單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-07-07 13:06本頁(yè)面
【正文】 通常，電阻爐爐溫控制都采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出實(shí)測(cè)爐溫對(duì)所需爐溫的偏差值，然后對(duì)偏差值處理獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。在工業(yè)上，偏差控制又稱PID控制，這是工業(yè)控制過(guò)程中應(yīng)用最廣泛的一種控制形式，一般都能收到令人滿意的效果。 溫度控制程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下：1）鍵盤掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示；2）爐溫采樣、數(shù)字濾波；3）數(shù)據(jù)處理；4）越限報(bào)警和處理；5）PID計(jì)算、溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換 主程序包括8031本身的初始化、并行接口8155初始化等等。大體說(shuō)來(lái)，本程序包括設(shè)置有關(guān)標(biāo)志、暫存單元和顯示緩沖區(qū)清零、T0初始化、CPU開中斷、溫度顯示和鍵盤掃描等程序。 T0中斷服務(wù)程序是溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于啟動(dòng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報(bào)警和越限處理、PID計(jì)算和輸出可控硅的觸發(fā)脈沖等。，8031利用等待T1溢出中斷的空閑時(shí)間（）完成把本次采樣值轉(zhuǎn)換成顯示值而放入顯示單元緩沖區(qū)和調(diào)用溫度顯示程序。8031從T1中斷服務(wù)程序返回后即可恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和返回主程序。 主要服務(wù)子程序包括溫度檢測(cè)采樣及數(shù)字濾波子程序、帶符號(hào)雙字節(jié)乘法子程序和標(biāo)度轉(zhuǎn)換子程序目的是把實(shí)際采樣取得的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成BCD碼形式的溫度值，然后存放到顯示緩沖區(qū)中，供顯示子程序調(diào)用。圖4 中斷服務(wù)程序框圖 對(duì)于一般線性儀表來(lái)說(shuō)，標(biāo)度轉(zhuǎn)換公式為：Tx=A0 + (AmA0) 其中，A0為一次測(cè)量?jī)x表的下限； Am為一次測(cè)量?jī)x表的上限；Vx 為實(shí)際測(cè)量值（工程量）；Vm為儀表上限對(duì)應(yīng)的數(shù)字量； V0為儀表下限對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。4 其它控制算法 不同的控制對(duì)象，所采用的算法有所不同。例如對(duì)于熱慣性大、時(shí)間滯后明顯、耦合強(qiáng)、難于建立精確數(shù)學(xué)模型的大型立式淬火爐，可以采用人工智能模糊控制算法，通過(guò)對(duì)淬火爐電熱元件通斷比的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的自動(dòng)控制，也可以采用仿人智能控制（SHIC）算法和PID控制算法的聯(lián)合控制方案，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)靈活運(yùn)用。5結(jié)束語(yǔ) MCS51單片機(jī)，體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，即使是非電子計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，通過(guò)學(xué)習(xí)一些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以后也能依靠自己的技術(shù)力量，來(lái)開發(fā)所希望的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本文的溫度控制系統(tǒng)，只是單片機(jī)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中的一例，相信讀者會(huì)依靠自己的聰明才智，使單片機(jī)的應(yīng)用更加廣泛化。參考文獻(xiàn)[1] 北京:清華大學(xué)出版社 2004[2] 長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社 2006[3] 北京:清華大學(xué)出版社 1995[4] 徐淑華 程退安 姚萬(wàn)生 .單片機(jī)微型機(jī)原理及應(yīng)用 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1994
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