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单片机温度控制系统的设计(单片机毕业论文)

来源:Http://myeducs.cn 联系QQ:点击这里给我发消息 作者: 佚名 来源: 网络 发布时间: 13/05/23

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 2764是8K  EPROM型器件。8031的PSEN和2764的OE相连,P2.5和CE相连,所以2764的地址空间为:0000H---1FFFH,ADC0809的0通道(IN0  其他输入端可作备用)和变送器的输出端相连,所以从通道0(IN0)上输入的0V--+5V范围的模拟电压经A/D转换后可由8031通过程序从P0口输入到它的内部RAM单元,在P2.2=0和WR=0时,8031可使ALE和START变为高电平而启动ADC0809工作;在P2.2=0和RD=0时,8031可以从ADC0809接收A/D转换后的数字量。也就是说ADC0809可以视为8031的一个外部RAM单元,地址为03F8H(地址重复范围很大),因此,8031执行如下程序可以启动ADC0809工作。
MOV DPTR,#03F8H
MOVX @DPTR,A
若8031执行下列程序
MOV DPTR,#03F8H
MOVX A,@DPTR
则可以从ADC0809输入A/D转换后的数字量。
1.3温度控制电路
    8031对温度的控制是通过双向可控硅实现的。如图一所示,双向可控硅管和加热丝串接在交流220V、50Hz市电回路。在给定周期T内,8031只要改变可控硅管的接通时间即可改变加热丝的功率,以达到调节温度的目的。
    可控硅接通时间可以通过可控硅控制极上触发脉冲控制。该触发脉冲由8031用软件在P1.3引脚上产生,在过零同步脉冲同步后经光电耦合管和驱动器输出送到可控硅的控制极上。
3. 温度控制的算法和程序框图
  3.1温度控制算法
    通常,电阻炉炉温控制都采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出实测炉温对所需炉温的偏差值,然后对偏差值处理获得控制信号去调节电阻炉的加热功率,以实现对炉温的控制。在工业上,偏差控制又称PID控制,这是工业控制过程中应用最广泛的一种控制形式,一般都能收到令人满意的效果
  3.2
温度控制程序框图
   温度控制程序的设计应考虑如下:1)键盘扫描、键码识别和温度显示;2)炉温采样、数字滤波;3)数据处理;4)越限报警和处理;5)PID计算、温度标度转换
3.2.1程序框图
    主程序包括8031本身的初始化、并行接口8155初始化等等。大体说来,本程序包括设置有关标志、暂存单元和显示缓冲区清零、T0初始化、CPU开中断、温度显示和键盘扫描等程序
3.2.2中断服务程序框图
    T0中断服务程序是温度控制系统的主体程序,用于启动数/模转换器、读入采样数据、数字滤波、越限温度报警和越限处理、PID计算和输出可控硅的触发脉冲等。P1.3引脚上输出的该同步触发脉冲宽度由T1计数器的溢出中断控制,8031利用等待T1溢出中断的空闲时间(形成P1.3输出脉冲顶宽)完成把本次采样值转换成显示值而放入显示单元缓冲区和调用温度显示程序。8031从T1中断服务程序返回后即可恢复现场和返回主程序
3.2.3主要子服务程序框图
    主要服务子程序包括温度检测采样及数字滤波子程序、带符号双字节乘法子程序和标度转换子程序目的是把实际采样取得的二进制值转换成BCD码形式的温度值,然后存放到显示缓冲区中,供显示子程序调用。
    对于一般线性仪表来说,标度转换公式为:
Tx=A0 + (Am-A0)
   
其中,A0为一次测量仪表的下限; Am为一次测量仪表的上限;Vx 为实际测量值(工程量);Vm为仪表上限对应的数字量; V0为仪表下限对应的数字量。

 
4 其它控制算法
    不同的控制对象,所采用的算法有所不同。例如对于热惯性大、时间滞后明显、耦合强、难于建立精确数学模型的大型立式淬火炉,可以采用人工智能模糊控制算法,通过对淬火炉电热元件通断比的调节,实现对炉温的自动控制,也可以采用仿人智能控制(SHIC)算法和PID控制算法的联合控制方案,实际应用时应灵活运用。

5结束语
    MCS-51单片机,体积小,重量轻,抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,即使是非电子计算机专业人员,通过学习一些专业基础知识以后也能依靠自己的技术力量,来开发所希望的单片机应用系统。本文的温度控制系统,只是单片机广泛应用于各行各业中的一例,相信读者会依靠自己的聪明才智,使单片机的应用更加广泛化。

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