温度控制器毕业论文.doc

题目：温度控制器的设计机电工程学院李小草 摘 要本文设计了一个温度自动控制器。本设计以单片机（8031）为控制核心，外加硬件电路，将温度显示和数字控制集和于一体，实现智能温度控制。并采用软件程序实现升温的调节，能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。本文是通过热敏电阻和单片机等，来实现对工程上一些系统的温度进行范围控制的过程。关键词：测温；PID算法；单片机；温度控制器目 录摘 要.IABSTRACT.II第1章 前 言.1 1.1 概述.2 1.2 课题分析.2 1.3 设计思路.2第2章 系统的基本组成及工作原理.3 2.1 系统的基本组成.3 2.2 系统的基本工作原理.3第3章 测温电路的选择及设计.5 31 热电偶测温电路.53.1.1 热电偶.53.1.2 毫伏变送器.6 3. 2 热敏电阻测温电路.63.2.1 热敏电阻.63.2.2 关于铂电阻的特性.73.2.3 温度测量电路.7第4章 芯片组的电路设计.8 41 ADC0809与8031接口硬件电路设计.8 42 8155与8031接口硬件电路设计.9 4.2.1 8155芯片的结构.9 4.2.2 8155与8031接口电路.9 43 2732EPROM的工作原理及硬件接口设计.11第5章 掉电保护功能电路.14第6章 温度控制电路.15 6. 1 温度控制电路.15 62 控制规律的选择.16第7章 系统程序设计.18 71 系统控制主程序.18 72 中断服务程序.20 73 采样程序及其流程图.24 74 数字滤波子程序及其流程图.25总 结.27致 谢.28参考文献.29附 录.30第1章 前 言1.1概述现代信息技术的三大基础是信息采集控制(即温度控制器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。温度控制器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度控制器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域，数量日渐上升。温度控制器是基于单片机开发的温度控制装置。其主要功能是，根据用户设定温度与实际温度的差值来控制加热器等执行机构，从而改变温度至用户所需。近些年来，因为温度控制器环节已经被纳入为分布式控制系统（DCS），个人电脑（PC）和可编程逻辑控制器（PLC），全球工业电子温度控制器市场增长缓慢。随着我国电子温度控制器市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外电子温度控制器生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。目前主要有模拟、集成机械式温度控制器和智能电子式温度控制器两大系列。且国际上新型温度控制器正从模拟式向数字式、电子式；从集成化向智能化、网络化的方向发展。在当今电子信息时代，电子自动化、信息采集控制在任何行业都是不可逆转的潮流。温度控制器发展初期是机械式温度控制器，这类温度控制器采用双金属片或充气膜盒感测室内温度，使用波段开关直接调整风速。双金属片温度控制器现基本已淘汰，只使用在一些要求不高较低档场合；充气膜盒温度控制器当前较流行，但总体来讲机械式温度控制器缺点十分明显：1.机械式温度控制器外观陈旧呆板；2.机械式温度控制器控温精度差；3.容易打火（直接切换强电）；4.极易在一个极小温差范围内频繁开关水阀（风阀）；5.功能比较单一。鉴于这些，智能电子式温度控制器全面取代机械式温度控制器将是不可逆转的潮流。本文将介绍一款以单片机为核心,具有智能、可编程、环保和节能等特点的温度控制系统的设计。本设计的温度控制器是已单片机为核心的。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MCS51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设计思路首先，收集大量相关资料，参考多种温度控制器方案并确定出自己将要设计的方案；(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。此外，整个控制系统可分为硬件电路设计和软件程序设计两大部分。可分别对它们进行分析设计)再对自己打算设计的方案进行仿真调试；当仿真调试得到理想效果时，再将设计好的原理电路制成PCB板；随后清点需要的元器件，并购买；最后，按照自己设计的电路完成实物并调试。 第2章 系统的基本组成及工作原理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。本系统是由核心处理模块、温度采集模块、键盘显示模块、及控制执行模块等组成。方案一： 采用AT89S51作为电路的控制核心,使用12位的高精度模数转换器AD574A进行数据转换,控制电路部分采用PWM控制可控硅的通断以实行对温度的连续控制,此方案精度相对较高，但价格昂贵。如用于本设计，显得浪费资源。方案二： 采用8031作为控制核心,以使用最为普遍的器件ADC0809作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温。此方案简易可行,器件的价格便宜，且应用简单。对本次设计而言，相对适宜。综上分析,针对此次设计，我们采用方案二即可：整个系统由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。82.2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：具有掉电保护功能；具有超偏报警功能，超偏时，发光管以闪光形势报警；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；采用六位LED显示；温度控制范围涉及测温元件、电炉功率的选择；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。系统原理框图如下所示：掉电保护供电系统温度测量电路温度控制中心（芯片组）温度控制电路（可控硅）温度显示数模转换过温报警图2.1系统原理框图本设计温度控制器以单片机芯片组为控制中心，由掉电保护供电系统对各个部分进行供电。温度测试电路将温度信息转换为模电信息，经数模转换将其转换为数字信号，然后再传到温度控制中心（芯片组）进行分析处理。在芯片组的处理下，控制温度控制电路的工作，控制显示当前温度及过温报警。温度控制电路工作以改变温度，从而达到控温目的。 第3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势大小的热电传感器，它被广泛用来测量1001300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。2 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4001000，热电偶输出16.441.32mv，使变送器输出010mv,其输出经过电流电压变换电路转换为05v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：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。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。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。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+6000100的电阻温度系数平均值（/）为3.923.98，电阻率为（）0.098100.106在0时，铂的电阻值=1003.2.3 温度测量电路图3.2 温度测量电路本电路主要分为两个部分：一部分是温度传感，一部分是信号放大。热敏电阻Rt随着温度的不同而输出相应的电阻值，从而在各个输出端输出不同的电压值，形成一个微弱的电压信号。这个电压信号经运放放大处理后，最终输出一个反应温度情况的可识别电压信号Uo。 第4章 芯片组的电路设计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。114.2 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AD0AD7：三态地址/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AD0AD7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AD0AD7上的地址为8155的I/O地址。ALE：地址锁存信号线PA0PA7：端口A I/O线PB0PB7：端口B I/O线 PC0PC7：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/，P0.0P0.7接8155的AD0AD7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0000H00FFH（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4K8位EPROM器件，有12根地址线A11A0，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4K8位的EPROM器件，有12根地址线A11A0，这12根地址线中高4位A8A11与P2.0P2.3连接，低8位A0A7与地址锁存器74LS373的输出端Q0Q7连接（这里地址可映象P0口的地址）数据端D0D7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0000H07FFH。5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D0D7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Q0Q7随其输入的D0D1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A0A7上，G端的状态由“1”变“0”时（ALE不跳变）低8位地址被锁存。 第5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EROM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。9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。6图5.1掉电保护功能图第6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。13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7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 开 始设计堆栈指针清标志和暂存单清显示缓冲区设定参数初值T0初始化CPU开中断扫描键盘温度显示图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T0SETB 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TPLWL: 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TPL1CLR 5FH ；清上次越限标志CJNE A，43H，MTPL；Ui（K）Umin则MTPLHAT：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 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T1中断程序清标志停止输出返回 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 图7.6 采样程序流程图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7.6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CMP2CMP1： 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 ； RETCMP5： JC CMP6 ； 若（2EH）(2CH)则CMP6 XCH A， 2CH ；CMP6： MOV 2AH，A ； RET ；总 结设计总结如下: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，根据铂温度传感器良好的线性特点，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，但是本人设计目的是控制最低温度为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。这也是本设计一大弊端。如在控制对象上加入制冷装置，效果定然更佳。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，这在控制精度的标准上就有了较大的问题，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，为编程造成了不少困难，在一般的民用级应用场合根本不会用到精确度到001的时候，大多数时候精确度到01就足够了。致 谢本次毕业设计共经历了三个多月的时间，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，最重要的是学会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和在毕业设计期间给予我支持和帮助的朋友送上我深深的谢意！参考文献01 王志刚.现代电子线路M.第四版.北京：清华大学出版社，2008；02 高西全，丁玉玉.数字信号处理M.第三版.西安电子科技大学出版社，2008；03 王建坤.MAX+PlusII入门与提高M.北京：清华大学出版社，2004；04 王伟.Veri Log HDL程序设计与应用M.北京：人民邮电出版社，2005；05 陈松，金鸿.电子设计自动化技术M.南京：东南大学出版社，2003；06 章锡鹤，盛鸿宇.印制电路板电路设计实训教材M.北京：科学出版社，2005；07 路而红.专用集成电路设计与电子设计造化M.清华大学出版社，2004；08 王金明.数字系统设计与Verilog HDLM.第2版.北京：电子工业出版社，2005；09 姜雪松，张海风.可编程逻辑器件和EDA设计技术M.北京：机械工业出版社，2006；10 陈曾平，刘平，马云.电子设计基础与专用系统构成M.北京：科学出版社，2006.911 Mark Balch.Complete Digital DesignM.McGraw Hill.2003;12 Joyec Van de Vvegte.Fundamentals of Digital Signal ProcessingM.北京：电子工业出版社，2003；13 Analog Devices.High Speed Design Techniques,2000. 附录 温度自动控制器原理图