基于pid電加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)word格式-文庫(kù)吧資料
2024-12-07 01:12本頁(yè)面
【正文】 2 將提供至少250ms 寬度的復(fù)位脈沖，其中的容許極限能用數(shù)字式的方法來選擇 5%或 10%的容限。 單片機(jī)的抗干擾性設(shè)計(jì)。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書 9 3 控制電路及程序流程圖 微 處理器 89C51 89C51 是一種帶 4K字節(jié) Flash 可編程可擦除 的 高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。具體如下： （ 1） 由硬件完成過零觸發(fā)環(huán)節(jié)，即在工頻電壓下，每 10ms 進(jìn)行一次過零觸發(fā)信號(hào)，由此信號(hào)來達(dá)到與單片機(jī)的同步。利用單片機(jī)控制雙向可控硅的導(dǎo)通角。在控制交流電壓時(shí)，每次電源電壓過零雙向可控硅都會(huì)自動(dòng)截止，所以雙向可控硅每半個(gè)周期都需要重新觸發(fā)。 如同晶閘管的控制極那樣，雙向可控硅的控制極在觸發(fā)后便失去了作用。另外兩種控制方式下，要求高一倍的觸發(fā)電流。相應(yīng)的分為四種方式： （ 1） MT1 相對(duì)于 MT2 為正，控制脈沖電壓 Ug 相對(duì)于 MT1 為正 （ 2） MT1 相對(duì)于 MT2 為負(fù)，控制脈沖電壓 Ug 相對(duì)于 MT1 為負(fù) （ 3） MT1 相對(duì)于 MT2 為正，控制脈沖電壓 Ug 相對(duì)于 MT1 為負(fù) （ 4） MT1 相對(duì)于 MT2 為負(fù)，控制脈沖電壓 Ug 相對(duì)于 MT1 為正 雙向可控硅通常工作在控制方式（ 1）和控制方式（ 2）。在電流為零時(shí)，反向電壓可能不為零，且超過轉(zhuǎn)換電壓，使管子反向?qū)ǎ室茏幽艹惺苓@種反向電壓，并在回路中加入 RC 網(wǎng)絡(luò)加以吸收。 雙向可控硅的 通斷情況由控制極柵極（ G）決定，當(dāng)柵極無信號(hào)時(shí) MT1 和MT2 成高阻態(tài)，管截止；而當(dāng) MT1 與 MT2 之間加一個(gè)閾值電壓（一般大于 ）的電壓時(shí)，就可以利用控制極柵極電壓來使可控硅導(dǎo)通。 雙向可控硅電路 (1)雙向可控硅 這種可控硅具有雙向?qū)üδ?，在交流電的正?fù)半周都可以導(dǎo)通。 （ 4）輸出通道實(shí)現(xiàn)了光電隔離，防止了射電干擾。 （ 2） MOC3061 由于采用了過零觸發(fā)電路大大簡(jiǎn)化了雙向可控硅的 觸發(fā)電路，把 SCR 一向控制變?yōu)閷?shí)用的數(shù)字脈沖控制。 在此電路中可以看出單片機(jī)的輸出通道采用了 MOC3061進(jìn)行驅(qū)動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）控制簡(jiǎn)單。在本電路中 R27 取 300 歐。 R25 和 C10 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式選，一般 C10 取 ~， R25 取幾歐到幾十歐，本電路中 R25 取 39 歐， C10武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書 7 取 uF。有了吸收回路，可控硅通斷過程中電源電壓的變化率受到 R25， C10 的限制。 驅(qū)動(dòng)電路有關(guān)元件的選擇 R25， C10 組成吸收電路，并接在雙向可控硅的兩極之間。 在圖 22 驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路中，當(dāng)單片機(jī)的 、 、 發(fā)出邏輯數(shù)字量為高電平時(shí)，經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動(dòng)光耦合器的放光二極管， MOC3061 的輸入端導(dǎo)通，有大約 15mA 的電流輸入。 MOC3061 是一片把過零檢測(cè)和光耦雙向可控硅集成在一起的芯片。因此，能夠較好地滿足信號(hào)傳輸速度的要求，且光耦合器非常容易得到觸發(fā)脈沖，具有可靠、體積小、等特點(diǎn)。光耦合器是靠光傳送信號(hào)，切斷了各部件之間地線的聯(lián)系，從根本上對(duì)強(qiáng)弱電進(jìn)行隔離，從而可以有效地抑制掉干擾信號(hào)。雙向可控硅的通斷直接決定加熱電阻的工作與不工作，本部分用帶過零觸發(fā)的光耦 MOC3061 來驅(qū)動(dòng)。 6. 電橋的正電源必須接穩(wěn)定的參考基準(zhǔn)，因?yàn)槿绻苯?VCC的話，當(dāng)網(wǎng)壓波動(dòng)造成 VCC發(fā)生波動(dòng)時(shí)，運(yùn)放輸出的信號(hào)也會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)再武漢理工大學(xué)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書 6 到以 VCC未發(fā)生波動(dòng)時(shí)建立的溫度 電阻表中查表求值時(shí)就不準(zhǔn)確。測(cè)量電位器的阻值時(shí)須在沒有接入電路時(shí)調(diào)節(jié)，這是因?yàn)榻尤腚娐泛鬁y(cè)量的電阻值發(fā)生了改變。 設(shè)計(jì)及調(diào)試注意點(diǎn)： 1. 同幅度調(diào)整 R1和 R2的電阻值可以改變電橋輸出的壓差大?。? 2. 改變 R5/R3的比值即可改變電壓信號(hào)的放大倍數(shù)，以便滿足設(shè)計(jì)者對(duì)溫度范圍的要求 3. 放大電路必須接成負(fù)反饋方式，否則放大電路不能正常工作 。 測(cè)溫原理：電路采用 TL431和電位器 VR1調(diào)節(jié)產(chǎn)生 ；采用R R VR Pt100構(gòu)成測(cè)量電橋（其中 R1＝ R2， VR2為 100Ω精密電阻），當(dāng) Pt100的 電阻值和 VR2的電阻值不相等時(shí)，電橋輸出一個(gè) mV級(jí)的壓差信號(hào)，這個(gè)壓差信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放 LM324放大后輸出期望大小的電壓信號(hào)，該信號(hào)可直接連AD轉(zhuǎn)換芯片。常用的采樣電路有兩種：一為橋式測(cè)溫電路，一為恒流源式測(cè)溫電路。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校正，模擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在微處理系統(tǒng)中使用，將 Pt電阻的電阻值和 溫度對(duì)應(yīng)起來后存入 EEPROM中，根據(jù)電路中實(shí)測(cè)的 AD值以查表方式計(jì)算相應(yīng)溫武漢理工大學(xué)《
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