【正文】 ASCII 轉(zhuǎn)十六進(jìn)制數(shù) SUBB A,30H MOV R0,A SUBB A,10 JC MOV A,R0 SUBB A,07H SJMP JIESHU : MOV A,R0 JIESHU: RET DELAY:MOV R5,33 。***************寫 DS18B20 程序 ************ WRITE_18B20: MOV R2,8 CLR C WR1: CLR DQ MOV R3,6 DJNZ R3,$ RRC A MOV DQ,C MOV R3,23 DJNZ R3,$ SETB DQ NOP DJNZ R2,WR1 SETB DQ RET 。**********************讀出溫度轉(zhuǎn)換值 ************************** READ: LCALL INIT_18B20 MOV A,0CCH 。*****************發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令 *********** GET_TEMPER: SETB DQ LCALL INIT_18B20 JB FLAG1,TSS2 RET 。寫暫存器命令 MOV A,00H 。二極管指示 AJMP TSR5 TSR4: CLR FLAG1 LJMP TSR7 TSR5: MOV R0,06BH TSR6: DJNZ R0,TSR6 TSR7:SETB DQ 。低位 CLR RI CLR MARK LCALL DIGTAL MOV 35H,A MOV A,B LCALL DIGTAL MOV B,16 MUL AB ADD A,35H CJNE A,00H,PD1 MOV R7,200 CLR SHUCHU SJMP ENDP PD1: CJNE A,0FFH,PD2 MOV R7,200 SETB SHUCHU SETB MARK SJMP ENDP PD2: MOV R7,A SETB SHUCHU ENDP: MOV R6,00H LCALL INIT_18B20 LCALL RE_CONFIG LCALL GET_TEMPER MOV TH0,0D8H MOV TL0,0EFH SETB MARK1 RETI PWM: MOV TH0,0D8H MOV TL0,0EFH INC R6 DJNZ R7,ENDP1 CLR MOV A,200 CLR C SUBB A,R7 MOV R7,A ENDP1: CJNE R6,199,ENDP2 CLR MARK1 ENDP2:RETI 。DS18B20 存在標(biāo)志位 DQ BIT MARK BIT 01H MARK1 BIT 02H SHUCHU BIT TEMPER_L EQU 29H TEMPER_H EQU 28H 。是朱老師帶我走進(jìn)了單片機(jī)大門。由于 LabVIEW的圖形化編程方式，使得編程是一個很有趣的事，設(shè)計的速度也就提高了 在這次畢業(yè)設(shè)計中獲得了難得的理論聯(lián)系實踐的機(jī)會，在系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)過程中，對理論知識進(jìn)一步的加深了理解，使得我對過程控制規(guī)律有了更深層次了概念，系統(tǒng)設(shè)計中多次方案論證和修改 ，使得自己逐步建立了工程設(shè)計的思想，對今后進(jìn)入工作崗位奠定了一定的理論基礎(chǔ)，進(jìn)而認(rèn)識到了自己知識的缺陷，以及對系統(tǒng)設(shè)計的概念性的錯誤等等，總之本次系統(tǒng)設(shè)計我受益匪淺。此系統(tǒng)雖只是個實驗系統(tǒng)，由于采用了計算機(jī)控制，就體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)控制的特點。 測試數(shù)據(jù) 設(shè)定值（攝氏度） 40 50 60 70 80 90 穩(wěn)態(tài)值 (攝氏度 ) 系統(tǒng)誤差分析 從整個電路原理框圖來看，系統(tǒng)的主要誤差來源于以下幾個方面： ⑴最大誤差在算法上，由于采用的是分段線性的方法，所以只是在特定溫度范圍內(nèi)，特定環(huán)境溫度下控制精度會比較的高，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化，誤差就會比較的大。開始記錄數(shù)據(jù)，觀察超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間和穩(wěn)態(tài)誤差；系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，用電風(fēng)扇吹涼，觀察系統(tǒng)的抗擾能力。 系統(tǒng)測試 測試環(huán)境 ⑴ 環(huán)境溫度 20 攝氏度； ⑵ 測試儀器 : 萬用表； ⑶ 溫度計 0— 100 攝氏度； ⑷ P4 計算機(jī)； 測試方法 ⑴在 400W 的電熱杯中倒入 1L 凈水，打開控制電源，系統(tǒng)工程進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。為了達(dá)到較高的控制精度把設(shè)定溫度每 5 攝氏度列一個表格，每一個表格有 9 個線性段，經(jīng)過不斷的測試，不斷的修改每個表格中的數(shù)值使得超調(diào)小且穩(wěn)定時間短。 圖 15 上位機(jī)主程序流程圖 4 系統(tǒng)調(diào)試 繼電器測試 ⑴ 測觸點電阻 用萬能表的電阻檔，測量常閉觸點與動點電阻，其阻值應(yīng)為 0；而常開觸點與動點的阻值就為無窮大。在接收數(shù)據(jù)之前需要使用 VISA Bytes at Serial Port查詢當(dāng)前串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，如果 VISA Read 要讀取的字節(jié)數(shù) 大于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)， VISA Read 操作將一直等待，直至 Timeout 或者緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)達(dá)到要求的字節(jié)數(shù)。系統(tǒng)流程圖見圖 15， LabVIEW的強(qiáng)大功能在于它對硬件的控制 ，利用 VISA I/O模塊，很容易就實現(xiàn)與外部硬件通信。 前面板設(shè)計 LabVIEW是一個面向?qū)ο蟮拈_發(fā)系統(tǒng)，本系統(tǒng)要顯示溫度的值、溫度變化曲線，還有系統(tǒng)的運行狀態(tài)都要顯示在前面板上，好的前面板有利于系統(tǒng)的觀察與監(jiān)控。用可以用一個 API控制包括 VXI、 GPIB及串口儀器在內(nèi)的不同種類的儀器。它盡可能利用了 技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標(biāo)和概念，因此， LabVIEW 是一 個面向最終用戶 的工具。這是一個功能強(qiáng)大且靈活的軟件。上位機(jī)的主要部分為：串口初始化，接收下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理、顯示與監(jiān)控，向下位機(jī)發(fā)送控制數(shù)據(jù)這四部分。要與計算機(jī)進(jìn)行通信，計算機(jī)能夠識別的是 ASCII 碼，所以在發(fā)送之前必須將數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)化成其 ASCII 碼；同樣在接收數(shù)據(jù)時，計算機(jī)發(fā)過來的也是 ASCII碼必須將 ASCII 碼轉(zhuǎn)化為單片機(jī)可以識別的十六進(jìn)制數(shù)。 t2距 t0為 15us， 也就是說， t2時刻前主機(jī)必須完成讀位，并在 t0后的 60 us ~120 us 內(nèi)釋放總線。若低電平，寫入的位是 0， 見圖 9； 若高電平，寫入的位是 1， 見圖 11。定時器初始化，就是設(shè)定將要使用的定時器的工作方式、定時器的 初值，開中斷。 圖 10 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 本系統(tǒng)的程序主要由兩部分組成，分別是：下位機(jī)（ AT89S52）程序，上位機(jī)（ LabVIEW）程序。 串行通信電路 52 系列單片機(jī)有一個全雙工的串行通訊口，所以單片機(jī)和電腦之間可以方便地進(jìn) 行串口通訊。 對電爐絲通斷的控制采用電磁式繼電器，需要在線圈上加 12V 的電壓，還需要足夠的驅(qū)動電流才能控制繼電器的閉合，所以還要加三極管進(jìn)行電流放大 。 C。 C~+125176。使用集成芯片，已經(jīng)慢慢的成為設(shè)計電路的一種趨勢。 根據(jù)系統(tǒng)程序控制，計算機(jī)進(jìn)行分段線性運算以及輸出控制，最終由計算機(jī)發(fā)出控制量，單片機(jī)接收到后，根 據(jù)控制量控制加熱回路電磁繼電器的通斷，達(dá)到調(diào)節(jié)功率的目的。 本文采用 分段線性的方 法，這種方法簡單易行，且系統(tǒng)的動態(tài)性能良好，響應(yīng)速度快，達(dá)到了控制要求，不需要控制對象的系統(tǒng)模型，只需測出一些經(jīng)驗點，再擬合曲線，找 出系統(tǒng)特性。 ③ 根據(jù)模糊集合理論得到模糊控制算法。在此控制系統(tǒng)中，真正的，它對過程變量的實測值和設(shè)定位之間的誤差信號進(jìn)行運算然后給出控制信息。 6 采用 PID 控制，控制效果的好壞很大程度上取決于 PID 三個控制參數(shù)的確定。其動態(tài)方程為： dt tdeKdtteKteKtu dip )()()()( ? ??? （ 1） 其中 pK 為調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù) iK 為積分時間常數(shù) dK 為微分時間常數(shù) PID 調(diào)節(jié)器的離散化表達(dá)式為 )]1()([)()()( ????? kekeTKkTeKkeKku dip （ 2） 其中 T 為采樣周期。 5 ⑴ 常規(guī) PID PID 在溫度控制中已使用數(shù)十年，是一種成熟的技術(shù)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、易于理解和實現(xiàn)，且一些高級控制都是以 PID 為基礎(chǔ)改進(jìn)的。 通過以上比較，采用方案二，不但線路連接簡單，而且顯示生動形象，其次在微機(jī)上采用高級語言編程，實現(xiàn)起來就更加容易，要顯示出溫升曲線，采用單片機(jī)是不容易實現(xiàn)的。 將兩個方案一比較便可得出一個結(jié)論，采用 DS18B20 來實現(xiàn)本題目，不管是從電路上結(jié)構(gòu)，溫度的準(zhǔn)確性上，都比方案一優(yōu)越，雖然數(shù)字器件的轉(zhuǎn)換時間要比模擬器件的長許多，但是測量像溫度這種變化比較緩慢的信號，已經(jīng)綽綽有余了。因為這兩部分是實現(xiàn)本系統(tǒng)控制目的的關(guān)鍵。 圖 1 過程控制組成框圖 由圖可知，在這個系統(tǒng)的設(shè)計中，主要設(shè)計如圖幾個部分。 ⑸ 實時打印出水溫曲線。 系統(tǒng)設(shè)計具體要求： ⑴ 溫度設(shè)定范圍為 30～ 99℃。盡管溫度控制很重要，但是要控制好溫度常常會遇到意想不到的困難?，F(xiàn)在，我國在溫度等控制儀表業(yè)與國外還有著一定的差距。 目前，國外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度智能化、小型化等方面快速發(fā)展。 溫度信號 由 DS18B20 采集，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過串口將數(shù)字信號送到 PC，利用 PC 強(qiáng)大的運算與處理能力 ,將溫度顯示，并控制繼電器工作。 本題目可采用分段線性的方法，實現(xiàn)簡單，而且控制效果優(yōu)良 V 主要內(nèi)容及其 主要的研究方法 ： 設(shè)計一水箱恒溫控制系統(tǒng)，達(dá)到溫度可設(shè)置，加熱狀態(tài)可顯示，顯示溫度曲線，小的超調(diào)與短的調(diào)節(jié)時間，為使達(dá)到最優(yōu)的控制，采用計算機(jī)與單片機(jī)共同的控制方法，上位機(jī)采用 LabVIEW,下位機(jī)為單片機(jī)，控制靈活而方便，控制算法采用分段線性的方法。 ③ 根據(jù)模糊集合理論得到模糊控制算法。 三 . 論文 (設(shè)計 )進(jìn)度安排 階段 論文（設(shè)計）各階段名稱 起止日期 1 論文題目的確定 2 系統(tǒng)硬件方案的確定 3 硬件資料的搜集 4 系統(tǒng)硬件電路的焊接 5 系統(tǒng)軟件電路的設(shè)計 IV 6 系統(tǒng)的檢測與調(diào)試 7 論文的撰寫 四 .需 收集 和閱讀 的資料及參考文獻(xiàn)（指導(dǎo)教師指定） 1 LabVIEW 中文資料； 2 單片機(jī)串口通信資料； 3 DS18B20 資料以及其溫度的讀寫規(guī)則 4 常用的控制算法資料 5 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會 . 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品匯編 . 北京：北京理工大學(xué)出版社， 2021 6 何立民 .單片機(jī)中級教程 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 7 潘新民 .王燕芳 微型計算機(jī)控制技術(shù) . 北京：