【正文】 安全系數，因此，應該在滿量程以上留有一部分空間，仍然可以測量并顯示溫度。S1為傳感器的輸出范圍，S2為由于傳感器的差異造成的輸出可能的最大范圍，S4為A/D轉換器輸入的范圍，S3是為了適應各種條件的變化，已經留有安全區(qū)的輸入范圍，信號調理電路的作用是將S2與S3進行匹配。由于可能被破壞輸出數據，所以在接近轉換完成時要小心防止CS被拉至低電平。在正常進行的轉換周期內，規(guī)定時間內CS端高電平至低電平以確保其余位的值為零。為了開始轉換，最少需要10個時鐘脈沖。在CS的下降沿，前次轉換的MSB出現的DATA OUT 端。I/O CLOCK 從主機串行借口接收長度在10和16個時鐘之間的輸入序列。當串行接口把CS拉至有效時，轉換時序開始允許I/O CLOCK工作并使DATA OUT 脫離高阻狀態(tài)。20mA峰值總輸入電流（所有輸入端）： 177。1LSB MAX（）等特點。 A/D轉換器的選擇 1．TLC1549是美國德州儀器公司生產的10位模數轉換器。主機產生串行時鐘信號(通過SCL引腳)并發(fā)出控制字，控制總線的傳送方向，并產生開始和停止的條件。他通過SDA(串行數據線)及SCL(串行時鐘線)兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據地址識別每個器件。第7腳為WP寫保護端，接地時允許芯片執(zhí)行一般的讀寫操作；接通電源時只允許對器件進行讀操作。第5腳SDA為串行數據輸入／輸出，數據通過這根雙向I2C總線串行傳送。AT24C02的3腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。o4C（小于10ms）、抗干擾能力強、數據不易丟失、體積小等特點。J。 在溫度控制中，為了記錄用戶的設定值以及其他參數（如用戶設定值、PID參數以及報警限設定等），通常需要用FLASH或EEPROM器件來保存，使其即使在掉電后仍能保持數據。空閑模式下,CPU暫停工作,而RAM定時計數器,串行口,外中斷系統可繼續(xù)工作,掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數據,停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。AT89S52具有如下特點：40個引腳,8k Bytes Flash片內程序存儲器,256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM）,32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口,5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷,2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口,看門狗（WDT）電路,片內時鐘振蕩器。4 系統硬件設計元件的選擇同樣是以模塊化、低成本為原則。同時。根據溫度的范圍，可以選擇對外部操作，這一部分在D/A轉換和功率放大器電路里實現對外部的電爐進行操作。然后單片機根據存儲于外部存儲器（24C02）或自身FLASH中的校準數據進行校準再通過計算得出溫度，計算出的溫度值再送顯示器顯示，在校準過程中建立起測量值與標準溫度的對應關系，校準數據保存于存儲器中。 總體設計應該是全面考慮系統的總體目標，進行硬件初步選型，然后確定一個系統的草案，同時考慮軟硬件實現的可行性， 總體方案經過反復推敲，確定了以ATMEL公司生產的AT89S52為溫度控制系統核心，并選擇低功耗和低成本的傳感器、放大器、數碼顯示器等元件。對于數字化的測量系統，雖然數據采集，A/D轉換的過程消耗的電流較大，但這一過程很快，一般在毫秒級甚至微秒級就可以完成，這樣可以適當的選擇采樣周期，在一個采樣周期內，迅速的測量壓力，然后進入電流消耗較低“休息”狀態(tài)，那樣就可以大幅度減少整個系統的電流功耗；這就像一個人每天工作不到半小時，而其他時間都在休息一樣，當然能量功耗要小多了，壽命自然就會提高很多了。3 溫度控制系統總體設計 設計工業(yè)現場的溫度控制系統，采用Pt100溫度傳感器，遠距離傳輸方式，LED數碼管顯示，自動切換變頻、工頻狀態(tài)，具有超限報警、切斷變頻器保護，可持續(xù)工作，高可靠性和較底的生產成本性能。本文采用等面積法方案，該方案實際上就是SPWM法原理的直接闡釋,用同樣數量等幅不等寬的矩形脈沖序列代替一個正弦波,然后計算各脈沖的寬度和間隔,并把這些數據存于微機中,通過查表的方式生成PWM信號控制開關器件的通斷,以達到預期的目的。隨著電力電子技術、微電子技術和自動控制技術的發(fā)展以及各種新的理論方法,如現代控制理論、非線性系統控制思想的應用,PWM控制技術獲得了空前的發(fā)展。PWM控制的基本原理很早就已經提出,但是受電力電子器件發(fā)展水平的制約,在上世紀80年代以前一直未能實現。沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上是，其效果基本相同；沖量即窄脈沖的面積，所說的效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出波形基本相同。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振蕩，記下這時的比例放大系數和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數，都需要在實際運行中進行最后調整與完善。PID控制器參數的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。 PID控制器的參數整定PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。實際運行的經驗和理論分析都表明，運用這種控制規(guī)律對許多工業(yè)過程進行控制時，都能得到滿意的效果。 PID控制屬于常規(guī)的控制技術，在當今社會，隨著計算機技術的廣泛發(fā)展，許多復雜的控制技術正在研究當中。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項，往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。 3．微分（D）控制 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。2．積分（I）控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。即當我們不完全了解一個系統和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時，最適合用PID控制技術。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。經典控制理論和現代控制理論幾十年的發(fā)展和應用，在空間技術、軍事科學和工業(yè)控制等各個領域都活動了較為顯著的成效。這種系統在完成預定的任務時，可以不需要人的直接參與，有測量裝置代替人的感知機能來觀測被控制量或狀態(tài)的實時變化，右控制器給定量與被測量進行比較、綜合和信息（模擬的或數字的）處理，并給出控制量，最后有執(zhí)行機構來對被控對象施加某種設置或調整。5． 總結溫度控制系統的設計，介紹了使用現狀以及未來的改進和發(fā)展方向。包括基本始終模塊的應用，ADC0809的應用，數碼顯示管的應用以及按鍵等的實現。2． 系統的硬件設計，介紹主要硬件的選型及其主要特點，溫度傳感器PT100采樣取值及信號放大處理，信號調理與A/D轉換電路的設計，低壓線性穩(wěn)壓器的電