【正文】 性和復(fù)現(xiàn)性差，而且線性度差，需要進(jìn)行查表線性擬合，大大浪費(fèi)控制器的資源，因此不能選用。但其輸出電壓受冷端溫度影響，需要進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償，使電路變得復(fù)雜，且測(cè)量范圍過大，在本題中并非最佳方案。 溫度傳感器的選擇 方案一： 熱電偶主要是利用兩種不同金屬的熱電效應(yīng)，測(cè)溫范圍在 200℃～ 1800℃，產(chǎn)生接觸電勢(shì)隨溫度變化而變化，從而 達(dá)到測(cè)溫的目的。且其內(nèi)部資源豐富，本身就含有 A/D 轉(zhuǎn)換模塊和定時(shí) /計(jì)數(shù)器（ PWM）模塊，使用方便簡(jiǎn)單。 方案三 ： 基于前兩種方案的比較 ,我們考慮到 S08AW60，該芯片擁有 62KB 片上在線可編程 FLASH 存儲(chǔ)器 和 2KB 片上 RAM， 具有模塊保護(hù)與安全選項(xiàng)功能 。 微控制器的選擇 方案一 ： 8031 芯片內(nèi)部無 ROM， 需要外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器 ,由此造成電路焊接的困難 ，況且使用 8031 還需要另外購買其他的芯片 ，如 A/D 轉(zhuǎn)換及定時(shí) /計(jì)數(shù)器（ PWM）等芯片， 從而造成成本較高 ， 性價(jià)比低。主要用于計(jì)算機(jī)控制的初級(jí)階段，或用于試驗(yàn)新的數(shù)學(xué)模型和調(diào)試新的控制程序等。它的缺點(diǎn)是仍要人工進(jìn)行操作，所以響應(yīng)速度不可能太快。操作人員據(jù)此改變?cè)O(shè)定值或進(jìn)行必要的操作。 6 在這種系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)每隔一定的時(shí)間進(jìn)行一次采樣，經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工處理。 1．操作指導(dǎo)控制系統(tǒng) 操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)如圖 16所示。根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)、控制方案、控制目標(biāo)和系統(tǒng)構(gòu)成，微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)大體上可分為以下幾種類型：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)（ DDC）、計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（ SCC）、分布式控制系統(tǒng)（ DCS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ CIMS）和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（ FCS）。 復(fù)合控制系統(tǒng)兼有閉環(huán)和開環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，控制精度高，控制反應(yīng)快，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 3．復(fù)合控制系統(tǒng) 將閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，構(gòu)成開環(huán) 閉環(huán)相結(jié)合的控制系統(tǒng)稱為復(fù)合控制系統(tǒng)，也稱為混合控制系統(tǒng)。差值所產(chǎn)生的控制作用是使系統(tǒng)向減少或消除偏差的方向變化，所以有利于克服慣性和干擾而維持給定的控制，因此也稱這種控制為偏差控制。 5 由于輸出信號(hào)要返回輸入端參與控制，所以信號(hào)傳遞有兩個(gè)通道：主通道將控制信號(hào)送至被控對(duì)象；反 饋通道將輸出信號(hào)反饋到輸入端。測(cè)速電機(jī) TG 將輸出量 n 轉(zhuǎn)換成電壓 Ufn 反饋到輸入端去，形成一個(gè)閉環(huán)。 2．閉環(huán)控制系統(tǒng) 若系統(tǒng)的輸出量通過反饋環(huán)節(jié)作用于控制部分，形成閉合環(huán)路，這樣的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱反饋控制系統(tǒng)。擾動(dòng)控制原理如圖 14所示。 若擾動(dòng)因素已知，并能直接或間接地檢測(cè)出，那么也可以利用擾動(dòng)信號(hào)來產(chǎn)生一種補(bǔ)償，以抵消擾動(dòng)的影響。 開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，成本低。它由預(yù)先設(shè)定的指令程序產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖，經(jīng)脈沖放大器放大后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，通過精密傳動(dòng)機(jī)構(gòu)再帶動(dòng)工作臺(tái)對(duì)工件進(jìn)行加工就是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)。 1．開環(huán)控制系統(tǒng) 若系統(tǒng)的輸出量不被引回來（反饋）對(duì)系統(tǒng)的控制部分產(chǎn)生影響，這樣的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)，如圖 13所示。要控溫就要先進(jìn)行測(cè)溫，再轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能讀懂的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行處理后得出控制電機(jī)的控制值，也就是 PWM 控制中說的占空比，通過改變占空比就可以達(dá)到調(diào)速的目的。隨著單片機(jī)的廣泛使用，溫度的自動(dòng)控制已經(jīng)變成了可能。 S08AW 系列 是 Freescale 公司推出的新一代 S08 系列微控制器中的一款增強(qiáng)型 8 位微控制器，它不僅集成度高、片內(nèi)資源豐富，接口模塊包括SPI、 SCI、 IIC、 A/D、 PWM 等，還具有很寬的工作溫度范圍： 40℃ ～ +125℃ 。 課程設(shè)計(jì) 題 目： 恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 （系）： 電氣與信息工程學(xué)院 班 級(jí)： 電氣 08－ 13 班 姓 名： 申偉偉 學(xué) 號(hào)： 13 號(hào) 2 摘 要 進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代，嵌入式技術(shù)全面展開，其優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)得到了越來越多的好評(píng)。 飛思卡爾 (Freescale)半導(dǎo)體公司 S08 系列 的單片機(jī)是受到關(guān)注的諸多優(yōu)異微控制器之一。在本系統(tǒng)的溫度控制中，采用的是 S08AW60 微控制器。 在本系統(tǒng)中，主要是通過控制 電機(jī) 來達(dá)到控制溫度的目的，當(dāng)然在一些高級(jí)或者要求更高的場(chǎng)合還可以通過控制空調(diào)來實(shí)現(xiàn)調(diào)溫。 關(guān)鍵詞： 自動(dòng)控制系統(tǒng) 、 S08AW60 微控制器、溫度 、傳感器 3 目 錄 1 引言 .............................................................. 4 2 總體方案設(shè)計(jì) ...................................................... 8 硬件方案論證 .................................................... 8 微控制器的選擇 ................................................ 8 溫度傳感器的選擇 .............................................. 9 顯示器的選擇 ................................................. 10 鍵盤的選擇 ................................................... 10 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的方框圖 ........................................... 11 系統(tǒng)控制算法的設(shè)計(jì) ............................................. 12 3 系統(tǒng)單元電路的設(shè)計(jì) ............................................... 12 檢測(cè)電路設(shè)計(jì) ................................................... 13 微控制器的工作電路設(shè)計(jì) ......................................... 14