【正文】
ML1(三)校準(zhǔn)程序正常情況下數(shù)字溫度表運(yùn)行在測(cè)量顯示狀態(tài)下,校準(zhǔn)的啟動(dòng)是通過響應(yīng)按鍵SET鍵長按2s的方式來實(shí)現(xiàn)的。(二)程序的主循環(huán)框架程序的主循環(huán)框架如圖3.1,在系統(tǒng)進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作即初始化之后,程序就主循環(huán),主循環(huán)的工作是進(jìn)行采樣時(shí)間控制、控制測(cè)量過程、LED顯示循環(huán)、按鍵并且處理、數(shù)據(jù)查表處理、線性插值、數(shù)據(jù)顯示,然后周而復(fù)始地進(jìn)行主循環(huán)程序。11.PID參數(shù)初始化。9.總中斷允許設(shè)為l。7.將E2PROM的片選端CS置為1,使E2PROM進(jìn)入待機(jī)模式,以降低功耗。4.初始化E2PROM,5.從護(hù)E2PROM讀入校準(zhǔn)數(shù)據(jù),將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)寫到內(nèi)存。2.設(shè)定X25043內(nèi)部WDT為定時(shí)器模式,并允許內(nèi)部WDT中斷。這種思路對(duì)于可重復(fù)使用的子程序顯得尤為優(yōu)越,因?yàn)椴粌H程序結(jié)構(gòu)清晰,而節(jié)約程序存儲(chǔ)空間。三、溫度控制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)本章將介紹軟件的總體設(shè)計(jì)。因ADC0809的內(nèi)部沒有時(shí)鐘電路,所需時(shí)鐘信號(hào)必須由外界提供,頻率范圍為10KHz~,典型值為640KHz。EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)。START為正脈沖,其上跳沿所有內(nèi)部寄存器清零;下跳沿時(shí),開始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換;在轉(zhuǎn)換期間,START應(yīng)保持低電平。OE:允許輸出信號(hào)。D0~D7:8位輸出數(shù)據(jù)線(三態(tài)),A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果由這8根線傳送給單片機(jī)。當(dāng)ALE線為高電平時(shí),地址鎖存與譯碼器將A、B、C三條地址線的地址信號(hào)進(jìn)行鎖存,經(jīng)譯碼后被選中通道的模擬量進(jìn)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。ADDA、ADDB、ADDC:A、B、C為地址輸入線,用于選通IN0~I(xiàn)N7上的一路模擬量輸入。IN0~I(xiàn)N7:8通道模擬量輸入。8路模擬量開關(guān)8路A/D轉(zhuǎn)換器三態(tài)輸出鎖存器地址鎖存與譯碼 器 ADC0809轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部機(jī)構(gòu)框圖4. ADC0809管腳功能及定義。ADC0809的主要技術(shù)指標(biāo)為:分辨率:8位;單電源供電:+5V;最大不可調(diào)誤差小于177。同種工作原理的轉(zhuǎn)換器,通常位數(shù)越多,轉(zhuǎn)換時(shí)間越長。轉(zhuǎn)換時(shí)間(Conversion Time)A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間是指:從啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開始,直至取得穩(wěn)定的數(shù)字量或模擬量所需的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間。如:某轉(zhuǎn)換器具有10V的單極性范圍或?5~+5V的雙極性范圍,它們的量程都為10V。同樣分辨率的轉(zhuǎn)換器其精度可能不同。1LSB;相對(duì)精度用絕對(duì)精度除以滿量程值的百分?jǐn)?shù)來表示,如:177。精度(Precision)精度指的是轉(zhuǎn)換的結(jié)果相對(duì)于實(shí)際的偏差,精度有兩種表示方法:絕對(duì)精度和相對(duì)精度。通常用輸出二進(jìn)制代碼的位數(shù)來表示。2 .A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有:分辨率、精度、量程、轉(zhuǎn)換時(shí)間等。逐次逼近型A/D由一個(gè)比較器和D/A轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成,順序地增加內(nèi)部D/A的輸入值,并將其輸出電壓與A/D測(cè)量輸入電壓比較,當(dāng)二者相等時(shí),內(nèi)部D/A的輸入值就是A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換的工作原理是將對(duì)輸入電壓的測(cè)量,轉(zhuǎn)換成對(duì)基準(zhǔn)源積分時(shí)間的測(cè)量,再測(cè)量時(shí)間(脈沖寬度信號(hào))或頻率(脈沖頻率),然后由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。(三) A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)由信號(hào)處理電路輸出的信號(hào)為模擬信號(hào),而單片機(jī)只能處理數(shù)字量,所以必須首先將模擬量經(jīng)過一定電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),單片機(jī)才能處理,這種電路被稱為A/D轉(zhuǎn)換電路,是模擬系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)之間的接口部件。電容值無嚴(yán)格要求,但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小和振蕩電路起振速度有少許影響,一般可在20pF~100pF之間取值。最常用的內(nèi)部時(shí)鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。寄存器內(nèi)容寄存器內(nèi)容PC0000HTMOP00HACC00HTCON00HB00HTH000HPSW00HTH100HSP07HTL000HDPTR0000HTL100HP0P30FFHSCON00HIPxxx00000SBUF不定IE0xx00000PCON0xxxxxxx(2) 單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生方法有兩種:內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。復(fù)位期間不產(chǎn)生ALE及PSEN信號(hào)。 AD590溫度與電流的關(guān)系攝氏溫度AD590電流經(jīng)10K電壓00C100C200C300C400C500C600C1000C(1) 單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位電路是單片機(jī)應(yīng)用中重要的一環(huán),它對(duì)單片機(jī)抗干擾有重要作用。這樣,A1與A2輸出端之間的電壓即為轉(zhuǎn)換成的攝氏溫標(biāo)。其中運(yùn)算放大器A1被接成電壓跟隨器形式,以增加信號(hào)的輸入阻抗。但由于AD590的增益有偏差,電阻也有誤差,因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。在設(shè)計(jì)測(cè)溫電路時(shí),首先應(yīng)將電流轉(zhuǎn)換成電壓?!?。4.輸出電阻為710M。電源電壓可在4V~6V范圍變化,電流Ir變化1μA,相當(dāng)于溫度變化1K。2.AD590的測(cè)溫范圍為55~+150℃。它的主要特性參數(shù)如下:(μA)等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度(開爾文)度數(shù),即: (22)式中:Ir—流過器件(AD590)的電流,單位為μA。這種器件在被測(cè)溫度一定時(shí),相當(dāng)于一個(gè)恒流源。電流輸出型的靈敏度一般為1μA/K。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路,它是利用晶體管的be結(jié)壓降的不飽和值VBE與熱力學(xué)溫度T和通過發(fā)射極電流I的關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè): (21)式中,K—波爾茲常數(shù);q—電子電荷絕對(duì)值。(1) 溫度傳感器的選擇溫度傳感器的種類很多,根據(jù)溫室使用條件,選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅黝愋筒拍鼙WC測(cè)量的準(zhǔn)確可靠,并同時(shí)達(dá)到增加使用壽命和降低成本的目的。當(dāng)溫、濕度超過上、下限設(shè)定值時(shí),可自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警,并進(jìn)行溫、濕度調(diào)節(jié)控制,直到報(bào)警消除,報(bào)警的上下限值可通過鍵盤隨時(shí)設(shè)定。5.總結(jié)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),介紹了使用現(xiàn)狀以及未來的改進(jìn)和發(fā)展方向。包括基本始終模塊的應(yīng)用,E2ROM存儲(chǔ)器x25043/45的應(yīng)用,數(shù)碼顯示管的應(yīng)用以及按鍵等的實(shí)現(xiàn)。2.系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),介紹主要硬件的選型及其主要特點(diǎn),溫度傳感器Pt100采樣以及信號(hào)放大處理,信號(hào)調(diào)理與A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì),低壓線性穩(wěn)壓器的電路設(shè)計(jì),片機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)以及電路的總體設(shè)計(jì)等。(4) 下位機(jī)具有實(shí)時(shí)控制功能,在上位機(jī)出現(xiàn)故障的時(shí)候可以實(shí)施單獨(dú)控制,并且可靠性要高。(2) 系統(tǒng)的控制算法采用智能控制算法,溫度的控制精度要求為177。培養(yǎng)車間能夠在任意時(shí)候模擬任意的氣候條件,而且溫度要能夠嚴(yán)格按照給定曲線變化,要求具有保護(hù)功能。而且外界的氣候的變化也會(huì)對(duì)室內(nèi)的溫度產(chǎn)生影響。只要設(shè)定運(yùn)行曲線后,就可連續(xù)自動(dòng)地運(yùn)行,按照給定曲線同時(shí)調(diào)節(jié)溫度,并保存實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)和設(shè)定參數(shù)。但是溫度控制的精度還是不高,這就必須對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度高精度控制。(1) 要使菌種培育更好,就必須有一流的生長條件和環(huán)境。從而用微處理器來實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)機(jī)的高精度溫度控制。這可以用電接水銀溫度計(jì)(WXG型)進(jìn)行測(cè)量。來實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)高精度的控制。培養(yǎng)菌種的培養(yǎng)車間需要較高的溫度精度,它的溫度控制一般是由空調(diào)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的,而現(xiàn)今空調(diào)機(jī)的控溫精度不高,一般在2~3度左右,誤差比較大。它只能滿足人們一般的需求,溫控精度也不高,對(duì)更高的溫度需求不能滿足。實(shí)現(xiàn)溫度恒溫化,更好的來滿足菌種的生長溫度。本文提出了一種以普通壁掛式空調(diào)來調(diào)節(jié)人工氣候室溫度的新方法,加以合理智能算法可以有效地對(duì)溫度進(jìn)行高精度恒溫控制,而且成本較低,操作方便。部分氣候室采用中央空調(diào)控制溫度,但中央空調(diào)同樣存在成本高低精度的問題,且存在不同氣候室同時(shí)向主機(jī)提出兩種不同運(yùn)行式請(qǐng)求,導(dǎo)致系統(tǒng)失控的可能,因此,此種車間的控溫方法也存在缺陷。關(guān)鍵詞:PWM控制、模型辨識(shí)、模糊控制、PID控制Conditioning temperature control systemAbstractThe thesis studies the Plant of temperature. Firstly,the system15 designed and realized. Then the characteristics of temperature of Plant are analyzed in all details from thermodynamics. The approximate mathematics model of temperature plant with one order and dead time is reduced and the meaning of every parameter of this model are expressed,Which is used often and practically in the paper. In addition tot his,we identify the model of the system and the result demonstrated the method is effective for it.Secondly we analyzed advantages and disadvantages of present control method of temperature. One kind of improved FuzzDahlin control method is presented for Temperature Plant with long dead time and nonlinearity. The Dahlin control method,The fuzzy control method are bined in this improved method It is demon strated By digital simulation that the improved FuzzyDahlin makes the extraregulation more small(even zero),the regulation time more short,and the robustness better for the temperature controlled Plant. It is demonstrated by physical experimentation that improved FuzzyDahlin method presented in this Paper is effective for temperature plant with dead time and nonlinearity.The control software is piled with