單片機(jī)溫度控制及pid控制程序的設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-13 13:15本頁面
【正文】 件。直到IFT=0時，由可控硅的特性可知，這時功率可控硅不是立即關(guān)斷，而是當(dāng)電源電壓倒0V附近，功率可控硅電流才為零，才被關(guān)斷。由于可控硅驅(qū)動器中過零觸發(fā)電路的作用，當(dāng)電源電壓降至零伏附近時，過零觸發(fā)電路產(chǎn)生一電流信號，如上右圖波形所示，這種情況每半個周期出現(xiàn)一次，所以可控硅驅(qū)動器的實際工作周期是很短的，只有幾微秒?；掘?qū)動電路如下圖32所示：圖32基本驅(qū)動電路由圖32可知，當(dāng)加到砷化鎵二極管LED的電流IFT=0時，電源電壓加在功率可控硅和可控硅驅(qū)動器的陽極和陰極之間，若在二極管LED中引入足夠的電流IFT，則可控硅驅(qū)動器處于導(dǎo)通狀態(tài)，向功率可控硅提供一個觸發(fā)電流，使功率可控硅導(dǎo)通。檢測器是一個符合單片集成電路，含有兩個對紅外發(fā)射很敏感的反向并聯(lián)的高壓可控硅器件，其功能像一個光敏三端雙向可控硅元件，每個可控硅的控制端和高速過零檢測電路相連接，這就保證了當(dāng)砷化鎵二極管LED通以電流，在交流電壓越過零點附近時，檢測器轉(zhuǎn)換狀態(tài)（即導(dǎo)通）。溫度變化 0℃以下時，△R＜0。這個電路中，根據(jù)運(yùn)算放大器的特點及電路理論，可以得到如下的關(guān)系： （1）令,其中正比于溫度的變化。圖31溫度測量電路這個就是我們這個試驗所用到的測量溫度的電路。典型應(yīng)用：儀器儀表、工業(yè)控制器、條形顯示器、控制面板三、MOC3041的介紹 光隔離/光耦合過零觸發(fā)雙向可控硅驅(qū)動器MOC3041系列具有體積小、壽命長、功耗小、無觸點、價格低廉、無噪聲、觸發(fā)電路簡單可靠、抗干擾能力強(qiáng)、輸入輸出完全隔離，使其工作溫度在－40～＋100℃等優(yōu)點，用于控制固態(tài)繼電器，工業(yè)控制器，電機(jī)，螺管線卷等，具有較大的輸出能力，所以在微機(jī)控制的接口系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用價值。二、ZLG7289A（串行接口8 位LED 數(shù)碼管及64 鍵鍵盤智能控制芯片）ZLG7289A 是一片具有串行接口的可同時驅(qū)動8 位共陰式數(shù)碼管或64 只獨立LED的智能顯示驅(qū)動芯片該芯片同時還可連接多達(dá)64 鍵的鍵盤矩陣單片即可完成LED 顯示﹑鍵盤接口的全部功能ZLG7289A 內(nèi)部含有譯碼器可直接接受BCD 碼或16 進(jìn)制碼并同時具有2 種譯碼方式參看后文此外還具有多種控制指令如消隱﹑閃爍﹑左移﹑右移﹑段尋址等。MCS－51單片機(jī)的典型芯片是8051，其內(nèi)部基本組成為：一個8位的中央處理器（CPU），256byte片內(nèi)RAM單元，4Kbyte掩膜式ROM，2個16位的定時器／計數(shù)器，四個8位的并行I／O口（P0，P1，P2，P3），一個全雙工串行口5個中斷源，一個片內(nèi)振蕩器和時鐘發(fā)生電路。雙向可控硅在50HZ 交流電源和加熱絲電路中，只要在給定周期里改變可控硅的接通時間，就能達(dá)到改變加熱功率的目的，從而實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。其中測量電路通過Pt100熱電阻來傳遞溫度，通過測量電路將其轉(zhuǎn)換成電壓信號，在通過A/D將信號輸送到MCS51單片機(jī)內(nèi)部，以備控制程序的使用。第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計的宗旨1. 用于電磁爐的溫度控制結(jié)構(gòu)精簡2. 盡量降低成本3. 可靠性高（抗干擾性能好）本文將分析應(yīng)用單片機(jī)中的PID調(diào)節(jié)程序?qū)﹄姶艩t的控制，以及其測控電路。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。這就要求在PID控制中，不僅PID參數(shù)的整定不依賴于對象數(shù)學(xué)模型，并且PID參數(shù)能夠在線調(diào)整，以滿足實時控制的要求。但是在實際的應(yīng)用中，許多被控過程機(jī)理復(fù)雜，具有高度非線性、時變不確定性和純滯后等特點。在控制理論和技術(shù)飛速發(fā)展的今天，工業(yè)過程控制領(lǐng)域仍有近90％的回路在應(yīng)用PID控制策略。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點，稱為自動化和各個測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來越大。關(guān)鍵字: 單片機(jī) PID A/D反饋 并行I／O口AbstractWith the development of the production, in industry, the equipment to control temperature rising demand, as people39。因此設(shè)計出此溫度控制系統(tǒng)。河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）單片機(jī)溫度控制及PID控制程序的設(shè)計 學(xué)生姓名： ＿ 系 （部）：電子信息工程系 專 業(yè)：電氣自動化 指導(dǎo)教師： 2008 年 5 月 16 日摘 要隨著生產(chǎn)的發(fā)展，自動化程度越來越高，熱電設(shè)備對溫度的控制要求也越來越高。隨著人們生活水平的提高，對日常用品的自動化也提出了更高的要求，單片機(jī)的不斷更新?lián)Q代，既要滿足了上述的要求，又要達(dá)到提高自動化品質(zhì)的目的。本溫度控制系統(tǒng)的對象是一熱水電磁爐的水溫，深入日常生活，要求所設(shè)計的系統(tǒng)具有軟硬件結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可靠性高（即不易出錯）等特點。s living standards improve, the automation of daily necessities also a higher demand, the continuous upgrading of SCM, Meet the above requirements, to achieve the purpose of quality control. The temperature control system is the object of a hot water resistance furnace, for daily life, requested by the design of hardware and software systems with simple, lowcost, high reliability (that is, less errorprone), and other characteristics. The design of the system while these characteristics for the purpose of the design.Keyword: MCU PID A / D feedback LPT I / O port目 錄第一章 緒論 1第一節(jié) 引言 1第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計的宗旨 1第二章 系統(tǒng)概述 2第一節(jié) 系統(tǒng)簡介 2第二節(jié) 系統(tǒng)主要硬件簡介 3一、MCS51系列8051單片微機(jī)簡介 3二、ZLG7289A（串行接口8 位LED 數(shù)碼管及64 鍵鍵盤智能控制芯片） 3第三章 測溫及控制執(zhí)行電路的設(shè)計 5第一節(jié)測量電路 5第二節(jié) 控制執(zhí)行電路 6一、MOC3041工作原理 6二、執(zhí)行電路 7第四章 采用PID控制算法的原因 8第一節(jié)PID控制器的應(yīng)用 8第二節(jié) PID調(diào)節(jié)溫度的分析 9一、溫度控制的基本方法 9二、PID參數(shù)的確定 11第三節(jié) 抗干擾的設(shè)計 11一、產(chǎn)生干擾的原因以及結(jié)果 11二、抗干擾的措施 12第五章 分析與結(jié)論 15參考文獻(xiàn) 16致 謝 17附 錄 1 18第一章 緒論第一節(jié) 引言隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片微型計算機(jī)的功能也不斷增強(qiáng)，許多高性能的新型機(jī)種不斷涌現(xiàn)出來?！ID控制具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性能好、可靠性高等優(yōu)點，尤其適用于
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