基于微機的溫度控制系統(tǒng)研究
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摘要
微機及其應用已經(jīng)成為高、新科學技術的重要內(nèi)容和標志之一，它在國民經(jīng)濟的各個領域正在發(fā)揮著引人注目的作用。從最初的4位微處理器（CPU）發(fā)展到8086、80186等16位微處理器和80386、80486 32位微處理器。而且更新很快。微機控制的電阻爐溫度控制系統(tǒng)實際上就是一個智能控制系統(tǒng)，是一種能耗相對來說比較低的溫度控制系統(tǒng)。本人采用8098單片微機對電阻爐的加熱過程進行控制。使用熱電偶作為溫度傳感器把熱信號轉變成電信號，電信號再經(jīng)過放大，經(jīng)過模數(shù)轉換再輸入到CPU?？刂破鞑捎肞ID控制算法，溫度控制的原理是通過調(diào)整晶閘管的導通時間來調(diào)節(jié)加熱主回路的有效電壓,從而達到溫度控制的目的。系統(tǒng)由8098單片微機、溫度傳感器、A/D轉換器、鍵盤及顯示電路、晶閘管觸發(fā)電路等組成的控制器和被控對象電阻爐構成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制程序采用模塊化設計結構，主要包括主程序、中斷服務子程序、控制算法子程序等。系統(tǒng)采用過零觸發(fā)等技術，省去了傳統(tǒng)的D/A轉換元件，簡化了電路，并且提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，系統(tǒng)可以實時控制電阻爐的實際溫度。

關鍵詞 8098單片微機，熱電偶，晶閘管，PID控制算法

目 錄
1 前言…………………………………………………………………………………………1
2 概述…………………………………………………………………………………………2
2.1 微機控制系統(tǒng)的特點………………………………………………………………………2
2.2 微機控制系統(tǒng)的發(fā)展方向…………………………………………………………………2
3 系統(tǒng)總體方案的設計………………………………………………………………………3
3.1系統(tǒng)設計的任務及組成框圖………………………………………………………………3
3.2 溫控模式的選擇和系統(tǒng)總原理圖…………………………………………………………3
4 系統(tǒng)硬件設計………………………………………………………………………………6
4.1主電路設計及參數(shù)計算…………………………………………………………………… 6
4.2測溫元件及溫度檢測技術………………………………………………………………7
4.3溫度采集轉換系統(tǒng)………………………………………………………………………10
4.4晶閘管數(shù)字觸發(fā)輸出通道………………………………………………………………11
4.5升降溫度控制系統(tǒng)………………………………………………………………………12
4.6報警系統(tǒng)的實現(xiàn)…………………………………………………………………………13
4.7看門狗電路………………………………………………………………………………14
4.8 顯示和鍵盤電路的分類及設計思路……………………………………………………16
4.9 A/D轉換接口設計…………………………………………………………………………22
5 數(shù)字調(diào)節(jié)器的設計………………………………………………………………………29
5.1電阻爐的數(shù)字模型…………………………………………………………………………29
5.2 PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)計算……………………………………………………………………30
6 系統(tǒng)軟件設計……………………………………………………………………………31
7 系統(tǒng)調(diào)試和運行…………………………………………………………………………48
7.1 硬件電路調(diào)試……………………………………………………………………………48
7.2 功能模塊調(diào)試…………………………………………………………………………… 48
結束語………………………………………………………………………………………… 49
致謝……………………………………………………………………………………………50
參考文獻………………………………………………………………………………………51
附圖

參考文獻
[1] 李錫雄.微型計算機控制技術[M].北京：科學出版社，1999.
[2] 劉夏華.8098單片微機及其應用系統(tǒng)設計[M].北京：清華大學出版社，1997.
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[5]Malvino A.P.Digital Computer Electronics.McGraw-Hill Publishing Co[J],1977.