電動式錐形紙盆揚聲器 。 圖 報警電路 第 4 章 軟件設(shè)計 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 20 頁 溫度控制程序所要完成的任務(wù)： 8031， 8155 芯片的初始化以及分配內(nèi)存單片及設(shè)置定時器參數(shù)，溫度采樣，數(shù)字濾波，進行轉(zhuǎn)換計算，判斷溫度是否在規(guī)定范圍內(nèi)，超限報警和處理；顯示溫度及輸入控制。 主 程序 溫度控制 系統(tǒng) 的主程序如圖 所示。 圖 溫度控制系統(tǒng)主程序圖 PID 計算程序 程序開始 內(nèi)部 RAM 和顯示初始化 有 key 處理 key 確認鍵按下 測 溫 顯示溫度 控溫時刻到 PID 超限 報 警 結(jié) 束 Y N N Y N N Y 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 21 頁 ( ) ( 1 ) [ ( ) ( 1 ) ] ( ) [ ( ) 2 ( 1 ) ( 2 ) ]( 1 ) P I DP I DP K P K K E K E K K E K K E K E K E KP K P P P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 我們可以根據(jù)上式編程，相應(yīng)程序框圖 如圖 所示， 圖 PID 計算程序流程圖 程序清單如下： PID: MOV R5,31H 。UR 送 R5R4 MOV R4,32H 。UR 送 R5R4 MOV R3,2AH 。Ui(K)送 R3R2 MOV R2,00H 。Ui(K)送 R3R2 ACALL CPL1 。取 Ui(K)的補碼 ACALL DSUM 。計數(shù) E(K) 根據(jù) )()( KUUKE IR ?? 計算 )(KE 計算 )(* KEKI 返回 計算 )()]1()([ KEKKEKEK IP ??? 計算 )]1()([ ?? KEKEK P 計算 P（ K） 計算 )()]1()([ KEKKEKEK IP ??? )]2()1(2)([ ????? KEKEKEK D 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 MOV 39H,R7 。E(K)送 39H 和 3AH 單元 MOV 3AH,R6 。E(K)送 39H 和 3AH 單元 MOV R5,35H 。KI 送 R5R4 MOV R4,36H 。KI 送 R5R4 MOV R0,4AH 。積始址 4AH 送 R0 ACALL MULT1 。計算 PI=KI*E(K) MOV R5,39H 。E(K)送 R5R4 MOV R4,3AH 。E(K)送 R5R4 MOV R3,3BH 。E(K1)送 R3R2 MOV R2,3CH 。E(K1)送 R3R2 ACALL CPL1 。對 E(K1)求補 ACALL DSUM 。求 [E(K)E(K1)] MOV R5,33H 。Kp 送 R5R4 MOV R4,34H 。Kp 送 R5R4 MOV R0,46H 。積始址 46H 送 R0 ACALL MULT1 。求得 Pp MOV R5,49H 。Pp 的高 16 位送 R5R4 MOV R4,48H 。Pp 的高 16 位送 R5R4 MOV R3,4DH 。KP1 送 R3R2 MOV R2,4CH 。KP1 送 R3R2 ACALL DSUM 。求得 Pp+PI MOV 4AH,R7 。存入 4AH 和 4BH 單元 MOV 4BH,R6 。存入 4AH 和 4BH 單元 MOV R5,39H 。E(K)送 R5R4 MOV R4,3AH 。E(K)送 R5R4 MOV R3,3DH 。E(K2)送 R3R2 MOV R2,3EH 。E(K2)送 R3R2 ACALL DSUM 。計算 E(K)+E(K2) MOV R5,R7 。存入 R5R4 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 MOV R4,R6 。存入 R5R4 MOV R3,3BH 。E(K1)送 R3R2 MOV R2,3CH 。E(K1)送 R3R2 ACALL CPL1 。對 E(K1)求補 ACALL DSUM 。計算 E(K)+E(K2)E(K1) MOV R5,R7 。存入 R5R4 MOV R4,R6 。存入 R5R4 MOV R3,3BH 。E(K1)送 R3R2 MOV R2,3CH 。E(K1)送 R3R2 ACALL CPL1 。對 E(K1)求補 ACALL DSUM 。求 E(K)2E(K1)+E(K2) MOV R5,37H 。KD 送 R5R4 MOV R4,38H 。KD 送 R5R4 MOV R0,46H 。積始址 46H 送 R0 ACALL MULT1 。求得 PD MOV R5,49H 。送入 R5R4 MOV R4,48H 。送入 R5R4 MOV R3,4AH 。Pp+PI 送 R3R2 MOV R2,4BH 。Pp+PI 送 R3R2 ACALL DAUM 。求得 Pp+PI+PD MOV R3,R7 。送入 R3R2 MOV R2,R6 。送入 R3R2 MOV R5,2FH 。P(K1)送 R5R4 MOV R4,30H 。P(K1)送 R5R4 ACALL DSUM 。求出 P(K) MOV 2FH,R7 。存入 2FH 和 30H 單元 MOV 30H,R6 。存入 2FH 和 30H 單元 MOV 3DH,3BH 。E(K1)送 E(K2)單元 MOV 3EH,3CH 。E(K1)送 E(K2)單元 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 MOV 3BH,39H 。E(K)送 E(K1)單元 MOV 3CH,3AH 。E(K)送 E(K1)單元 RET 結(jié)論 本系統(tǒng)核心是控制算法的設(shè)計和實現(xiàn)，各方面指標(biāo)基本達到題目要求。 通過完成 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 本次設(shè)計，我對 PID 控制算法的實現(xiàn)、單片機內(nèi)部工作原理及其相關(guān)芯片實現(xiàn)的功能有了更深、更進一步的了解和認識，使以前所學(xué)的知識更全面、系統(tǒng)化了。 此系統(tǒng)是一種高效低成本的系統(tǒng)， 他具有很多優(yōu)點，適合在很多場所中的具體情況，具有很強的推廣優(yōu)勢，而且很方便實現(xiàn)應(yīng)用場所的實時操控。 本設(shè)計是基于 PID 算法的應(yīng)用，但是還有許多需要改進的地方。 如 對于溫度傳感器，供我們選擇的也有很多種，但是 DS18B20 溫度傳感器芯片可直接把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供單片機讀取是我們選擇該芯片的主要原因。但現(xiàn)在新出現(xiàn)的傳感器功能更加的齊全在許多的領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用也是可以選擇的。 通過對溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計，我在各方面都掌握了很多有用的知識，比如在傳感器方面、計算機軟件硬件技術(shù)等。達到了畢業(yè)設(shè)計的最終目的。 致謝 在此次畢業(yè)設(shè)計期間，我的畢業(yè)設(shè)計工作經(jīng)過兩個多月的努力，終于順利地完成了。我的畢業(yè)設(shè)計自始至終都是在指導(dǎo)教師李英老師的全面、具體指導(dǎo)下進行的。李英老師廣博的專業(yè)知識、民主而嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)使我受益匪淺，在李英老師的指導(dǎo)下，培養(yǎng)了我獨立思考問題、解決問題的能力。李英老師對學(xué)生的工作，學(xué)習(xí)和生活給予了很大的關(guān)心和支持，我在此表示衷心的感謝和誠摯的敬意！ 遼寧科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 感謝各位帶畢業(yè)生的老師，在進行畢業(yè)設(shè)計工作中所給予的大力幫助和支持。感謝我的學(xué)友和朋友們對我的關(guān)心和幫助。最后向評審本論文及參加論文答辯的各位專家 老師表示衷心的感謝，祝各位老師心情愉快。 參考文獻 [1] 胡漢才 . 單片機原理及接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 1996， 46～ 70 [2] 張振榮 . 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