【導讀】采用單片機對溫度進行控制具有控制方便、簡單和靈活性大、精度高等優(yōu)點。本設計以AT89S52單片機為核心的溫度控制系統的工作原理和設計方法。文中介紹了該控制系統的硬件部分，包括：溫度檢測電路、溫度控制電路、PC機與單片機輸出通道的電路。文中還著重介紹了軟件設計部分，實現PID算法。且可以大幅度提高被測溫度的技術指標，從而能夠大大提高產品的質量和數量。先是采用模擬式的組合儀表，采集現場信息并進行指示、記錄和控制。和研制計算機數據采集控制系統的多因子綜合控制系統。我國溫度測控設施計算機應用，在總體上正從消化吸收、簡單應用階段向實用化、綜合性應用階段過渡和發(fā)展。制就成為關鍵性的技術。生產中的實際情況，電阻加熱爐要求操作方便，易于維護，成本較低等等。整體上，我國的電阻爐控制系統與國外發(fā)達國家相比還比較落后。時、費力且不準確?？刂凭纫蕾囉谠囼炚叩恼{節(jié)?？刂凭炔桓撸坏┥a環(huán)境發(fā)生

　　

【正文】 ******************************* 溫度比較處理子程序 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 26 ***********************************************************/ pare_temper() { unsigned char i。 if(set_tempertemper) { if(set_tempertemper15) {open=200。} else {for(i=0。i5。i++) {rout = PIDCalc ( amp。spid,temper)。 // Perform PID Interation } if(open=200) open=(unsigned char)(rout/1200)。 else open=200。 } } else {if(set_temper=temper) {if(temperset_temper0) {open=0。} else{ for(i=0。i5。i++) { rout = PIDCalc ( amp。spid,temper)。 // Perform PID Interation } if(open200) open=(unsigned char)(rout/9000)。 else 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 27 open=0。 } } } } void PIDInit (struct PID *pp) { memset ( pp,0,sizeof(struct PID))。 } /**************主函數 ****************/ main() { Disdata=0xff。 //初始化端口 discan=0xff。 ow_reset()。 // 開機先轉換一次 write_byte(0xCC)。 // Skip ROM write_byte(0x44)。 // 發(fā)轉換命令 PIDInit ( amp。spid )。 = 。 // Set PID Coefficients = 0。 =7。 = 200。 for(h=0。h100。h++) { delay(500)。} //延時讓溫度傳感器轉換完成 send_int()。 TR0=1。 TR1 = 1。 while(1) 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 28 { read_temp()。 //讀出 18B20 溫度數據 for(h=0。h100。h++) { delay(500)。} //延時讓溫度傳感器轉換完成 if(m==1) pare_temper()。 if(flag==1amp。amp。n==0) send_str()。 // 標志位為 1 傳送溫度值 } } //定時器 0 中斷程序 void clk_int(void) interrupt 1 {if(++x=open) {ssr=1。} else{if(x=200) ssr=0。 else{x=0。} } TR0=0。 TH0=0XD8。 TL0=0XF0。 TR0=1。 } //串口中斷程序 void zhong_int(void) interrupt 4 {uchar text。 if(up==1) {RI=0。 text=SBUF。 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 29 temp_5[y]=text。 SBUF=text。 while(TI==0)。 TI=0。 y++。 if(y==5) {y=0。 m=1。 up=0。 set_temper=(temp_5[0]amp。0x0f)*1000+(temp_5[1]amp。0x0f)*100+(temp_5[2]amp。0x0f)*10+(temp_5[4]amp。0x0f)。 } } else{ RI=0。 text=SBUF。 if(text==0x41) {flag=1。} //標志位置 1 else{if(text==0x43) up=1。} } } //*********************結束 **************************// 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 30 第四章 調試 硬件調試首先檢查電路的焊接是否正確，然后可用萬用表測試或通電檢測。硬件調試主要是針對主控板中單片機模塊和外部輸入、輸出模塊進行調試。這一部分硬件調試主要分成兩大塊：上電前的調試和上電后的調試。 在電路安裝焊接前，首先是對元器件的檢測。對 AT89S5 DS18B20 和 SSR 固態(tài)繼電器這三個器件在未接電路時是不能檢測其好壞的。對于其他器件則可利用萬用表進行測量。 電 阻的測量，用萬用表的歐姆檔測量。二極管、三極管也是根據其特性用萬用表的歐姆檔測量即可。按鈕的測量也是用歐姆檔測量，只要將表筆兩端接按鈕的兩個引腳，按下按鈕可以看到指針偏轉到 0 刻度。 繼電器的檢測，給繼電器的線圈兩端加一合適的電壓，可以看到指示燈亮。或用萬用表接其管腳，看指針是否偏轉為 0 刻度線。 （ 1）上電前的調試 在上電前，必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個調試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。在這部分調試中主要使用的工具是萬用表，用來完成檢測電路中是否存在斷路或者短路情況等。只要將一個 表筆固定在電源端或接地端，另儀表筆接其他連接點，指針偏轉到 0 刻度就是通路的。通過萬用表的檢測 ,沒有發(fā)現短路和斷路的地方了，電路基本正常后再進行下一步調試。 （ 2）上電后的調試 在確保硬件電路正常，無異常情況 (斷路或短路 )方可上電調試，上電調試的目的是檢驗電路是否接錯，同時還要檢驗原理是否正確。 在本設計中，上電調試主要是檢測單片機部分與外部輸入、輸出電路是否接對。本次調試需要通過軟硬件聯調來實現。由于 DS18B20 與單片機采用串行數據傳送，因此，對 DS18B20 進行讀 /寫編程時必須嚴格地保證讀 /寫時序，否則 將無法讀取測量結果。本程序采用單片機 C 語言編寫，用 Keil C51 編譯器編程調試。 ① 加熱控制調試 編寫控制語句，使加熱控制動作。加熱控制口為 口 ,要使加熱電路動作 ,可以直沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 31 接給 口一個控制信號使其動作 ,即程序直接將 口置 1,這樣就使三極管導通 ,繼電器線圈動作 ,觸電吸合 ,加熱器進行加熱。 ② 溫度傳感器 DS18B20 的調試 在 VB 編寫的顯示界面調試到能成功顯示溫度值和顯示溫度曲線的基礎上，編寫溫度測量子程序以及顯示子程序對此部分硬件電路進行測試。在有溫度改變時（例如用手去接觸），顯示溫度能改變 就基本完成本設計。 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 32 總結 計算機控制課程設計終于告一段落了，在此次課程設計當中，將我們課堂上所學的數字控制器設計方法充分利用到了此次課程設計當中，由于書本上所學到的只是單純的算法而從未真正應用到編程當中，所以期間遇到了各種各樣的問題。首先，單片機知識由于長時間未涉及導致大量遺忘，而且此次課程設計當中要利用 C 語言進行編程，跟之前學習的指令存在較大差異，所以一開始對我們來說很有難度。通過這次的課程設計，我認識到任何課程的學習都需要理論結合實際，這樣才能更好地掌握所學的知識并將它很好地應用于實踐中。同時，在實踐過程中，可以通過查找資料、分析資料和請教老師和同學，使一些不清楚的問題得以解決，這樣的話，可以起到事半功倍的效果。當然，最關鍵的還是靠自己親自去思考問題、解決問題，掌握獨自面對各類的問題的方法。 通過這段時間的設計，我也有很深的感觸：當今社會在飛速發(fā)展，科學技術發(fā)展的速度更是迅猛無比，尤其是單片機技術在未來社會發(fā)展中一定會起著十分重要的作用，而通過本次設計無論是從硬件實現還是到整個程序的完成，無不是對我個人專業(yè)能力的一次提高和體現。無論從專業(yè)知識、動手能力，還是毅志品質，都使 我受益非淺。當然，這與老師和同學的熱心幫助也是分不開的。課程設計雖然結束了，但我們的學習還沒有結束，只有不斷學習，用知識充實自己的頭腦，才能在未來社會有一席之地，才能為社會的發(fā)展做出應有的貢獻，一句話：學無止境。 沈陽理工大學計算機控制系統課程設計論文 33 參考文獻 [1] 童詩白 .模擬電子技術基礎 [M](第三版 ).北京：高等教育出版社， 2020 [2] 毛義敏 .一種 PID 參數模糊自整定控制器的設計與仿真 [J].自動化與儀表，2020,16(3):3638 [3] AT89系列單片機技術手冊 [S].北京 :北京威立電子技術有限公司 .1423 [4] 樓然苗 ,李光 飛 .單片機課程設計指導 [M].北京：北京航空航天大學出版社，2020 [5] 金偉正．單線數字溫度傳感器的原理及應用 [J]．電子技術應用， 2020(6)：6668 [6] 沙占友 .智能化集成溫度傳感器原理與應用 [M].北京 :機械工業(yè)出版社， 2020 [7] 賈暢鵬 .固態(tài)繼電器的特性及應用 [J]. 煤炭技術 ,2020， 26（ 1）： 3334 [8] 范逸之，陳立元 .Visual Basic 與 RS232串行通信控制 [M].北京：中國青年出版社， 2020 [9] 譚浩強 ,袁玫 ,薛淑斌 .Visual Basic 程序設計 (第二版 )[M].北京 :清華大 學出版社 ,2020 [10] 李東生，張勇，許四毛 .Protel99SE電路設計技術入門與應用 [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 .2020 [11] 楊 寧，黃元峰，張志敏 .三相電熱家庭水暖恒溫自動控制系統 [J]. 武漢化工學院學報 ,2020,27(5)