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溫度檢測與控制論文-資料下載頁

2025-06-28 19:35本頁面
  

【正文】 結(jié)果送 A,實(shí)現(xiàn)式(24)運(yùn)算 MOV B,5AH MUL AB 。A中數(shù)據(jù)乘以5AH(90D),結(jié)果送 A MOV B,A 。A→B MOV A,0A4H 。0A4H(164D)→A SUBB A,B 。實(shí)現(xiàn)式(22)運(yùn)算,得到環(huán)境溫度近似值 T = 164 – 90V RET 由于系統(tǒng)的性能及溫度采集時(shí)外界干擾的影響,在數(shù)據(jù)作為環(huán)境溫度進(jìn)入溫度數(shù)據(jù)處理程序前,需要進(jìn)行數(shù)字濾波。所謂數(shù)字濾波,即通過一定的計(jì)算機(jī)程序,對采樣信號進(jìn)行平滑加工,提高其有用信號,消除和減少各種干擾和噪聲,以保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)測量和控制的參數(shù)是溫度,變化比較緩慢,采用程序判斷濾波法中的限幅濾波一般即可達(dá)到要求。限幅濾波是把兩次相鄰的采樣值相減,求出其增量(以絕對值表示),然后與兩次采樣允許的最大差值(由被控對象的實(shí)際情況決定,溫室溫度變化一般很慢,此處取為 3 攝氏度)⊿Y 進(jìn)行比較,若小于⊿Y,則取本次采樣值為本次采樣值,若大于⊿Y,則仍取上次采樣值作為本次采樣值,即: |Y(k)-Y(k-1)| ≤ ⊿Y,則 Y(k)= Y(k),取本次采樣值 |Y(k)-Y(k-1)| > ⊿Y,則 Y(k)= Y(k-1),取上次采樣值 式中 Y(k)為第 k 次采樣值;Y(k-1)為第(k-1)次采樣值;⊿Y 為相鄰兩次采樣值所允許的最大偏差 ,程序框圖如圖 34所示。限幅濾波子程序程序清單如下: FILT: MOV 7EH,03H MOV B,A 。A值送緩存 SUBB A,7FH 。兩次讀入的溫度值相減 JNB ,FILT0 CPL A 。結(jié)果為負(fù)值,取反 FILT0: CJNE A,7EH,FILT1 。A與 7EH中的數(shù)據(jù)比較大小 FILT1: JC FILT3 。C=1,轉(zhuǎn)移,第一個(gè)數(shù)小于第二個(gè)數(shù),此值可取。否則,取上次的值 MOV A,7FH AJMP FILT2 FILT3: MOV A,B MOV 7FH,A 。不斷更新 A值,動態(tài)比較,A中的數(shù)據(jù)每有效一次就更新一次FILT2: RET LED顯示模塊 LED要求十進(jìn)制顯示,以便于用戶使用。根據(jù)實(shí)用夠用的原則,在本設(shè)計(jì)中兩位 LED顯示即可滿足要求。LED顯示有兩種方式,靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式,本設(shè)計(jì)采用后者。將所有的段選線并聯(lián)在一起,由一個(gè)八位并行口控制,而共陰極點(diǎn)由另一個(gè)并行口控制,這樣兩個(gè)八位 I/O 口就可完成顯示接口的控制。段選線是公用的,所以同一時(shí)刻不能顯示不同的字形,只能采用動態(tài)掃描的顯示方式。首先顯示最高位的一個(gè)字符并延時(shí) 1~5ms,其余各位不顯示,相應(yīng)的位選線關(guān)閉,保證同一時(shí)刻只有一位顯示,然后循環(huán)右移一位顯示該位字符,也延時(shí)同樣的時(shí)間,循環(huán)到最后再從第一位開始,這樣循環(huán)反復(fù)顯示,實(shí)際上每一位亮 1~5ms,暗(1~5)N ms,只要循環(huán)時(shí)間足夠短,利用人的視覺暫留效應(yīng),使人們看起來像是一直在發(fā)光,達(dá)到一種穩(wěn)定顯示的視覺效果。程序的思路是通過拆字將八位二進(jìn)制數(shù)拆為兩位十進(jìn)制數(shù),然后通過查表程序,找出相應(yīng)的段選碼,先送位選碼,再送段選碼,延時(shí) 1~5ms,然后移位顯示下一位(程序框圖如圖 35)。 十進(jìn)制 LED顯示子程序清單: DISPLAYW: 。數(shù)據(jù)由 32H入 R0,顯示在 LED MOV DPTR,7F00H MOV A,00110011B MOVX @DPTR,A 。送 8155 控制字 MOV R0,32H ACALL APART 。拆字,高位送 71H,低位送 72H MOV R3,11111101B MOV A,R3 MOV DPTR,7F01H MOVX @DPTR,A 。位選碼送7F01H MOV DPTR,TABLE1 MOV A,71H ANL A,0FH 。屏蔽高位 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,7F02H MOVX @DPTR,A 。段選碼送7F02H口 ACALL DELAY1 。顯示高位 MOV A,R3 RR A 。指向下一位 MOV DPTR,7F01H 。送位選碼 MOVX @DPTR,A MOV DPTR,TABLE1 MOV A,72H ANL A,0FH 。屏蔽高位 MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,7F02H 。送段選碼 MOVX @DPTR,AACALL DELAY1 。顯示低位 ABLE1: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH 。共陰極顯示碼 RET ********************************************************************ELAY1: MOV R7,04H 。延時(shí) 2ms L11: MOV R6,0FFH L22: DJNZ R6,DL22 DJNZ R7,DL11 RET 拆字時(shí)要將二進(jìn)制拆為十進(jìn)制,程序基于以下的算法(框圖如圖 36):讀取八位二進(jìn)制數(shù),不斷的用 10 去減它,當(dāng)?shù)玫降慕Y(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí),看看減了多少次,假定是 N 次,那么 N1 就是這個(gè) 8位二進(jìn)制數(shù)十位上的值;然后將為負(fù)的結(jié)果加上一次 10,結(jié)果就為個(gè)位上的數(shù),這里有一個(gè)條件,就是 8 位二進(jìn)制數(shù)不可大于 99,在此處能滿足運(yùn)算和控制要求。 APART: MOV A,R2 。拆字子程序 MOV R2,00H DISPLAY1: SUBB A,10D INC R2 JNB ,DISPLAY1 。 0,繼續(xù)減10D,否則往下執(zhí)行 ADDC A,10D DA A MOV 72H, A 。低位送72H DEC R2 MOV 71H,R2 。高位送 71H RET 控制運(yùn)算指示報(bào)警模塊(數(shù)據(jù)處理) 在前述設(shè)計(jì)中,沒有考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對外設(shè)來說,單片機(jī)的速度是很快的,由于整個(gè)測量系統(tǒng)的誤差及系統(tǒng)不可預(yù)知的干擾和電子器件本身的可靠性影響,如果不在控制程序中加以合理的運(yùn)算處理,很容易造成誤動作,并且有可能使外設(shè)開關(guān)不斷的開合,而導(dǎo)致外設(shè)使用壽命降低,同時(shí)也影響控制效果。在生產(chǎn)實(shí)際中,經(jīng)常使用數(shù)字 PID 控制算法。PID 控制算法是模仿比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)的一種控制方法,對于位置和增量自動控制很精確。考慮到我國目前溫室控制設(shè)備的現(xiàn)狀,本系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)沒有采用 PID 控制算法,而是采用一種基于環(huán)境溫度與設(shè)定溫度值差大小的判斷,然后決定是否對外設(shè)發(fā)出控制命令,具體方案與使用說明如下: 在判斷溫度高低時(shí),設(shè)定一個(gè)范圍,當(dāng)測量溫度值與設(shè)定值相差177。1 攝氏度時(shí),系統(tǒng)認(rèn)為是測量誤差,不動作,顯示溫度正常綠色發(fā)光二極管亮;當(dāng)溫度差超過177。1攝氏度,而在177。8 攝氏度之間時(shí),相應(yīng)的二極管亮,系統(tǒng)動作;如果下次環(huán)境溫度值仍然低或者高而且在報(bào)警限內(nèi),則系統(tǒng)不動作;當(dāng)超過177。8 攝氏度時(shí),相應(yīng)的二極管發(fā)光,同時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警,程序框圖如圖 38。 控制運(yùn)算子程序在 T0 中斷服務(wù)程序中調(diào)用,每讀入一個(gè)有效的溫度值經(jīng)過轉(zhuǎn)換后立即進(jìn)入控制運(yùn)算子程序,同時(shí)對外設(shè)發(fā)出控制命令。在實(shí)際應(yīng)用中,可以使用光電耦合二極管,動作各種機(jī)構(gòu)的開關(guān),啟動或者停止控制機(jī)構(gòu),對溫室環(huán)境參數(shù)做出比較精確的控制。 數(shù)據(jù)處理程序清單如下: DP: SUBB A,31H 。A31H→A JB ,DP1 。A最高位為 1,A為負(fù)數(shù),轉(zhuǎn) DP1 處理,否則 A為正數(shù),繼續(xù)執(zhí)行 CJNE A,01H,DP2 。A=1,轉(zhuǎn) DP2,否則繼續(xù)執(zhí)行,此處只是為了比較 A和 1的大小,影 。響標(biāo)志位 DP2:JC DP3 。C=1,第一個(gè)操作數(shù)小于第二個(gè)操作數(shù),即0A1 轉(zhuǎn) DP3, 。系統(tǒng)不動作,溫度指示正常否則 A1,繼續(xù)執(zhí)行 CJNE A,08H,DP4 。比較 A和 8 的大小 DP4: JC DP5 。C=1,第一個(gè)操作數(shù)小于第二個(gè)操作數(shù),即1A8,轉(zhuǎn) DP5,系統(tǒng) 。發(fā)送溫度過高指令降溫設(shè)備啟動, 口二極管亮。否則 A8, 。系統(tǒng)報(bào)警,紅色二極發(fā)光 ACALL FLASH1 。紅色二極管發(fā)光并發(fā)聲,溫度過高,蜂鳴器發(fā)聲(子程序見附錄2) AJMP DP0 DP5: CLR CLR 。關(guān)黃、綠發(fā)光二極管 SETB 。 紅色二極管發(fā)光 AJMP DP0 DP1: CJNE A,11111111B,DP6 。A與1 比較大小 DP6: JC DP7 。C=1,第一個(gè)操作數(shù)小于第二個(gè)操作數(shù),A1 轉(zhuǎn) DP7 。否則1A0,繼續(xù)執(zhí)行 AJMP DP3 DP7: CJNE A,11111000B,DP8 。A與8 比較大小 DP8: JC DP9 。C=1,第一個(gè)操作數(shù)小于第二個(gè)操作數(shù),A8 轉(zhuǎn) DP9 。否則8A1,繼續(xù)執(zhí)行 CLR CLR 。關(guān)紅、綠發(fā)光二極管 SETB 。 黃色二極管發(fā)光,溫度過低,系統(tǒng)加熱 AJMP DP0DP9: ACALL FLASH2 。黃色二極管發(fā)光,蜂鳴器發(fā)聲,溫度過低(子程序見附錄 2) AJMP DP0 DP3: CLR 。關(guān)紅黃發(fā)光二極管 CLR SETB 。綠色發(fā)光二極管亮,溫度正常 DP0: RET 繼電器控制程序:START1:MOVSP,60HJD:CPLLCALLDELAY延時(shí)NOPSJMPJDDELAY:MOVR0,0AH延時(shí)子程序(1秒)DELAY33:MOVR1,00HDELAY44:MOVR2,0B2HDJNZR2,$DJNZR1,DELAY44DJNZR0,DELAY33LJMPSTART1RET鍵盤子程序: START:NOP 。程序開始 LCALL CH_KEY 。檢查鍵盤 AJMP START 。返回 CH_KEY:LCALL KS 。檢查有沒有按鍵按下 JNZ LK1 AJMP CH_KEY LK1:LCALL T12MS ACALL KS JNZ LK2 RET LK2:NOP LCALL SBIE 。按鍵識別子程序 MOV BUFF, A 。送緩沖區(qū)以識別是數(shù)字鍵還是功能鍵? LCALL CH_KF 。判斷按鍵功能。 JB FLAG1 ,KEY_FUN 。標(biāo)志為1,則為功能鍵袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂
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