【正文】 電壓；為輸入端發(fā)光二極管的壓降，；為發(fā)光二極管的工作電流，即15mA。輸出端限流電阻的作用為限制流過(guò)MOC3061輸出端的電流不要超過(guò)1A。從而實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。本次設(shè)計(jì)需要+15V和+5V電源。系統(tǒng)電源工作原理為：220V交流電經(jīng)過(guò)變壓器變?yōu)?4V交流電，之后通過(guò)二極管整流橋變?yōu)?4V直流電，經(jīng)過(guò)電容濾波后分別送入三端固定正電壓穩(wěn)壓器LM7805和LM7815，最后從LM7805和LM7815輸出+5V和+15V直流電，即得到系統(tǒng)所需電源。電阻爐溫度控制采用數(shù)字PID調(diào)節(jié)規(guī)律，為了確定PID上的參數(shù)，采用飛升曲線法來(lái)確定電阻爐溫度控制的傳遞參數(shù)。一階對(duì)象參數(shù)的求?。簩?duì)于一階對(duì)象的放大倍數(shù)，可由輸出穩(wěn)態(tài)值和輸入階躍信號(hào)幅值的比值球得。根據(jù)溫度變化曲線的要求,可將其分為三段來(lái)進(jìn)行控制:自由升溫段,保溫段和自然降溫段。為避免過(guò)沖,從室溫到額定溫度為自由升溫段,在177。在自由升溫段中,希望升溫越快越好,總是將加熱功率全開(kāi)。保溫控制方法有多種,如果采用比例控制,由于電熱元件所加功率的變化和油溫變化之間存在一段時(shí)間延遲,因此當(dāng)以溫差來(lái)控制輸出時(shí),系統(tǒng)只有在溫度與給定值相等時(shí)才停止輸出。滯后時(shí)間越大,超過(guò)給定值也越大。同樣,由于爐溫變化滯后于輸出,它將繼續(xù)下降,從而造成溫度的上下波動(dòng),即所謂的振蕩。有了PD調(diào)節(jié),系統(tǒng)輸出不僅取決于溫差的大小,還取決于溫差的變化速率。積分作用可以提高溫度控制的靜態(tài)精度,適當(dāng)選擇積分作用,則可以在不影響動(dòng)態(tài)性能情況下提高溫度控制的精度。 控制算法已知增量型PID控制的公式如下 （式52）如令，其中為純比例作用下的臨界周期，則 （式53）轉(zhuǎn)變位置式算法為： （式54）因此該算法只需要調(diào)整一個(gè)參數(shù)。以下是對(duì)數(shù)據(jù)處理的說(shuō)明：（1）算式中的各個(gè)項(xiàng)均有正有負(fù)，最高位為符號(hào)位，最高位的0表示正數(shù)1表示負(fù)數(shù)，正數(shù)與負(fù)數(shù)均用補(bǔ)碼表示，最后結(jié)果以源碼輸出。（3）雙精度運(yùn)算。其位置式算法流程圖如圖52所示：圖52 PID位置式算法流程圖 數(shù)字濾波 數(shù)字濾波的介紹由于工業(yè)對(duì)象的環(huán)境比較惡劣，干擾源比較多，如環(huán)境溫度、電磁場(chǎng)等，當(dāng)干擾作用于模擬信號(hào)后，使A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果偏離真實(shí)值。所謂數(shù)字濾波，是通過(guò)一定的計(jì)算程序?qū)Σ蓸有盘?hào)進(jìn)行平滑加工，提高其有用信號(hào)，消除和減少各種干擾和噪音，以保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性，其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）不需增加任何硬件設(shè)備，只要在程序進(jìn)入數(shù)據(jù)處理和控制算法之前，附加一段數(shù)字濾波程序即可。（3）模擬濾波器通常是每個(gè)通道都有，而數(shù)字濾波器則可以多個(gè)通道共用，從而降低了成本。（5）使用靈活、方便，可以根據(jù)需要來(lái)選擇不同的濾波方法，或改變參數(shù)。 數(shù)字濾波的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用中值濾波，就是連續(xù)取樣三次，取中間值作為本次的取樣值。以下是濾波程序設(shè)計(jì)流程圖：圖53 濾波程序流程圖總 結(jié)本論文初步完成了對(duì)電阻式鍋爐的自動(dòng)控溫系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)AT89C2051單片機(jī)變成來(lái)進(jìn)行總的控制。在控制過(guò)程中應(yīng)該注意，采樣周期不能太短，否則使調(diào)節(jié)過(guò)于頻繁，不但執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能反映，而且計(jì)算機(jī)的利用率會(huì)大為降低。本次設(shè)計(jì)我通過(guò)查閱大量資料，增加了對(duì)計(jì)算機(jī)控制、PID算法控制、A/D轉(zhuǎn)換及中斷等相關(guān)專業(yè)知識(shí)的理解，提高了自己的操作能力，增長(zhǎng)了不少見(jiàn)識(shí)，這些都為以后踏上工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。王老師嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)術(shù)作風(fēng)，使我感到由衷的敬佩，她兢兢業(yè)業(yè)的工作精神，使我為之深深的感動(dòng)。在此，我要向王老師表達(dá)我最誠(chéng)摯的謝意和深深的敬佩。同時(shí)我還要謝謝在這次設(shè)計(jì)中給過(guò)我?guī)椭?，指?dǎo)過(guò)我的老師和同學(xué)，只有在你們無(wú)私的奉獻(xiàn)下，我的論文才得以完成。I[J]. 1982.[21] Culpan. Multinational Strategic[M]. The Howorth Press. 1993.[22] Roger EM. Diffusion of innovations. The Free Press. 1983附錄1：電阻式鍋爐的自動(dòng)控溫系統(tǒng)原理圖附錄2：電阻式鍋爐的自動(dòng)控溫系統(tǒng)程序清單初始化程序設(shè)計(jì)CLEAR： CLR ADEC AMOV P1,AMOV TMOD,90H ；采樣周期MOV SP,75HCLR AMOV 20H,AMOV 21H,AMOV 22H,AMOV 23H,AMOV 24H,AMOV 25H,AMOV 26H,AMOV 27H,AMOV 28H,AMOV 29H,AMOV SCON,10HMOV TMOD,01HVSDA EQU VSCL EQU SLA EQU 50HNUMBYT EQU 51HMTD EQU 30HMRD EQU 40HSLAW EQU 0A0HSLAR EQU 0A1HSETB EX0SETB EARET主程序入口和中斷程序入口INTRY： ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HRETIORG 000BHRETIORG 0013HRETIORG 001BHRETI主程序START： LCALL CLEARMEMIOMAIN： MOV TMOD，01HMOV TH0，07HMOV TL0，0FFHSETB TR0MOV R1，071HMOV RO，4ACHLCALL FMULMOV R1，ALCALL FMULMOV R1，O1HLCALL FADDMOV 20H，R0MOV RO，00HMOV R0，071HLCALL FSQUMOV R1，BLCALL FMULMOV 21H，R0MOV RO，00HMOV RO，071HLCALL FSQUMOV RI，071HLCALL FMULMOV R1，CLCALL FMULMOV R1，020HLCALL FADDMOV R1，21HLCALL FADDMOV R1，035HLCALL FMULMOV 22H，R0MOV R0，071HLCALL DISPLAYLCALL KEYMOV R0，023HMOV R1，022HLCALL COLLECTLCALL FCMPMOV TMOD，01HLJMP INTT0MOV TL0，18HMOV TH0，0FCHSETB EASETB ET0SETB TR0INTT0：CPL MOV TL0，18HMOV TH0，0FCHRETIEND終端服務(wù)程序ORG 0200HT0INT: MOV TL0,3CH ；重置T0時(shí)間常數(shù)MOV TL0,0B0H DJNZ R7, TOR ；判1s到否?未到返回MOV R7,10 ；重置1s計(jì)數(shù)器初值LCALL TREF ；調(diào)用溫度設(shè)定值檢測(cè)子程序LCALL TADC ；調(diào)用溫度檢測(cè)子程序LCALL XSCL ；調(diào)用標(biāo)度變換子程序LCALL DISP ；調(diào)用刷新顯示子程序LCALL CONT ；調(diào)用溫度控制子程序TOR: RETI ；中段返回A/D轉(zhuǎn)換子程序CONVERT： NOP；MOV TMOD,09HMOV TL0,00HMOV TH0,00HLOOP1： NOPJB ,LOOP1SERB TR0LOOP2： NOPJNB ,LOOP2LOOP3： NOPJB ,LOOP3CLR TRPMOV B, TH0MOV A, TL0MOV TL0,00HMOV TH0,00HAJMP LOOP1鍵盤程序ORG 0000H ；復(fù)位地址 LJMP STAT ；轉(zhuǎn)初始化 ORG 00003H ；INT0中斷入口地址 LJMP PINT0 ；轉(zhuǎn)INT0中斷服務(wù)程序 ORG 0100H ；初始化程序首地址TREF: MOV SP,60H ；置堆棧指針 SETB IN0 ；置INT0為邊沿觸發(fā)方式 MOV IP,0000001B ；置INT0為高優(yōu)先級(jí)中斷MOV P0,0001111B ；SETB EA ；CPU開(kāi)中SETB EX0 ；INT0開(kāi)中LJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序并等待有鍵按下時(shí)INT0中斷ORG 2000H ；INT0中斷服務(wù)程序首地址PINT0: PUSH Acc ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) PUSH PSW MOV A,P0 ；讀行線（）數(shù)據(jù) CPL A ；數(shù)據(jù)取反，“1”有效 ANL A,0FH ；屏蔽列線，保留行線數(shù)據(jù) MOV R2,A ；存行線（）數(shù)據(jù)（R2低4位） MOV P0,0F0H ；行線置低電平，列線置輸入態(tài) MOV A,P0 ；讀列線（）數(shù)據(jù) CPL A ；數(shù)據(jù)取反，“1”有效 ANL A, 0F0H ；屏蔽行線，保留列線數(shù)據(jù)（A中高4位） MOV R1,03H ；取列線編號(hào)初值 MOV R3, 03H ；置循環(huán)數(shù) CLR C PINT01: RLC A ；依次左移入C中 JC PINT02 ；C=1,該列有鍵按下，（列線編號(hào)存R1） DEC R1 ；C=0,無(wú)鍵按下，修正列編號(hào) DJNZ R3,PINT01 ；判斷循環(huán)是否結(jié)束未結(jié)束繼續(xù)尋找PINT02: MOV A,R2 ；取行線數(shù)據(jù)（低4位） MOV R2,00H ；置行線編號(hào)初值MOV R3,03H ；置循環(huán)數(shù)PINT03: RRC A ；依次右移入C中JC PINT04 ；C=1,該行有鍵按下，（行線編號(hào)存R2）INC R2 ；C=0, 無(wú)鍵按下，修正行線編號(hào)DJNZ R3,PINT03 ；判斷循環(huán)是否結(jié)束未結(jié)束繼續(xù)尋找PINT04: MOV A,R2