单片机在闭环温度控制系统中的应用.doc
约38页DOC格式手机打开展开
单片机在闭环温度控制系统中的应用,本文共计38页，10665字；摘要本文介绍了一种pid水温控制系统。该系统利用单片机可以方使地实现对pid参数的选择与设定；也可以通过计算机与单片机的串行通讯，实现工业过程中的交互式pid控制。它是用温度传感器将检测到的实际炉温a/d转换，送入计算机中，与设定值进行比较，得出偏差。对此偏...
内容介绍
此文档由会员 霜天盈月 发布
单片机在闭环温度控制系统中的应用
本文共计38页，10665字；
摘要
本文介绍了一种PID水温控制系统。该系统利用单片机可以方使地实现对PID参数的选择与设定；也可以通过计算机与单片机的串行通讯，实现工业过程中的交互式PID控制。它是用温度传感器将检测到的实际炉温A/D转换，送入计算机中，与设定值进行比较，得出偏差。对此偏差按PID算法进行修正，求得对应的控制量控制可控硅驱动器，调节电炉的加热功率，从而实现对炉温的控制。因此采集的炉温数据精度至关重要。利用89C51单片机实现温度智能控制，能自动完成数据采集、处理、缓冲、转换、并进行PID实施控制和键盘终端处理及显示，包括各参数数值的修正。但在控制过程中应该注意，采样周期不能太短，否则使调节过于频繁，不但执行机构不能反应，而且计算机的利用率大为降低。采样周期太长,也是不合适，因为干扰无法及时消除，使调节品质下降。随着单片机在各行业控制系统中的普遍采用，其构成的实时控制系统日臻完善，使该温度控制系统的总体性能大大提高，功能更趋完善，并详细介绍了该系统的软、硬件实施手段及系统特点。
关键词：单片机，PID算法，串行通讯，热电偶，温度控制
Abstract
This text introduced a kind of PID water temperature control system. It can choose and modify the PID parameters by SCM expediently. Moreover, via communication between the Computer and SCM, It can visually control the industry process temperature with the extensive PID arithmetic. It is an actual cooker to spreads to feel with the temperature machine will examine temperature A/ D
目 录
摘要 4
Abstract 5
前言 7
第一章 硬件电路设计 9 1.1 主机电路的设计 10
1.2 I／O通道的硬件电路的设计 10
1．2．1 数据采集电路的设计 10
1．2．2电控制执行电路的设计 10
1.3 键盘及显示的设计 11
1.4 温度检测电路设计 13
1.5 A/D转换接口电路设计 13
1．6 光电隔离电路设计 13
1．7 掉电保护电路的设计 14
1．8 时钟电路 15
第二章 系统软件设计 17
2.1主程序模块 17
2.2功能实现模块 18
2.2.1 T0中断子程序 18
2.2.2键盘中断子程序 19
2.2.3 T1中断子程序 19
2．2．4 采样子程序 19
2．2．5 数字滤波子程序 19
2．2．6 温度查表程序 19
2.3 运算控制模块 20
2.3.1 标度转换子程序 20
2.3.2 PID算法子程序 21
总结和结束语 22
附件 22
参考文献 23
参考文献
1、谭运光、陈安源等．单片机开发手册．华龄出版社．1994年12月
2、李华编．MCS—51系列单片机实用接口技术．北京航空航天大学出版社．1993年8月
3、实用电子电路手册LJ3．高等教育出版社．1992年10月
4、黄一夫编著.微型计算机控制技术.北京.机械工业出版社，1987年
5、何立民编著.单片机应用系统设计与实践.北京.北京航空航天大学出版社，1993年
本文共计38页，10665字；
摘要
本文介绍了一种PID水温控制系统。该系统利用单片机可以方使地实现对PID参数的选择与设定；也可以通过计算机与单片机的串行通讯，实现工业过程中的交互式PID控制。它是用温度传感器将检测到的实际炉温A/D转换，送入计算机中，与设定值进行比较，得出偏差。对此偏差按PID算法进行修正，求得对应的控制量控制可控硅驱动器，调节电炉的加热功率，从而实现对炉温的控制。因此采集的炉温数据精度至关重要。利用89C51单片机实现温度智能控制，能自动完成数据采集、处理、缓冲、转换、并进行PID实施控制和键盘终端处理及显示，包括各参数数值的修正。但在控制过程中应该注意，采样周期不能太短，否则使调节过于频繁，不但执行机构不能反应，而且计算机的利用率大为降低。采样周期太长,也是不合适，因为干扰无法及时消除，使调节品质下降。随着单片机在各行业控制系统中的普遍采用，其构成的实时控制系统日臻完善，使该温度控制系统的总体性能大大提高，功能更趋完善，并详细介绍了该系统的软、硬件实施手段及系统特点。
关键词：单片机，PID算法，串行通讯，热电偶，温度控制
Abstract
This text introduced a kind of PID water temperature control system. It can choose and modify the PID parameters by SCM expediently. Moreover, via communication between the Computer and SCM, It can visually control the industry process temperature with the extensive PID arithmetic. It is an actual cooker to spreads to feel with the temperature machine will examine temperature A/ D
目 录
摘要 4
Abstract 5
前言 7
第一章 硬件电路设计 9 1.1 主机电路的设计 10
1.2 I／O通道的硬件电路的设计 10
1．2．1 数据采集电路的设计 10
1．2．2电控制执行电路的设计 10
1.3 键盘及显示的设计 11
1.4 温度检测电路设计 13
1.5 A/D转换接口电路设计 13
1．6 光电隔离电路设计 13
1．7 掉电保护电路的设计 14
1．8 时钟电路 15
第二章 系统软件设计 17
2.1主程序模块 17
2.2功能实现模块 18
2.2.1 T0中断子程序 18
2.2.2键盘中断子程序 19
2.2.3 T1中断子程序 19
2．2．4 采样子程序 19
2．2．5 数字滤波子程序 19
2．2．6 温度查表程序 19
2.3 运算控制模块 20
2.3.1 标度转换子程序 20
2.3.2 PID算法子程序 21
总结和结束语 22
附件 22
参考文献 23
参考文献
1、谭运光、陈安源等．单片机开发手册．华龄出版社．1994年12月
2、李华编．MCS—51系列单片机实用接口技术．北京航空航天大学出版社．1993年8月
3、实用电子电路手册LJ3．高等教育出版社．1992年10月
4、黄一夫编著.微型计算机控制技术.北京.机械工业出版社，1987年
5、何立民编著.单片机应用系统设计与实践.北京.北京航空航天大学出版社，1993年
