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单片机温度自动控制系统论文

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单片机温度自动控制系统论文-自动化专业
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题目:温度自动控制系统
    Automatic control in temperature system
 
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学    院:  光电信息学院
系    别:  电子工程系   
专    业:    自动化      
学    生:     **   
指导教师:    **  
摘  要
单片机控制系统由微机和工业生产对象两大部分组成。本文通过热敏电阻这个敏感元件,对工程上一些对系统温度给与规定范围的过程,通过放大器毫伏量放大后,用单片机进行分析,处理通过PID算法用程序控制整个流程,系统中需要ADC0809,8155等芯片。
     温度自动控制系统采用了智能温度控制仪,它是一种能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制的面板式控制仪器。它将温度变化显示和数字控制集和于一体,用软件实现程序升温的调节。
 
 
关键字:测温、PID算法、单片机
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abstract
    Only flat machine control system from personal computer and industrial production object two most of groups become, it is rear that clear overheat quick resistance sensing element of this paper measure for some courses of giving assigned scope for systematic temperature on project through amplifier millivolt to enlarge ,analyse with only flat machine, handling uses program through PID algorithm to control entire process, needs ADC0809 in system,8155th class chip.
      The temperature voluntarily control system of composite material has adopted intelligent temperature control instrument ,it is a kind of type control instrument of face plate that can realize strict control as the litre of heating stove warms up speed and insulation time. It is shown that it sends temperature change with digital control set in one body, realize the program regulation with
warm litre with software.
 
 
Keyword: Measure warm, PID algorithm and single flat machine 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
目   录
第一章  绪论..........................................5
1.1   概述
1.2   课题分析
1.3   设计思路
第二章 系统的基本组成及基本工作原理...................6
2.1   系统的基本组成..................................6
2.2   系统的基本工作原理..............................6
第三章 测温电路的选择及设计...........................7
3.1  热电偶测温电路..................................7
3.2  热敏电阻测温电路................................8
第四章 硬件电路设计...................................9
4.1  ADC0809与8031接口硬件电路设计..................9
4.2  8155与8031接口硬件电路设计....................11
4.3  2732EPROM的工作原理及硬件接口设计..............13
第五章 掉电保护功能电路..............................16
第六章 温度控制电路..................................17
6. 1  温度控制电路...................................17
6.2  控制规律的选择.................................18
第七章 系统程序设计..................................20
7.1  系统控制主程序.................................20
7.2  中断服务程序.................................22
7.3  采样程序及其流程图.............................26
7.4  数字滤波子程序及其流程图.......................27
总  结...............................................30
致  谢...............................................31
参考文献.............................................32
附  录...............................................33
 

第一章 绪论
    1.1概述
单片微型机简称单片机,它是在一片芯片上集成了中央处理部件,存储器、定时器/计数器和各种输入输出设备等接口部件。单片机是微机发展的一个重要的分支,自问世以来,性能不断地改善和提高,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗小、使用方便、性能可靠、价格便宜等优点,故在工业控制、数据采集和处理、通信系统、家用电器等领域的应用日益广泛。国内虽然起步较晚,但单片机的潜力越来越被人们所重视,尤其在工业控制、自动化仪器仪表、计算机系统接口、智能化外设等应用领域发展很快。它的应用对于产品升级换代、机电一体化都具有重要的意义 在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中,温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
    1.2课题分析
    单片机控制系统由微机和工业生产对象两大部分组成,其中包括硬件电路和软件程序,整个控制系统是通过接口将计算机和生产过程联系起来实现计算机对生产过程中的数据处理和控制。
本文介绍了MCS—51单片机对温度控制系统硬件接口和软件设计的基本思想。包括单片机系统的扩展即程序存储器和数据存储器的扩展,输入/输出接口扩展和温度控制电路的接口。
 1.3设计思路
根据系统具体指标要求,可以对每一个具体部分进行分析设计。整个控制系统分为硬件电路设计和软件程序设计两部分。
 
第二章 系统的基本组成及基本工作原理
2.1系统的基本组成
    在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中,温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
本系统是由8031单片机、8155外围接口芯片,以及2732EPROM可擦除程序存储器、ADC0809模数转换器、温度检测元件和温度控制电路组成。
2.2系统的基本工作原理
    控制系统工作如下:材料温度由热电阻测量,信号放大通过放大器,毫伏信号放大后由A/D转换成相应的数字量,再通过光电耦合器,进入主机电路。由主机进行数据处理,判断分析,再输出数字控制量,去控制加热功率,从而实现对温度的控制。同时,超过上下限时进行自动报警,控制中自动显示温度值。
进行系统设计时,应考虑如下问题:
⑴具有掉电保护功能
⑵具有超偏报警功能,超偏时,发光管以闪光形势报警
⑶输入输出通道和主机都用光电耦合器进行隔离,使仪器具有较强的抗干扰能力
⑷采用六位LED显示
⑸温度控制范围涉及测温元件、电炉功率的选择
⑹控制精度、超调量等指标,涉及到A/D转换精度、控制规律选择等。
 
 
 
 
第三章 测温电路的选择及设计
3.1 热电偶测温电路
3.1.1热电偶
热电偶是将温度量转换成电热大小的热电传感器,它被广泛用来测量100℃─1300℃范围内的温度,它具有结构简单,使用方便,精度高,热惯性小,可测局部温度,集中检测,自动记录等特点。
   
图3.1热电效应
 
如图,将两种不同材料导体A、B两端接在一起,一端温度为 ,另一端为T(T> ),这时在这个回路中将产生一个与温度 、T以及导体料性质有关的电势 (T、 ),这样构成的热电变换元件称为热电偶,可用来测量温度,这种热电效应产生的电势 (T、 )是由珀尔帖效应和汤姆逊效应引起的。
常见的几种标准化热电偶有:铂 —铂热电偶(WRLB)(分度号LB-3)、铂 —铂 热电偶(WRLL)(分度号:LL-2):镍铬、镍硅或镍铬—镍铝热电偶(WREV)(分度号EV-2):镍铬—考铜热电偶(WREA)(分度号EA-2)。
3.1.2毫伏变送器
毫伏变送器是电动单元组合仪表中的一种,它可以将来自热电偶的MV级信号转换为电流输出,同时还能对热电偶温—电曲线进行校正,从而使热电偶检测的温度值与变送器的输出具有线性关系,本系统中所有用的变送器为EX系列仪表中的热电偶温度变送器它的输入电路有冷端补偿和断偶保护措施,负反馈电路具有线性功能。
线性功能:毫伏单元变送用折线近似地代替曲线构成非线性负反馈使变送器整个闭合的特性具有非线性,如果这个非线性的规律和所用热电偶特性曲线互相抵消,就可以使输出电压和电流具有完全正比于温度的性能。
为了提高测量精度,可将变送器进行零点迁移,当温度范围为400℃─1000℃,热电偶输出16.4~41.32mv,使变送器输出0~10mv,其输出经过电流—电压变换电路转换为0~5v电压信号,这样,使用8位的ADC使量化误差达±2.34℃。
3.2  热敏电阻测温电路
3.2.1热敏电阻
利用感温电阻,把测量温度转化成测量电阻的电阻式测温系统,常用于测量-200℃~+500℃范围内的温度,大多数金属导体的电阻,都具有随温度变化的特性,其特性方程如下:
                                                 、 分别为热电阻在t℃和0℃时的电阻值。
a为热电阻的电阻温度系数(1/℃)
对于绝大多数的金属导体,a并不是一个常数,而是温度的函数,不同的金属导体,a保持常数所对应的温度范围不同,选作感温元件的材料应满足如下要求:
⑴材料的电阻温度系数a越大,热阻的系数大,最敏度越高,纯金属的a比合金的高,所以一般采用纯金属作热敏电阻元件。
⑵在测温范围内,a保持常数,便于实现温度表的线性刻度特性。
⑶具有比较大的电阻率,有利于减少热电阻的体积,减少热惯性。
⑷特性复现性好,容易复制。
 
3.2.2关于铂电阻的特性
铂的物理化学性能非常稳定,是目前制造热电阻的比较好的材料,有很好的稳定性和测量精度。
铂的使用温度范围-200℃─+600℃
0─100℃的电阻温度系数平均值( /℃)为3.92~3.98,电阻率为(Ω· )0.0981~00.106
在0℃时,铂的电阻值 =100Ω
3.2.3 测量电路
 

图3.2 温度测试电路
 
 
 
 
 
 
第四章 硬件电路设计
4.1 ADCO809与8031接口硬件电路设计
ADCO809是8路输入单片机模数转换器,它采用逐位逼近式A/D转换原理,可以直接接到微机总线接口上,不需另加I/O接口芯片,它可作为微机的I/O接口,亦可作为存储单元对待,它无需进行调零和满量程调节,多路开关地址输入能够进行锁存和译码,而且其三态TTL输出也可锁存。
 

图4.1 ADC0809与8031接口电路
 
如图所示ADC0809与8031单片机的接口电路,当P2.2=0时,选中了ADC0809(允许启动各通道转换与读取相应的转换结果),转换结束信号EOC经倒相后接至单片机的外部中断 ,当p3.3=0时,说明转换结束,我们选用0通道作为输入,因而可以把0809视为一个地址为03F8H的外部数据存储单元,对其写数据时,8031的 信号使ALE和START有效,将74LS373锁存的地址低三位存入0809并启动ADC,当EOC为低电平时,说明A/D转换正在进行,当EOC为高电平(即P3.3=0)时,表示转换结束,8031可以读入转好的数据。
4.2 8155和8031接口硬件电路设计
4.2.1 8155芯片的结构
8155芯片是一种多功能的可编程常用外围接口芯片,它具有三个可编程I/O端口(A口和B口是8位C口是6位)一个可编程14位定时计数器和256字节的RAM,能方便地进行I/O扩展和RAM扩展,
芯片引脚功能如下
RESET:复位输入信号
AD0~AD7:三态地址/数据复用线
:片选信号
:读选通信号线,低电平有效
:写选通信号线,低电平有效
IO/ ,RAM/IO选择,IO/ =O,  =0时,单片机选择8155的RAM读写AD0~AD7上的地址为8155的RAM单元地址。
当IO/ =1,  =0时,单片机选择8155的I/O读写AD0~AD7上的地址为8155的I/O地址。
ALE:地址锁存信号线
PA0~PA7:端口A I/O线
PB0~PB7:端口B I/O线
PC0~PC7:端口C I/O线
TIMER:  定时计数器的输入端
:定时计数器的输出端
 
4.2.2 8155与8031接口电路
8155和8031可以直接连接,不需要任何外加电路,对系统增加了256字节的RAM,22位I/O线及一个计数器,电路中8031的P2.1接8155的CE,P2.0接8155的IO/ ,P0.0~P0.7接8155的AD0~AD7时,8155的I/O和RAM地址分配将是:
(1)    P2.1=0,P2.0=0时选中8155片中RAM,地址是0000H~00FFH
(2)    P2.1=0,P2.0=1时选中2/0口,各口分想地址为:
0100H命令状态寄存器
0101H  A口地址
0102H  B口地址
0103H  C口地址
0104H计数值低8位
0105H计数值高8位和方式寄存器
(3)    8155的命令字和状态字
a、8155的命令字

                    图4.2 8155命令字
                          
定时器命令
00=无操作
01=停止计数
10=时间到由停止计数
11=装入工作方式和计数长度后立即启动计数器
b、8155的控制字

图4.3 8155控制字
 
 

图4.4 8031与8155接口电路图
4.3 2732EPROM的工作原理及硬件接口设计
   2732是4K×8位EPROM器件,有12根地址线A11~A0,可以寻址片内4K字节存储器中任何单元,所以称2732为4K字节EPROM。它是一种可编程只读存储器,单一正5V供电,最大静态电流150mA,维持电流30mA,24线双列直插式封装,管脚图如下:
 
 
 
       
                 
                  图4.5 2732管脚图
 
2732是4K×8位的EPROM器件,有12根地址线A11~A0,这12根地址线中高4位A8~A11与P2.0~P2.3连接,低8位A0~A7与地址锁存器74LS373的输出端Q0~Q7连接(这里地址可映象P0口的地址)数据端D0~D7直接与8031的P0口连接,当8031系统发出低12位地址信息时,分别选中2732片内4K字节存储器中各单元,2732的CE引脚为片选信号输入端,低电平有效,表示选中该2732芯片。该片选信号决定了2732这块芯片的4K字节存储器在8031系统扩展程序存储器64KB空间中的位置,图中接法2732占有的扩展程序存储器地址空间为0000H~07FFH。
此外,2732的 端,Vpp、 端可组合成2732的各种工作方式(读待机即维持,写即编程,编程检验等)图中连接法其工作方式为读状态,当 选通信号为低电平选通2732即把2732中的D0~D7端口上的程序或常数读入,8031单片机的P0口上去,当 为高电平时,即无效,则禁止2732的数据读入P0口。
 
                                                                                                                                             
图4.6 2732EPROM与8031硬件接口电路
 
图中74LS373是带三态输出的8口锁存器,扩展电路中用作外部地址锁存器,三态控制端E接地,以保持输出畅通,其三态输出还有一定的驱动能力,G端与8031单片机的ALE连接,当G=1时(ALE高电平持续期间)74LS373的输出Q0~Q7随其输入的D0~D1的状态变化即P0口送出的8位地址信号一旦输出,就能映射到2732EPROM的地址输入A0~A7上,G端的状态由“1”变“0”时(ALE不跳变)低8位地址被锁存。
第五章 掉电保护功能电路
掉电保护电路功能的实现有两种方案:一是选用E²ROM将重要数据置于其中,二是加接备用电池,如下图所示,稳压电源和备用电池分别通过二级管接于存储器或单片机的Vcc端,当稳压电源电压大于备用电池电压时,电池不供电,当稳压电源掉电时,备用电池工作。
仪器内还应设置掉电检测电路,以便在一旦检测到失电时,将断点(PC及各种寄存器)内容保护起来,图中CMOS555接成单稳形式,掉电时3端输出低电平脉冲作为中断请求信号。光电耦合器的作用是防止干扰而产生误动作,在掉电瞬时,稳压电源在大电容支持下,仍维持供电,这段时间主机执行中断服务程序,将断点和重要数据置入RAM。
 

 
图5.1掉电保护功能图
 
 
 
 
 
 
第六章 温度控制电路
6.1温度控制电路
温度控制电路采用可控硅调功方法,双向可控硅相当于一双反相并联的普通可控硅,具有正反相都能控制导通的特性,可用作调温器。将它串在50HZ交流电源和加热丝电路中,只要在给定周期内改变可控硅开关的接通时间,就能改变加热功率,从而实现温度的调节。
 
图6.1可控硅调功器输出功率与通断电T关系
 
对于这样的执行机构,单片机只要输出能控制可控硅通断时间的脉冲作为信号就可以了,这可用一条功线通过程序输出控制脉冲。
   为了达到过零触发的目的,需要交流电过零检测电路,此电路输出对应于50HZ交流电压过零时刻的脉冲作为触发双向可控硅的同步脉冲,是可控硅在交流电压过零时刻触发导通,电路如下图:
 

 
图6.2过零触发电路
 
图中电压比较器LM311将50HZ正弦交流电压变为方波,方波的正跳沿和负跳沿分别作为两个单稳触发器的触发信号,单稳触发器输出的窄脉冲经二极管或门混合就得到对应于220V市电过零时刻的同步脉冲。此同步脉冲一路作为触发同步脉冲加到温控电路,一路作为计数脉冲加到单片机8031和P3.4、P3.5输入端。
6.2控制规律的选择
电阻炉炉温控制是这样一个反馈调节作用过程:比较实际炉温和需要炉温得到的偏差通过对偏差的处理获得控制信号去调节炉子的加热功率,从而实现对炉温的控制。
按照偏差的比例,积分和微分产生控制作用,简称PID控制,是过程控制中应用最广泛的一种控制形式,通过对实际运行效果和理论分析表明,这种控制规律在相当多的工业生产中能得到比较好的效果。
计算机PID算法是用差分方程近似实现的。
用微分方程表示PID调节规律的理想算式为:

 
 
 
式中e(t)=r(t)-y(t)为偏差信号,是调节器的输入信号;r(t)
 

是给定值;y(t)为被控变量;U(t)为调节器输出的控制信号;Kp为比例系数;Ti为积分时间常数;Td为微
分时间常数。计算机只能处理数字信号,若采样周期为T,第几次采样输入偏差为en,调节器输出为Un,PID算法中的微分 用差分 代替,积分 用 代替,于是得到 ,写成递
推形式:

改写成:

由于电阻炉一般都属于一阶对象和带纯滞后的一阶对象,所以式中KP、KI、KD的选择取决于电阻炉的阶跃响应特性和实际经验,在程序中假设都为正小数,参与运算的数都变为计算机易于处理的形式,数据处理方法如下:
(1)    把所有的数都变成定点纯小数进行处理
(2)    算式中的各项都有正负,用补码表示,计算结果以原码输出。
(3)    双精度运算,为了保证运算精度把单字节16位进行运算,最后结果取8位有效值输出。
 
 
 
 
 
 
 
第七章 系统程序设计
系统控制程序采用两次中断嵌套方式来设计,首先使T0计数器能产生与秒钟定时中断,作为本系统的采样周期,在中断服务程序中启动A/D读入采样数据,进行数据滤波、上下线报警处理、PID计算,然后输出控制脉冲信号,脉冲的宽度由T1计数器溢出中断决定。在等待T1中断时,将本次采样数值转换成对应的温度值放入显示缓冲区,然后用显示子程序,从T1中断返回后,再从   T0中断返回主程序并继续显示本次采样温度,等待下次T0中断。
7.1 系统控制主程序的设计
其中T1中断嵌套在T0中断之中,而T1的初值是由PID计算值决定的。所以PID的最大输出必须小于250,即保证在T0再次溢出中断之前,T1中断服务结束,并以T0中断返回到主程序,否则程序不能正常进行。
程序所点用8031内部数据存贮的单元如图:
 

 
图7.1 参数内部RAM分配图
                   
 
图7.2 主程序流程图
 
主程序
MOV  81H, #50H;设堆栈
CLR  5EH       ;清本次越限标志                        
CLR  5FH       ;清上次
CLR   A        ;
MOV  2FH,  A   ;
MOV  30H,  A   ;
MOV  3BH,  A   ;
MOV  3CH,  A   ;清暂存单元
MOV  3DH,  A   ;
MOV  3EH,  A   ;
MOV  44H,  A   ;
MOV  DISM0,A   ;
MOV  DISM1,A   ;
MOV  DISM2,A   ;                                         
MOV  DISM3,A   ;
MOV  DISM4,A   ;
MOV  DISM5,A    ;清显示缓冲
MOV  TMOD,#56H;T0方式2:T1方式1计数
MOV  TL0, #06H;
MOV  TH0, #06H;TO赋值
CLR  PT0        ;T0为低优先级中断
SETB TR0        ;启动T0
SETB ET0        ;允许T0中断
SETB EA         ;CPU中断
LOOP: ACALL  DISPLY   ;调用显示程序
          ACALL  SCAN     ;调用扫描程序
          ATMP   LOOP     ;等待中断
 
7.2 中断服务程序的设计
 
T0中断服务程序:
PUSH   A        ;
PUSH   DPL      ;
PUSH   DPH      ;保护现场
SETB   D5H      ;置标志
ACALL  SAMP     ;调用采样子程序
ACALL  FILTER   ;调用数字滤波程序
CJNE A,42H,TPL;Ui(K)≠Umax则TPL
WL:  MOV  C,5EH     ;
         MOV  5FH,C     ;交换标志
         CLR  5EH        ;清本次标志
         ACALL    UPL    ;上限处理
         POP      DPH    ;
         POP      DPL    ;恢复现场
          POP      A      ;
         RETI            ;中断返回
TPL: JNC      TPL1   ;若Ui(K)>Vmax则TPL1
CLR     5FH    ;清上次越限标志
CJNE  A,43H,MTPL;Ui(K)≠Umin则MTPL
HAT:SETB    P1.1    ;正常,绿
         ACALL  PID    ;计算PID
         MOV  A,2FH   ;PLD值→(A)
         CPL   A        ;
         INC   A        ;求TL1值
NM: SETB     P1.3  ;输出控制脉冲
         MOV  TL1, A  ;T1赋初值
         MOV  TH1,#OFFH ;
         SETB   PT1     ;T1高优先级中断³
         SETB   TR1    ;启动T1
         SETB   ET1    ;允许T1中断
         ACALL TRAST  ;标度转换
LOOP:ACALL DISPLY  ;显示温度
         JB    D5H,LOOP;等待T1中断
         POP   A        ;
POP   DPH      ;
POP   DPL      ;
RETI            ;中断返回
MTPL:JNC    HAT     ;若Ui(k)>Umin则HAT
         SETB   P1.0     ;
         MOV  A,45H   ;
         CPL   A         ;
         INC   A         ;
         AJMP  NM       ;
TPL1:SETB   5EH      ;置本次越限标志
         JNB    5FH,WL ;若上次没越限则转
         INC    44H      ;越限计数器加1
         MOV  A,44H    ;
         CLR   C         ;
         SUBB  A, #N   ;
         JNZ        WL   ;越限次数不等于N转
         SETB    P1.2     ;上限报警,红灯亮
         CLR     5EH     ;
         CLR     5FH     ;清标志
         POP     A       ;
         POP     DPH     ;
         POP     DPL     ;恢复现场
         RETI             ;从中断返回
  T1中断服务程序(由001BH转来)                                  
         CLR     D5H     ;清标志
         CLR     P1.3     ;停止输出
         RETI             ;从中断返回
 
 
图7.3T1中断程序图
 

 
图7.4系统控制流程图
 
 
 
 
7.3 采样程序的设计
 
      
根据流程图写程序如下:
SMAP: MOV   R0,#2CH ;采样值首址
               MOV   R1, #03H ;计数器赋值
SAM1: MOV  DPTR,#03F8H ;
               MOVX  @DPTR, A  ;启动ADC
               MOV   R2, #20H    ;延时
DLY: DJNZ   R2, DLY    ;结束?
HERE:JB     P3.3, HERE  ;等待ADC结束
             MOVX  A,  @DPTR ;
               MOV    @RO,  A   ;存放采样值
             INC     RO          ;
             DJNE    R1   SAM1  ;
             RET                  ;
 
 
 
 
 
7.4 数字滤波子程序设计
微机控制系统通常直接放在生产现场,会受到严重干扰,系统采用滤波方法来滤除干扰,数字滤波算法有很多,本系统采用中值滤波,就是连续三次取样,取中间值作为本次采样值。
三次采样值分别放于2CH,2DH,2EH中,取中间值放在累加器A中,同时也转放在2AH单元中,以备进行温度标度转换用。
 

图7.5系统控制程序流程图[数字滤波程序流程图]
 
 
程序清单如下:
FILTER:MOV  A, 2CH  ;        (2CH)送A
        CJNZ   A, 2DH, CMP1 ;若(2CH)≠(2DH)则CMP1
        ATMP   CMP2    ;        否则转CMP2
CMP1: JNC    CMP2    ;         若(2CH)>(2DH)则CMP2
        XCH   A, 2DH  ;
        XCH   A, 2CH  ;
CMP2: MOV  A, 2DH  ;
        CJNE  A, 2EH,CMP3;若(2DH)≠(2EH)则CMP3
        MOV  2AH,A    ;    否则(2DH)送2AH
        RET              ;    返回
CMP3: JC     CMP4     ;    若(2DH)<(2EH)则CMP4
        MOV  2AH, A   ;
        RET              ;
CMP4: MOV  A, 2EH   ;
        CJNE  A, 2CH,CMP5;若(2EH)≠(2CH)则CMP5
        MOV   2AH,A   ;
        RET
CMP5: JC     CMP6     ;     若(2EH)<(2CH)则CMP6
        XCH   A, 2CH  ;
CMP6: MOV  2AH,A   ;
        RET             ;
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
总    结
通过设计总结如下:
1. 本设计硬件部分由温度检测、数据处理和温度控制三部分组成,根据铂温度传感器线性好的特点,对电阻温度进行检测,减少了传感器的非线性误差。同时利用单片机作为数据处理器,并运用PID算法进行数据处理。单片机定时对温度进行检测,信号经A/D变换得到相应的数字量,送到计算机中进行判断和运算得到相应的控制量,去控制加热功率。
2. 在温度测控系统中,由于控制对象是电热丝,因而没有制冷效果,但是设计要求是控制最低温度为0℃,所以要求控制环境的环境湿度不能高于0℃,否则即使电热丝两端的电势差为0也达不到控制要求,就算等的时间再久,它的温度也只是环境温度,所以,测控系统的工作环境要求不能高于0℃。
3. 目前存在的最大问题就是随着加热对象的比热容的不同,达到控制温度的时间也不同,相同质量的物体,比热大的所需的时间比比热小的所用的时间多,这就造成了误差,而且要求控制精度在±0.01℃的标准也有较大的问题,因为电器元件都会随着环境,如温度湿度压力等的变化而变化,在这种条件下,任何一个元器件的微小变化都可能对控制精度造成影响。还有就是在这种精度下,在数据计算中的数据都必须保存7位以上的有效数字,这无疑会使程序量增大,为变成造成了困难,在一般的民用级应用场合根本不会用到精确度到±0.01℃的时候,大多数时候精确度到±0.1℃就足够了.
 
 
 
 
 
 
 
 
致   谢
本次毕业设计共经历了三个月的时间,在各位老师和同学的关心帮助下才得以顺利完成。在这段时间里,不仅大大提高了我的实践经验,也使我学到了许多书本上不曾接触的知识,开拓了视野,增广了知识面,最重要的是学到了如何利用信息资源帮助自己寻找资料,提高了自己的自学能力。我对本课题涉及的内容本来知道的很少,经过了这次的学习和指导老师的悉心教导,现在已经对它有了深刻的认识,虽然无法达到专业水平,但也是有了巨大的收获,感觉自己受益匪浅。
在论文完成之际,我首先谨向在我做毕业设计期间给予我无微不至的关怀、诲人不倦的老师致以崇高的敬意和真诚的谢意,其次对朝夕相处的同学在毕业设计期间给予我的支持和帮助送上我深深的谢意。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
参考文献
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[7] 张友德. 单片机原理与实验.复旦大学出版社
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[11] Barry B. Brey.The Intel Microprocessors 8086/8088,80186,80286,
    80386,80486,Pentium and pentiunm pro processor Architecture,
    Programming and In-interfacing.New Jersey:Prentice Hall,1997
[12] John G,Kassakian.Principles of Power Electronics.Addis on Wesley publishing company,1991
  
 
附录 温度自动控制系统原理图
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