【正文】 Flag_HWTime 1。 delay_ms 。 delay_ms 。 shiwei Value/10。 //顯示十位數(shù)字 LED_1 0。 //計算出個位要顯示的數(shù)字 LED_0 0。 else Heater 1。 // 積分 DErr Err LastErr。 //除以 8 求平均 Temp_Value Tab_VtoT[AD_Value[10]]。 for i 1。i j。i++ //進行 10 次采樣 AD_Value[i] ADC0809_Sample 。 unsigned int SUM 0。 //輸出允許 Value_Sample ADC0809_Value。 ADC0809_ALE 1。 for i 0。 // 上次偏差 int SumErr。 static unsigned char Flag_TempCtr 1。 static unsigned char Flag_TempSap 1。 static unsigned char Temp_Value。 sbit Heater P3^7。 sbit LED_1 P2^2。 sbit ADC0809_ALE P2^5。由于本人理論水平的有限和實踐經(jīng)驗 的缺乏，在系統(tǒng)的實際運行中必然存在一定的缺點和不足，不一定能像預(yù)期般實現(xiàn)以下指定要求： 對檢測，并按工藝要求控制最高加熱溫度； 在階段，； 采用恒值控制； 顯示檢測溫度值。 雖然在這次設(shè)計中遇到了種 種困難和問題，但在老師和同學(xué)的悉心指導(dǎo)下，最終把所有問題都迎刃而解，最終圓滿的完成了設(shè)計。檢測到溫度超限，應(yīng)進行報警處理。在溫度控制程序中，計算出 fout 后，如果該參數(shù)大于 0，則開啟加熱器，每進入一次定時器 0中斷， fout 參數(shù)減 1，直到 fout 等于 0，停止加熱。設(shè)定溫度或時間時，程序會根據(jù)情況，使溫度和時間要求的范圍之內(nèi)圖 55 鍵掃描程序流程圖 溫度控制模塊的設(shè)計 本設(shè)計利用位置式 PID 算法，將溫度傳感器采樣輸入作為當(dāng)前輸入，然后與設(shè)定值相減得到偏差 ek，再對之進行 PID 運算產(chǎn)生輸出結(jié)果 fout，再讓 fout控制繼電器的通斷時間，進而控制加熱器的平均功率。鍵盤與 單片機的接口有查詢方式和中斷方式，查詢方式比較簡單、可靠性比較高但是效率低；而中斷方式則效率比較高、系統(tǒng)資源占用較少、同時可以保證實時性的要求。 單片機讀取 ADC0809 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)可以有中斷和查詢兩種方式， ADC0809 開始轉(zhuǎn)換后 EOC 引腳為低電平，當(dāng) EOC 重新變成高電平時表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，此時可以申請中斷或者由程序查詢該位并讀取結(jié)果。在選通下一位數(shù)碼管時 P2 口上的電平發(fā)生變化，如果不禁止上一位則發(fā)生兩位同時顯示當(dāng)前 P2 端口數(shù)據(jù)的情況。系統(tǒng)會根據(jù)采集到的實際溫度值，再與設(shè)定溫度值，上次偏差值一起進行 PID 計算，計算出加熱時間，通過加熱時間的大小來控制繼電器的通斷。設(shè) T0 為定時方式 1，定時的時間間隔為 100ms，時鐘頻率選 6MHz。 圖 2 增量型 PID 運算程序流程圖 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件功能分析 設(shè)定溫度控制值，控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的加熱階段 檢測恒溫箱溫度經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換進行 PID 運算按照運算結(jié)果，驅(qū)動，以 調(diào)節(jié)溫度 實現(xiàn)定時功能，時間到提示。如果系統(tǒng)要求速度比較快，則需采用定點運算的方法。 式（ 7）表示第次輸出的增量，它等于第次與第次調(diào)節(jié)器的輸出和差值，即在第次的基礎(chǔ)上增加（或減少）的量，所以式（ 7）叫做增量型 PID 控制算式。 根據(jù)遞推原理，可寫出次的 PID 輸出表達式： （ 5） 用式（ 4）減去式（ 5），可得： （ 6） 式中 ― 積分系數(shù)； ― 微分系數(shù)。 由于計算機控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差來計算控制量。 4 數(shù)字 PID 及其算法 PID 調(diào)節(jié)是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最為廣泛的一種調(diào)節(jié)方式。隨著“信息時代”的到來，作為獲取信息的手段――傳感器技術(shù)得到了顯著的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。 在完成了原理圖的設(shè)計后，開始進行 PCB 圖的繪制。 PCB 圖的繪制 設(shè)計中 PCB 圖是使用 Altium Designer 完成。但造價高，體積大，是小型單片機應(yīng)用系統(tǒng)難以接受的。 圖 310 報警電路 措施的設(shè)計 所謂抗干擾，就是針對干擾的產(chǎn)生 、性質(zhì)、傳播途徑、入侵的位置和入侵的形式，采用適當(dāng)消除干擾源抑制耦合通道，減弱電路對干擾的敏感性。 圖 39 溫控電路圖 報警電路的設(shè)計 本文中所設(shè)計的報警電路較為簡單 ,蜂鳴器報警電路由晶體管和蜂鳴器組成。在 控制作用下，完成了功率晶閘管的觸發(fā)導(dǎo)通。相位控制會使負載上的電壓波形發(fā)生畸變，產(chǎn)生高次諧波，對電網(wǎng)造成公害。數(shù)據(jù)字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 LED 段 DP g f e d c b a . 鍵盤電路的設(shè)計 本系統(tǒng)鍵盤共由二個按鍵，一端接地，另一端分別接在單片機的 、 端口，電路如圖所示。時間過短，數(shù)碼管來不及點亮；時間過長，其他數(shù)碼管將熄滅、不能顯示。采用共陰極數(shù)碼管還是共陽極數(shù)碼管沒有太明顯的優(yōu)、缺點，然而與同一數(shù)碼對應(yīng)的筆劃信息碼往往是相互置反的關(guān)系。該觸發(fā)器是前沿觸發(fā)方式。實際電路調(diào)整中，已經(jīng)確定 R6,置傳感器于 25℃環(huán)境，調(diào)整 Rw2,使 VOUT 0V；置傳感器于 35℃環(huán)境，調(diào)節(jié) Rw6，使 VOUT 5V；使完成前向模擬通道的調(diào)整。汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、飲水機、咖啡機，烘干機以及中低溫干燥箱、恒溫箱等。 另外， Pt100 溫度傳感器還具有抗 振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點。常用的金屬導(dǎo)體材料有鉑、銅、鐵和鎳。在應(yīng)用時為了保證正常起振，振蕩器的位置要最接近單片機，且連線要最短。 P89V51RD2 的操作頻率為 0～ 40MHz，如前面所述，這里使用市場上常見的12MHz 的晶振。圖 31 恒溫箱溫度控制系統(tǒng)詳細結(jié)構(gòu)框圖 .2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 最小系統(tǒng)的設(shè)計 最小系統(tǒng)主要由晶振電路和復(fù)位電路組成圖 2 是傳統(tǒng)的最小系統(tǒng)電路。 此外， C51 語言還有許多強大的功能，如提供豐富的庫函數(shù)供用戶直接調(diào)用，完整的編譯控制指令為程序調(diào)試提供必要的符號信息等等。 8K，而且都比較簡單。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大 的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分結(jié)合在一起。我們專業(yè)開設(shè)的也是 Protel 99 se 的課程，自己對 Protel 99 se 比較熟悉，所以本設(shè)計選擇 Protel 99 se。 Altium Designer 充分利用可得到的板卡空間和現(xiàn)代封裝技術(shù)，以更有效的設(shè)計流程和更低的制造成本縮短上市時間。工程師可以專注于其目前的編輯任務(wù)，也可以完全進入目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何其他對象，這增加了在密集、多層設(shè)計環(huán)境中的編輯速度。 Designer 以強大 的設(shè)計輸入功能為特點，在 FPGA 和板級設(shè)計中，同時支持原理圖輸入和 HDL 硬件描述輸入模式；同時支持基于 VHDL 的設(shè)計仿真，混合信號電路仿真、布局前 /后信號完整性分析 .Altium Designer 的布局布線采用完全規(guī)則驅(qū)動模式，并且在 PCB 布線中采用了無網(wǎng)格的 SitusTM 拓撲邏輯自動布線功能；同時，將完整的 CAM 輸出功能的編輯結(jié)合在一起。 Altium Designer ，它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級設(shè)計解決方案。對于固定不變的偏差，不管偏差量多大，均不能有微分作用輸出了避免動作過于頻繁，消除由于頻繁動作引起的振蕩現(xiàn)象 Protel 是 Protel 公司在 80年代末推出的 EDA 軟 件，在電子行業(yè)的 CAD 軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多 EDA軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設(shè)了課程來學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用 Protel。比例作用是調(diào)節(jié)器輸出變化量與輸入變化量成比例的一種控制作 用，被控量一旦出現(xiàn)偏差，比例控制作用將使其朝著減少偏差的方向變化，控制作用的強弱取決于比例系數(shù)。 ,具有模糊邏輯“概念”的抽象能力和非線性處理能力 ,且對過程參數(shù)的變化不敏感 ,是模糊數(shù)學(xué)同控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物 IBM 公司的大林于 1968 年針對生產(chǎn)過程中含純滯后的控制對象的控制算法，該算法的設(shè)計目標(biāo)是設(shè)計一個合適的數(shù)字控制器 ,使整個系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為帶有原純滯 后時間的一階慣性環(huán)節(jié) ,而本設(shè)計并非純滯后時間的一階慣性環(huán)節(jié)。 2℃內(nèi)，采用 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，其最大量化誤差為177。 5V 工作電源，其模擬量輸入電壓，基準(zhǔn)電源相應(yīng)為 200mV 或2V。― 1280KHZ 之間。 根據(jù)環(huán)境條件選擇 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的一些環(huán)境參數(shù)要求，如工作溫度、功耗、可靠性等級性能。 ℃，除了方案二的鉑電阻，其他的都達不到要求，所以本設(shè)計選擇方案二。 ℃測量溫度是 +125℃時誤差范圍為177。另外，熱電阻又有鉑電阻、銅電阻、鐵電阻和鎳電阻等，各有其特點，由于鉑電阻穩(wěn)定性好，性能可靠，本設(shè)計選用了常用的鉑電阻 Pt100 作為溫度傳感器 6577 作為傳感器 6577 作為溫度傳感芯片這是一種將溫度轉(zhuǎn)換為均衡頻 率方波的傳感器 溫度→頻率 其主要特點如下方波輸出無需 A/D 轉(zhuǎn)換與單片機計數(shù)端直接相連。熱電阻在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于測量 200～ +500℃范圍的溫度，隨著科 技的發(fā)展熱電阻溫度計的測量范圍低溫端可達左右，高溫端可測到 1000℃。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀 相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、 PN 結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。按測溫方式分類有接觸式溫度傳感器和非接觸式溫度傳感器。 如果使用 LCD 顯示在經(jīng)濟上不能降低成本，編程也比較繁瑣，反而顯得不合理。內(nèi)置 2M位中文字型 ROM CGROM 總共提供 8192 個中文字型 16x16 點陣 ， 16K位半寬字型 ROM HCGROM 總共提供 126 個符號字型 16x8 點陣 ，64 x 16位字型產(chǎn)生 RAM CGRAM ，另外繪圖顯示畫面提供一個 64x256 點的繪圖區(qū)域（ GDRAM），可以和文字畫面混和顯示。 P89V51RD2 也可采用在應(yīng)用中編程（ IAP），允許隨時對 Flash 程序存儲器重新配置，即使是應(yīng)用程序正在運行也不例外。 Flash 程序存儲器支持并行和串行在系統(tǒng)編程（ ISP）。 使用 P89V51RD2 單片機，完全可以拋開仿真器和編程器，簡化了設(shè)計，所以本次設(shè)計采用方案二。方案 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROMbFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器。 P89V51RD2 是公司新推出的一款功能非常強大的微處理器。 方案一：選擇 8031 單片機 8031單片機是 Intel公司生產(chǎn)的 MCS51 系列單片機中的一種， 除無片內(nèi) ROM外，其余特性與 MCS51 單片機基本一樣。 2℃）； 定時時間： 0~24 小時范圍內(nèi)靈活定時或長期定時； 顯示：采用 4 位 LED 七段碼顯示恒溫箱內(nèi)溫度和定時時間； 提示功能：定時時間到，進行聲音提示。在這個過程中，定時時間一到，蜂鳴器發(fā)出聲音進行報警。 課題研究內(nèi)容 產(chǎn)品的工藝不同，控制溫度的精度也不同，因而所采用的控制算法也不同。實踐證明，不僅有利于避免在常 規(guī)測溫方法中測量誤差大、準(zhǔn)確度低、測量滯后時間長等問題在節(jié)約能源改善方面顯示出一定的優(yōu)越性。 therefore, the temperature is one of the most difficult to measure accurately parameters . So, The performance of the incubator to a large extent depends on the temperature control performance. The design uses single chip microputer to control the oven temperature through the PID control， causing its temperature control into suppose in the definite value in some． And the system has the keyboard entry temperature and time given value , LED displays