【正文】 算 （ 電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC751 的方程式 ） ： 在 78℃ 到 0℃ 的溫度范圍內(nèi)： Rt=100[1+1031061012(t100)t3] 在 0℃ 到 +600℃ 的溫度范圍內(nèi)： 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 Rt=100(1+103t 106t 2) 其中： Rt 是溫度 t 時(shí)的阻值（單位： Ω） ， t 是溫度（單位： ℃ ） Pt100 厚 膜鉑電阻溫度傳感器允許通過(guò)的工作電流為 ≤5mA。 應(yīng)用：地線(xiàn)干擾抑制，信號(hào)長(zhǎng)線(xiàn)傳輸，安全隔離柵，電力監(jiān)控，醫(yī)療設(shè)備，儀器儀表，工業(yè)自控等需要將模擬電量隔離的行業(yè) 精度等級(jí)： 級(jí)、 級(jí)、 級(jí)（非線(xiàn)性度 %） 其管腳圖對(duì)應(yīng)如下圖所示： 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 圖 放大器管腳圖 A/D 轉(zhuǎn)換器模塊 由于要求的溫度控制范圍在 50℃ ~500℃，精度為 ℃， 則所須的 A/D 轉(zhuǎn)換器的分辨率要求 的 位 數(shù)為： 500 / =5000， 2^13=8192 5000 (故用大于 13 位的 A/D轉(zhuǎn)換器可以達(dá)到要求 ) 所以選擇一個(gè)位數(shù)為 16位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，能分辨 0~65536bit。因?yàn)楹驮瓉?lái)使用的 ADC 相比， DIP 封 裝的 AD7715 已經(jīng)非常不占位置了。 主要技術(shù)參數(shù)： ① 16 位無(wú)誤碼輸出， %非線(xiàn)性度； ②三線(xiàn)制串行接口，可靈活地與微處理機(jī)或 DSP 執(zhí)連接； ③前端增益可編程為 3 128 這四種，能對(duì)四段量程內(nèi)信號(hào)直接進(jìn)行高分辨率的轉(zhuǎn)換而不用另外進(jìn)行量程匹配處理； ④內(nèi)設(shè)自校準(zhǔn)電路，可有效去除零點(diǎn)漂移和增益誤差； ⑤內(nèi)設(shè)模擬輸入緩沖器，可直接對(duì)高阻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 可使用的內(nèi)部寄存器： ①通信寄存器， 8 位，可讀寫(xiě)。寫(xiě)入的命令字決定下一步操作是針對(duì)哪一個(gè)寄存器，是讀操作還是寫(xiě)操作。 ②設(shè)置寄存器， 8 位，可讀寫(xiě)。 ③數(shù)據(jù)寄存器， 16 位，只讀。 ⑥帶輸出速率可編程的低通濾波器，可根據(jù)需要選用不同轉(zhuǎn)換速率。 由于它具有體積小、功能強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、軍事裝置、機(jī)器人、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，又降低了成本，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)。變送器由毫伏變送器和電流 /電壓變送器組成 ,為了提高測(cè)量精度，變送器可以進(jìn)行零點(diǎn)遷移。外圍擴(kuò)展并行接口 8155，程序存儲(chǔ)器 EPROM2764，模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 等芯片。相應(yīng)的地址分配為： 0000H 00FFH 8155 內(nèi)部 RAM 0100H 命令 /狀態(tài)口 0101H A 口 0102H B 口 0103H C 口 0104H 定時(shí)器低 8 位口 0105H 定時(shí)器高 8 位口 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 圖 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)電路原理圖 8155 用作鍵盤(pán) /LED 顯示器接口電路。圖中 30 個(gè)按鍵分三類(lèi)：一是數(shù)字鍵 09，共 10 個(gè)；二是功能鍵 18 個(gè)；三是剩余兩個(gè)鍵，可定義或設(shè)置成復(fù)位鍵等。 A 口和所有 LED 的八段引線(xiàn)相連，各 LED 的控制端G 和 8155C 口相連，故 A 口為字形口， C 口為字位口， 8031 可以通過(guò) C 口控制LED 是否點(diǎn)亮，通過(guò) A 口顯示字符。 圖 2 8155 用作鍵盤(pán) /LED 顯示接口電路 AD7715 的最高更新率可以達(dá)到 500Hz，即理論上 2ms 可以完成 1 次 A/D轉(zhuǎn)換，但實(shí)際上如果考慮到通道切換的因素后，這個(gè)速率是不可能的。這個(gè)問(wèn)題在其它類(lèi)型的 ADC 中也存 在。 另外一個(gè)問(wèn)題就是串口數(shù)據(jù)， AD7715 輸出數(shù)據(jù)和接收命令都是高位在先，而 51 系列串口的數(shù)據(jù)時(shí)序是低位在先；所以不論是寫(xiě) 8 位的命令，還是讀取 16位的轉(zhuǎn)換結(jié)果，數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)高低位的顛倒處理。 /*初始化 AD7715 的通信口 */ writereg(0x10)。/*自標(biāo)定， ， 500Hz更新率，單極性，非緩沖模式 */ while(!IN_PORT amp。 0x80)。 /*字節(jié)首尾交換 */ while(!TI)。 } float readdata 16(){ UNCHAR temp1。 writereg(0x04)。 /*退出 standby 方式，設(shè)置讀操作， 3/rate 時(shí)間后出結(jié)果 */ while(!(IN_PORT amp。 while(IN_PORT amp。 /*等待讀時(shí)刻到來(lái) */ RUN=0； /*AD7715 選中 */ SCON=0X10。 temp1=SBUF。 while(!RI)。 temp1=SBUF。 /*合并成 16 位 */ 溫度控制器設(shè)計(jì) — 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 return((float)(exchange_16(temp2))/*VREF)。偏差控制的原理是先求出實(shí)測(cè)爐溫對(duì)所需爐溫的偏差值，然后對(duì)偏差值處理獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。 ① 溫度控制程序 溫度控制程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮如下： 1）鍵盤(pán)掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示； 2）爐溫采樣、數(shù)字濾波； 3）數(shù)據(jù)處理； 4）越限報(bào)警和處理； 5） PID 計(jì)算 、溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換 ② 主程序 主程序包括 8031 本身的初始化、并行接口 8155 初始化等等。 ③ 中斷服務(wù)程序框圖 (如 圖 44 所示 ) T0 中斷服務(wù)程序是溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于啟動(dòng)數(shù) /模轉(zhuǎn)換器、讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報(bào)警和越限處理、 PID 計(jì)算和輸出可控硅的觸發(fā)脈沖等。 8031 從 T1 中斷服務(wù)程序返回后即可恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和返回主程序。 對(duì)于一般線(xiàn)性?xún)x表來(lái)說(shuō)，標(biāo)度轉(zhuǎn)換公式為： Tx=A0 + (AmA0) (VxVo) / (VmVo) 其中， A0 為一次測(cè)量?jī)x表的下限； Am為一次測(cè)量?jī)x表的上限； Vx 為實(shí)際測(cè)量值（工程量）； Vm 為儀表上限對(duì)應(yīng)的數(shù)字量； V0 為儀表下限對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。例如對(duì)于熱慣性大、時(shí)間滯后明顯、耦合強(qiáng)、難于建立精確數(shù)學(xué)模型的大型立式淬火爐，可以采用人工智能模糊控制算法，通過(guò)對(duì)淬火爐電熱元件通斷比的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的自動(dòng)控制，也可以采用仿 人智能控制（ SHIC）算法和 PID 控制算法的聯(lián)合控制方案，實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)靈活運(yùn)用。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)線(xiàn)圈通電后，會(huì)使中心的軟鐵核心產(chǎn)生磁性，將橫向的擺臂吸下，而 臂的右側(cè)則迫使電門(mén)接點(diǎn)相接，使兩接點(diǎn)形成通路。另外繼電器規(guī)格除了電門(mén)接點(diǎn)數(shù)目不同，還要注意線(xiàn)圈的工作電壓是直流或是交流電，使用的電壓電流大小，切換電門(mén)耐電壓程度等，繼電器的規(guī)格有 6v、 9v、 12v、 24v、 48v、100v、 110v、 200v、 220v… 等，例如一般工業(yè)界常用的繼電器接點(diǎn)可以耐電壓電流 110v