【正文】 然而，傳統(tǒng)的可控硅過零觸發(fā)調(diào)功器由同步脈沖產(chǎn)生電路、檢零電路、隔離電路組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了可靠性，而且采用分立元件，器件的離散性和溫漂嚴重影響調(diào)功器控制精度及使用東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 27 壽命。據(jù)文獻專門介紹 :采用移相觸發(fā)的可控硅交流調(diào)功裝置，往往在可控硅導(dǎo)通的瞬間使電網(wǎng)電壓出現(xiàn)畸變，當(dāng)控制角為 90176。 可控硅調(diào)功控溫 可控硅調(diào)功控溫具有不沖擊電網(wǎng)，對用電設(shè)備不產(chǎn)生干擾等優(yōu)點，是一種應(yīng)用廣泛的控溫方式。運放 A5(uA741)接成跟隨器形式，以提高電路的負載能力。 隔離放大器的設(shè)計 電子電路抗干擾設(shè)計的有效方法是利用光電隔離。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 25 圖 328 數(shù)模轉(zhuǎn)換接口電路 DAC7521 從 8031 的 8 位數(shù)據(jù)線上獲取 12 位的數(shù)據(jù)必須分兩次進行。 /176。故每度所需的移相電壓 ? ?mVVU P 7 010 ???? （ 33） 控制 176。 10 個按鍵盤分別為 SET：恒溫設(shè)置鍵； SETUP：升溫速率設(shè)置鍵； SETDN；降溫速率設(shè)置鍵； SETTM：恒溫時設(shè)置鍵盤； CHN：通道選擇鍵； SUM：增一鍵； RL：右移鍵， ENTER：回車鍵盤； DTS：顯示鍵。 如果單片機本身的口線已被占用的話，則可以通過外擴 I/O 接口芯片來構(gòu)成鍵盤借口電路，較常用的是 815 8255A 等接口芯片，圖 326 是采用 8155 接口芯片構(gòu)成 2*6鍵盤的接口電路，其中 B口為輸入，作為行線； C 口為輸出，作為 列線。（注意：使用 OC 門 7406 或 7407 時要加上拉電阻） C口作為輸出口（位控口），以 PC0～ PC5 輸出位控信號。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 23 圖 325 6 位 LED 數(shù)碼顯示器接口的電路 圖 325 是使用 8155 作為 6 位 LED 數(shù)碼顯示器接口的電路，其中 8155 的 A口為輸出口（段控口），用以輸 出 8位顯示段碼（包括小數(shù)點）。對于多位 LED 數(shù)碼顯示器，通常采用動態(tài)掃描顯示方法，即逐個地循環(huán)地點亮各位顯示器。如圖 324 所示 。如圖 324 所示。在由多片單片機組成的系統(tǒng)中，為了各單片機之間時鐘信號的同步，還引人公用外部脈沖信號作為各單片機的振蕩脈沖。而時序所研究的則是指令執(zhí)行中各信號之間的相互時間關(guān)系。179。179。 7． 復(fù)位操作除了把 PC 初始 化為 0000H 之外，還對一些特殊功能寄存器（專用寄存器）有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)見表 32。為了保證應(yīng)用系統(tǒng)可靠地復(fù)位，在設(shè)計復(fù)位電路時，通常使 RST 引腳保持 10ms以上的高電平。 圖 322 報警電路 在單片機應(yīng)用系統(tǒng)工作時，除了進入系統(tǒng)正常的初始化之外，當(dāng)由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動。 當(dāng)系統(tǒng)運行不正常時， 8031 不能給定時器送去觸發(fā)脈沖， NE555 中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器就輸出脈寬大于 4us 的負脈沖，經(jīng) F6 反相后加至 8031 的復(fù)位端，使系統(tǒng)能可靠地復(fù)位，迅速恢復(fù)正常運行狀態(tài)。命令字每位的定義如下所示： AINTR： A口中斷請求信號 ABF： B 口緩沖器信號 ASTB： A口選通信號 BINTR： B口中斷請求信號 BBF： B 口緩沖滿信號 BSTB： B口選通信號 8155 的狀態(tài)寄存器口地址和命令寄存器相同。 TIME OUT：定時器 /計數(shù)器矩形脈沖或方波輸出端（取決于工作方式）。 PA7～ PB0： B口通用輸入 /輸出線。 ALE：地址鎖存允許信號端。低電平有效。 IO/M： RAM 和 I/O 接口選擇端。其地址碼可以是 8155 中 RAM 單元地址或 I/O 地址。把 A口、 B 口、 C口均初始化為輸入方式。 179。 179。 179。 179。 數(shù)據(jù)存儲器擴展舉例 數(shù)據(jù)存儲器的擴展與程序存儲器的擴展相類似，不同之處主要在與控制信號 的接法不一樣，不用 PSEN 信號，而用 RD 和 WR信號，且直接與數(shù)據(jù)存儲器的 OE 端和 WE端相連即可。 靜態(tài) RAM6264 簡介 6264 是 8K179。而動態(tài) RAM 使用的是動態(tài)存儲單元，需要不斷進行刷新以便周期性地再生，才能保存信息。雙極型的特點恰好相反。它與 ROM 不同，對 RAM 可以進行讀、寫兩種操作。另一方面，編程脈沖愈寬，芯片功耗愈大，芯片愈容易損壞。這樣就將 1個字節(jié)的數(shù)居寫到了相應(yīng)的地址單元中。 （ 2）編程： EPROM 的編程有兩種方式：標(biāo)準(zhǔn)編程和靈巧編程。 EPROM 的編程過程如下： （ 1）擦除：如果 EPROM 芯片是第一次使用的新芯片，則它是干凈的。 4． 2764 的工作時序東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 14 5． 2764 在使用時，只能將其所存儲的內(nèi)容讀出，其過程與 RAM 的讀出十分類似。 CE：片選信號，低電平有效。 EPROM2764 簡介 3． 2764 的引腳 自從 EPROM276 芯片被逐漸淘汰后，目前比較廣泛采用的是 2764 芯片為雙列直插式28引腳的標(biāo)準(zhǔn)芯片，容量為 8K179。 圖 311 74LS373 的結(jié)構(gòu)圖 存儲器的擴展 只讀存儲器簡介 半導(dǎo)體存儲器分為隨機存取存儲器（ Random Access Memory）和只讀存儲器（ Read Only Memory）兩大類，前者主要用于存放數(shù)據(jù)，后者主要用于存放程序。當(dāng) OE＝ 1時 ,三態(tài)門關(guān)閉 ,輸出呈高阻。 1Q～ 8Q為 8 個輸出端。在控制端 G有效時（ G 為低電平），由 DIR 端控制驅(qū)動方向； DIR 為“ 1”時方向從左到右（輸出允許）， DIR為“ 0”時方向從右到左（輸入允許）。這些外圍芯片，既可能是存儲器芯片，也可能是輸入 /輸出接口芯片。實際電路中一般取 Rc=300KΩ 。 圖 38 外部連接電路 當(dāng) C1=， VDD=5V， fCLK=66KHz時，若 Vxmax=+2V，則 R1=480KΩ；若 Vxmax=+200mV，則 R1=28KΩ。 5G14433 與國外型號 MC14433 兼容。 242322212019181716151413Vdd89101112131415inhCD123456789101112OUT/ININ/OUT76543210ABVssIN/OUT 圖 36 CC4067 引腳圖 CC4067 功能框圖如圖 37 所示。當(dāng)禁止時， inh=1，這時所有的雙向開關(guān)均不接通，在公共端呈現(xiàn)高阻抗。 多路開關(guān)的選擇 在本次的設(shè)計中，我們的溫度傳感器有 1個，因此，我們采用了一種 16 的多路開關(guān)，以實現(xiàn)對溫度傳感器的巡回檢測。取 ???? 1321 RRR ，用錳銅線繞成； RCu是用銅導(dǎo)線繞制成的補償電阻。若冷端溫度不是 0℃，則會產(chǎn)生測量誤差，此時要進行冷端補償。差動放大器 A3為后級 ,它不僅切斷共模干擾的傳輸 ,還將雙端輸入方式變換成單端輸出方式 ,適應(yīng)對地負載的需要。 A和 B得兩個接點 1和 2之間存在溫度差時，回路中便產(chǎn)生電動勢，形成一定大小得電流，這種現(xiàn)象稱為 熱電效應(yīng)，也叫溫差效應(yīng)。 圖 32 溫度數(shù)字檢測的一般結(jié)構(gòu) 溫度傳感器 溫度傳感器將測溫點的溫度變換為模擬電壓，其值一般為 mV 級，需要放大為滿足模 /數(shù)轉(zhuǎn)換要求的電壓值。然后根據(jù)給定工藝參數(shù)和溫度反饋值，按預(yù)定控制算法進行調(diào)節(jié)運算，確定 輸出控制量。東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 系統(tǒng)硬件 7 第 3 章 系統(tǒng)硬件和電路設(shè)計 引言 電爐是熱處理生產(chǎn)中 應(yīng)用最廣的加熱設(shè)備，其本身是一個較為復(fù)雜的被控對象，雖然可用以下模型定性描述它 ? ? 1?? ?TsKesG s? （ 31） 式中 K －－放大系數(shù) T －－時間系數(shù) τ－－純滯后時間 但在實際熱力過程中，由于實際工況的復(fù)雜性 (加工工件的材質(zhì)、初溫、升溫、幅度規(guī)格、裝爐量以及電氣環(huán)境等因素 )，使得上述數(shù)學(xué)模型偏離實際情況相當(dāng)嚴重，本文將在具有在線自調(diào)整功能模糊自整定 PID 控制器基礎(chǔ)上設(shè)計一個爐溫控制系統(tǒng)，以期較理想地解決被加熱物件透燒過程的測量與控制。 2) 要求設(shè)計一個清晰明了的整體方案，各個芯片的選用要具體，具有良好的擴展技術(shù)和接口技術(shù)。對其進行測量和控制必須有嚴格的要求，故本系統(tǒng) 對溫度檢測、采樣和控制都具有嚴格的要求標(biāo)準(zhǔn)。 單片微型計算機的功能不斷的增強，為先進的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機種應(yīng)運而生。在冶金、化工、建材、機械、食品、石油等各類工業(yè)中，廣泛使用著加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，因此，溫度是工業(yè)對象中一個主要的被控參數(shù)。 （ 4） 復(fù)雜控制規(guī)律利用計算機技術(shù)不僅可以實現(xiàn)經(jīng)典的 PID 控制，還可以實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制規(guī)律，例如，自適應(yīng)控制、模糊控制等。 計算機技術(shù)的引入，可以為控制系統(tǒng)帶來以下一些新特點和新功能。 傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)主要由測量電路和控制電路組成，所具備的功能較少，也比較弱，而且結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。例如，在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、機械制造和食品加工等許多領(lǐng)域中，人們都需要對各類設(shè)備如電冰箱、熱處理爐中的溫度進行監(jiān)測和控制。大量的理論研究和實踐也充分證明了用模糊自整定 PID 控制電爐溫度是一非常好的解決方法。 自適應(yīng)控制運 用現(xiàn)代控制理論在線辨識對象特征參數(shù)，實時改變其控制策略，使控制系統(tǒng)指標(biāo)保持在最佳范圍內(nèi)。它將模糊控制和 PID 控制器兩者結(jié)合起來，揚長避短，既具有模糊控制靈活而適應(yīng)性強，調(diào)節(jié)速度快的優(yōu)點，又具有 PID 控制無靜差、穩(wěn)定性好、精度高的特點，對復(fù)雜控制系統(tǒng)和高精度伺服系統(tǒng)具有良好的控制效果。而 PID 控制正好可以彌補其不足，近年來已有不少將模糊技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合起來設(shè)計模糊邏輯控制的先例。在現(xiàn)有的電加熱爐溫度控制方案中， PID 控制和模糊控制應(yīng)用最多，也最具代表性。這樣能實現(xiàn)自動調(diào)整、短的整定時間、簡便的操作，改善響應(yīng)特性而推動了自整定 PID控制技術(shù)的發(fā)展。 控制器發(fā)展現(xiàn)狀 PID 控制器的發(fā)展現(xiàn)狀 在過去的 50 年，調(diào)節(jié) PID 控制器參數(shù)的方法獲得了極大的發(fā)展。通?？捎靡韵鹿蕉ㄐ悦枋? ? ?02 ???? tKVXdtdXT （ 11） 式中 X—— 電爐內(nèi)溫升（指爐內(nèi)溫度與室溫溫差 ) K—— 放大系數(shù) t—— 加熱時間 T—— 時間系數(shù) V—— 控制電壓 τ 0—— 純滯后時間 但在實際熱力過程中，由于被加熱金屬的導(dǎo)熱率、裝入量以及加熱溫度等因素的不同，直接影響著 K 、 T 、τ 0等參數(shù)的變化，因此電爐本身具有很大的不確定性。常用燃料有煤、煤氣、重油等。電功率調(diào)節(jié)一般采用接觸器通斷控制、晶閘管移相觸發(fā)或通斷控制。因此本文將模糊控制算法引入傳統(tǒng) 的加熱爐控制系統(tǒng)構(gòu)成智能模糊控制系統(tǒng)。 并根據(jù)具體的要求本文編寫了適合本設(shè)計的軟件程序。 東華理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 題 目： 基于單片機的溫度控制系統(tǒng)的研究 英文題目： Design of Temperature Control System Based on SCM 作 者： XXXXXXX 東華理工大學(xué)長江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 I 摘 要 單片微型計算機是隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展而誕生的，由于它具有體積小、功能強、性價比高等特點，把單片機應(yīng)用于溫度控制中，采用單片機做主控單元，無觸點控制，可完成對溫度的采集和控制的要求。 溫度控制在熱