微機(jī)控制課程設(shè)計(jì)--電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-05-30 12:51 本頁面
【正文】 江志紅 清華大學(xué)出版社 九 . 附錄 ： 電阻爐溫控制系統(tǒng)原路圖： 聲明： 本設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容及原理圖 由本人親自整理編寫，在撰寫過程中，由于某些原因，曾借于 其他同學(xué)參考，如有雷同，請(qǐng)支持原創(chuàng) 。 單片機(jī)高級(jí)教程。清華大學(xué)出版社， 2021 4．郭維。05 2．何立民。 八 . 參考文獻(xiàn) ： 1．彭為 等。 在這 次課程設(shè)計(jì)過程中，用到單片機(jī)， Protel 制圖、匯編語言、模擬和數(shù)字電路知識(shí)等好多知識(shí)，這些好多都是以前學(xué)過的內(nèi)容，雖然感覺理論上已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過程中還是感覺不夠用，但通過這次課程設(shè)計(jì)我又重新學(xué)習(xí) 了一遍，進(jìn)一步加深了對(duì)它們的認(rèn)識(shí)和理解， ，在今后的學(xué)習(xí)過程中， 在學(xué)習(xí)新知識(shí)的同時(shí)，一定要不斷復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識(shí)，只有這樣我們才能不斷提高。 這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)一周 ，從一開始的課題 確定，到后來的資料查找、理論學(xué)習(xí)，方案確定， 這一切都使我的 分析能力 和 理論知識(shí) 進(jìn)一步得到提升。 為了實(shí)現(xiàn)代碼轉(zhuǎn)換，首先開辟一個(gè)顯示緩沖區(qū)，將待顯示的字符預(yù)先存放在緩沖區(qū)中。顯示程序的要點(diǎn)有兩個(gè)：一是代碼轉(zhuǎn)換。在等待 T1中斷時(shí)，將本次樣數(shù)值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的溫度值放入顯示區(qū)。這里僅給出主程序和三段子程序，這三段子程序分別是： ADC 轉(zhuǎn)換子程序、 PID 計(jì)算程序、顯示子程序 . 1. 主程序 : 系統(tǒng)控制程序采用兩次中斷嵌套方式來設(shè)計(jì)。雙向可控硅管和加熱絲接在 220V、 50HZ 的交流電回路。本系統(tǒng)采用雙向可控硅控制電熱元件消耗電能。 ： 電熱爐的溫度取決于電熱元件消耗的電能。 功能鍵 ：選擇 修改 溫度 設(shè)定值、 上限值、 下限 值 、顯示溫度 位選鍵 ：選擇 修改百位、十位、個(gè)位、十分位這四位的標(biāo)志 加 1 鍵 ：每按一次鍵，位選標(biāo)志所指的當(dāng)前位的值加 1 減 1 鍵 ：每按一次鍵，位選標(biāo)志所指的當(dāng)前位的值減 1 確定鍵 ：保存設(shè)置值并返回到顯示 溫度狀態(tài) 圖 5 信號(hào)采集與放大電路 A/D 電路的設(shè)計(jì) : A/D 轉(zhuǎn)換采用芯片 ADC0809， ADC0809 是帶有 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器、 8 路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS 組件。如下圖 ， 圖 4 鍵盤電路及功能說明 當(dāng)按鍵沒有被按下時(shí)， 通過下拉電阻接地，單片機(jī)此時(shí)檢測(cè)的電平是低電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng) 中的引腳與 VCC 接通，單片機(jī)此時(shí)檢測(cè)的電平是高電平。 圖 2 聲光報(bào)警電路 : 用于顯示用戶設(shè)定的溫度、上限溫度、下限溫度和當(dāng)前溫度值等，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位。 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)芯片、電源、時(shí)鐘電路、和復(fù)位電路組成。 本溫度控制系統(tǒng)按功能分主要包括四個(gè)模塊：溫度傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度顯示/按鍵模塊和溫度控制模塊 。 編制顯示子程序 三． 課程設(shè)計(jì)要求： ，根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)方框圖，繪制微機(jī)控制系統(tǒng)主電路圖、控制電路圖，編制系統(tǒng)程序流程圖、根據(jù)系統(tǒng)程序流程圖編制 匯編 語言程序。 設(shè)計(jì)控制電路。如何讓學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，迅速掌握應(yīng)用技術(shù)，實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)起著非常重要的作用。本課程設(shè)計(jì)的目的，是讓自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)，首先熟悉認(rèn)識(shí)微機(jī)控制的理論基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，掌握初步微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面得到實(shí)際的提高，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 繪制主程序流程圖，設(shè)計(jì)主程序。 ，嚴(yán)禁抄襲（對(duì)自己的設(shè)計(jì)不熟悉，讀不懂設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵功能部分，對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不清楚，對(duì)設(shè)計(jì)的功能不了解等），一經(jīng)驗(yàn)收教師認(rèn)定其抄襲行為，成績(jī)即為不及格。 其總體機(jī)構(gòu)圖如下圖所示： 圖 總體結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)處理過程 ： 首先使用循環(huán)查詢的方法依次讀取按鍵的鍵值，判斷用戶的指令，并以此為依據(jù)選擇 LED 顯示的數(shù)據(jù)。 如圖 1 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖所示，其中的晶振時(shí)鐘電路用來產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，以提供單片機(jī)片內(nèi)各種數(shù)字邏輯電路工作的時(shí)間基準(zhǔn)。如圖 2 所示，單片機(jī)的 P2 口輸出段選編碼， 、 、 、。 ； 包括兩部分電路放大電路和 AD 轉(zhuǎn)換電路 : 放大電路設(shè)計(jì) ： 熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。它是逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，可以和單片機(jī)直接 連接 。由電熱爐的數(shù)學(xué)模型可知，溫度的增量與它消耗的電能成正比 ，而電熱爐消耗的電能與單位采樣周期內(nèi)導(dǎo)通的波頭數(shù)成正比。雙向可控硅由于其能夠雙向?qū)?，因此可看作“雙向閘流管”。如圖 7所示 圖 7 晶閘管電路 六 .系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ： 任務(wù)重點(diǎn)在這個(gè)部分，內(nèi)容是整個(gè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。 首先，使 T0 定時(shí)器產(chǎn)生每秒一次的定時(shí)中斷。然后調(diào)用顯示子程序。因?yàn)橹苯域?qū)動(dòng) LED 顯示器的是字形碼，而人們習(xí)慣的是 0、 ?、 F等字符，因此，必須將待顯示的字符轉(zhuǎn)換成字形碼。由于有 4 位 LED 顯示器，故不妨假設(shè)顯示緩沖區(qū)長(zhǎng)度為 4個(gè)字節(jié)。 雖然在設(shè)計(jì)過程中 遇到很多問題，但是最后還是在老師以及同學(xué)的幫助下圓滿解決了這些問題，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，很好地完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。 課程設(shè)計(jì)結(jié)束了， 雖然只有短短的一周時(shí)間，但我 感覺很充實(shí)，并且收獲很多。
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