2017畢業(yè)論文-微電腦多路染色機溫度控制器的軟件設(shè)計

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　在中國，服裝制造加工業(yè)在工業(yè)結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要的比例。而染色機作為一種適應(yīng)范圍廣泛的成品之理想的漂染設(shè)備，廣泛應(yīng)用于羊毛衫、晴綸和棉毛衫等成衣的染色、漂白、煮煉和水洗等工藝，也可應(yīng)用于手套、襪子、毛巾等成品的漂染處理。在染色機染色的生產(chǎn)過程中，溫度是一個大的滯后系統(tǒng)，且受多種因素的影響，這些因素的變化范圍雖然不大，但他們是不確定的。

2、染色工藝對于溫度控制要求非常嚴(yán)格，染液的升溫、保溫和降溫必須符合工藝要求，否則將會產(chǎn)生色差、缸差、著色不勻等次品。</p><p>　　溫度是工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實驗中的重要參數(shù)之一，具有非線性、強耦合、時變、時滯等特性。在化工、冶金、工業(yè)爐窯等工業(yè)生產(chǎn)中，對溫度的控制直接影響到許多產(chǎn)品的質(zhì)量及使用壽命。而隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子計算機已用于溫室環(huán)境的控制。</p><p>　　自70年代以來，

3、由于工業(yè)過程控制的需要，特別是在微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動控制理論和設(shè)計方法發(fā)展的推動下，國外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得成果。在這方面，以日本、美國、德國、瑞典等國家技術(shù)領(lǐng)先，都生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器以及儀器儀表，并在各行業(yè)廣泛應(yīng)用。它們主要具有以下特點：</p><p>　　適應(yīng)大慣性、大滯后等復(fù)雜溫度控制系統(tǒng)的控制。</p>

4、<p>　　能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型難以建立的溫度控制系統(tǒng)的控制。</p><p>　　能夠適應(yīng)于受控系統(tǒng)過程復(fù)雜、參數(shù)時變的溫度控制系統(tǒng)的控制。</p><p>　　這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論以及計算機技術(shù)，運用先進的算法，適用范圍廣泛。</p><p>　　溫度控制系統(tǒng)具有控制精度高、抗干擾能力強、魯棒性

5、好的特點。</p><p>　　例如LM56是美國國家半導(dǎo)體公司(NSC)推出的低功耗、可編程集成溫度控制器，內(nèi)部含有溫度傳感器和基準(zhǔn)電壓源。兩個集電極開路的數(shù)字信號輸出端，用來進行溫度控制，利用外接電阻分壓器可以方便地對上下限溫度進行設(shè)定。當(dāng)溫度超過上限溫度或低于下限溫度時，其數(shù)字信號輸出端輸出相應(yīng)的邏輯電平，經(jīng)驅(qū)動電路實現(xiàn)對溫度的控制，控溫范圍為一40～+125℃，控溫誤差小于士2℃。內(nèi)部含有遲滯電壓比較器，

6、利用遲滯電壓比較器的滯后特性，可有效地避免執(zhí)行機構(gòu)在控溫點附近頻繁動作，滯后溫度為5℃。另有一個模擬信號輸出端，輸出與攝氏溫度成線性關(guān)系的電壓信號。該電壓信號經(jīng)模／數(shù)轉(zhuǎn)換后，可用來驅(qū)動顯示裝置，以實現(xiàn)對自身溫度的精確測量。集成溫度控制器DS56是美國Dallas半導(dǎo)體公司推出的低功耗、可編程集成溫度控制器，內(nèi)部包含有溫度傳感器和高精度基準(zhǔn)電壓源。有兩個集電極開路的數(shù)字信號輸出端，專門用來進行溫度控制，利用外接的精密電阻分壓器可以實現(xiàn)對上

7、下限溫度的準(zhǔn)確設(shè)定，當(dāng)溫度超過上限溫度或低于下限溫度時，其數(shù)字信號輸出端將輸出相應(yīng)的邏輯電平，經(jīng)驅(qū)動電路以實現(xiàn)對溫度的控制?？販胤秶鸀?0℃～+125℃，在40℃～0℃內(nèi)，精度</p><p>　　相對于國外的發(fā)展水平，國內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器總體水平不高。目前，我國在這方面的總體水平處于20世紀(jì)80年代中后期的水平，成熟產(chǎn)品主要以“點位”控制以及常規(guī)的PID控制器為主，它只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，難于控制滯后、復(fù)雜

8、、時變溫度系統(tǒng)控制。而適應(yīng)于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制器，國內(nèi)技術(shù)還十分不成熟。但我國在溫度控制系統(tǒng)上還是取得了一些成果和進步的。例如唐山鋼鐵公司高速線材廠運用模糊控制理論和傳統(tǒng)的PID控制相結(jié)合，不僅成功的實現(xiàn)了溫度自動控制，而且還使噸鋼油耗指標(biāo)大幅度下降，取得了近千萬元的經(jīng)濟效益。</p><p>　　隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和對溫度控制精度要求的不斷提高，溫度控制系統(tǒng)的控制技術(shù)得到迅猛發(fā)展，當(dāng)前比較流行的溫度

9、控制系統(tǒng)有基于單片機的溫度控制系統(tǒng)、基于PLC的溫度控制系統(tǒng)、基于工控機（IPC）的溫度控制系統(tǒng)、集散型溫度控制系統(tǒng)（DCS）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)等。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)組成及工作原理</p><p>　　2.1系統(tǒng)設(shè)計要求與技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　本課題要求采用鉑熱電阻測溫，其控溫范圍為：25℃-135℃；采用數(shù)字PID算法，使控溫精度

10、達到±2℃；能實時輸入控溫工藝，實時顯示染缸實測溫度，超溫時能報警。該控制器能對8臺染色機實現(xiàn)溫度控制。</p><p>　　其具體技術(shù)要求如下：</p><p>　　1、實現(xiàn)對多路溫度信號進行采集；</p><p>　　2、采用數(shù)字PID控制算法對系統(tǒng)進行控制；</p><p>　　3、控溫范圍為：25℃-135℃，控溫精度達到&

11、#177;2℃；</p><p>　　2.2 系統(tǒng)功能及工作原理</p><p>　　系統(tǒng)采用STC89C52單片機作為核心控制器，控制系統(tǒng)正常工作。通過由PT-100構(gòu)成的電橋電路采集溫度信號，由于電橋產(chǎn)生的電壓信號過低，通過TLC084構(gòu)成的放大電路將輸出電壓控制在0-5V的范圍內(nèi)，并將輸出電壓信號送入ADC0804進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送入單片機進行顯示，并通過PID算法實現(xiàn)對系統(tǒng)

12、的加熱與制冷時間長短進行控制。各模塊具體功能如下所示：</p><p>　　通過CD4051模擬開關(guān)采集8路染色機信號，并將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入單片機處理；</p><p>　　鍵盤及顯示模塊實現(xiàn)對控制溫度和時間的設(shè)定及顯示，以及實現(xiàn)通道的選擇與顯示；</p><p>　　PT-100電橋電路模塊實現(xiàn)對溫度信號的采集，并通過放大電路使輸出電壓范圍控制在-5V；

13、</p><p>　　報警模塊由ISD1420組成，實現(xiàn)超溫時的報警功能；</p><p>　　加熱，降溫模塊由光耦及雙向可控硅構(gòu)成，通過單片機控制實現(xiàn)對系統(tǒng)的加熱及降溫。</p><p>　　2.3 系統(tǒng)組成及框圖</p><p>　　系統(tǒng)由硬件與軟件兩大部分組成，硬件電路由以下幾個部分組成：溫度采集部分、單片機最小系統(tǒng)控制部分、7279鍵

14、盤部分、時鐘電路部分、加熱控制電路部分、制冷控制部分、語音報警電路部分和液晶顯示部分。其中溫度采集部分由PT-100電橋電路、TL084放大電路、CD4051模擬開關(guān)以及ADC0804模數(shù)轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成；加熱控制電路部分和制冷控制部分電路由光耦和雙向可控硅組成；單片機控制部分由MAX232通信模塊、復(fù)位電路和時鐘晶振組成；語音報警電路部分由ISD1420及其外圍電路組成，采用LM386驅(qū)動功率為1W的喇叭。系統(tǒng)的硬件電路組成框圖如圖2.1

15、所示：</p><p>　　圖2.1 系統(tǒng)硬件電路組成框圖</p><p>　　系統(tǒng)的軟件部分采用模塊化的設(shè)計方法，將軟件分為主程序模塊、中斷服務(wù)模塊、溫度采集模塊、7279鍵盤模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊、語音報警模塊、PID算法模塊和PID控制模塊。其中AD數(shù)據(jù)采樣及處理、語音報警、PID控制算法子程序和PID控制值輸出用中斷服務(wù)模塊來處理。在中斷程序中，將定時器0定時為1秒，當(dāng)開定時

16、器0時，每隔一秒進入中斷處理程序進行數(shù)據(jù)的采集和處理。鍵盤顯示模塊通過直接使用7279芯片的讀鍵盤數(shù)據(jù)指令來獲取鍵值進行比較處理后轉(zhuǎn)入相應(yīng)的處理程序，能達到更好的人機交互效果。加溫降溫控制通過使用PID算法計算出控制值，然后使用定時器1產(chǎn)生的PWM波控制P2.1口和P2.2口的高低電平轉(zhuǎn)換來控制雙向可控硅的通斷來實現(xiàn)加熱降溫的控制。</p><p>　　第三章 微電腦多路染色機溫度控制器的硬件設(shè)計</p&g

17、t;<p>　　硬件是整個系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，硬件電路的優(yōu)劣與合理設(shè)計關(guān)系到系統(tǒng)能否正常及其穩(wěn)定性。本系統(tǒng)硬件電路主要由溫度采集部分、單片機最小系統(tǒng)控制部分、7279鍵盤部分、時鐘電路部分、加熱控制電路部分、制冷控制部分、語音報警電路部分和液晶顯示部分組成，其各部分設(shè)計如下。</p><p>　　3.1 單片機最小系統(tǒng)</p><p>　　單片機最小系統(tǒng)主要由單片機、時鐘電路

18、、復(fù)位電路組成。其電路圖如圖3.1所示：</p><p>　　圖3.1 單片機最小系統(tǒng)電路圖</p><p>　　為將程序通過Keil uVision2軟件寫入單片機，通過MAX232串口通信電路實現(xiàn)單片機與計算機之間的通信，其電路如圖3.2所示：</p><p>　　圖3.2 MAX232串口通信電路</p><p>　　圖3.1中，STC

19、89C52的X1、X2端分別是反相放大器輸入和輸出端，外接晶振產(chǎn)生時鐘送至單片機內(nèi)部的各個部件，在本次實驗中使用的是12M頻率的晶振。其中C10、C11是33pF的反饋電容。其作用有兩個：其一是使振蕩器起振，其二是對振蕩器的頻率f起微調(diào)作用。同時，由于P0口作為語音芯片ISD1420的地址輸出口，且STC89C52中P1口沒有上拉電阻，故在P1口接阻值為10K的上拉電阻。在本系統(tǒng)中采用的復(fù)位方式是手動復(fù)位。手動復(fù)位是直接通過按鍵S2使R

20、ES信號維持高電平一段時間即可。當(dāng)單片機復(fù)位以后，除SP=07，P0、P1、P2、P3為0FF外，其它寄存器都為0。</p><p>　　3.2 溫度采集部分</p><p>　　3.2.1 溫度轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　溫度轉(zhuǎn)換電路是由PT-100電橋電路和TL084放大電路組成。PT-100電橋電路采用PT-100型鉑熱電阻作為溫度傳感器，鉑熱電阻是利用阻值

21、隨溫度變化而變化的特性來測量溫度，它有很好的穩(wěn)定性和測量精度，測量范圍寬，被廣泛應(yīng)用于作溫度的基準(zhǔn)，PT-100將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電阻的變化，并通過橋堆將電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓的變化，因為所得的壓差只有毫伏級，所以要經(jīng)過TL084放大器放大，再通過A/D轉(zhuǎn)換器，把電壓量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后將轉(zhuǎn)換的數(shù)值送CPU處理。</p><p>　　溫度轉(zhuǎn)換電路如圖3.3所示：</p><p>　　圖3.3

22、 溫度轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　TL084是四輸入運算放大放大器，具有高轉(zhuǎn)換率、低輸入偏置和偏置電流以及低失調(diào)電壓溫度系數(shù)的特點。在圖3.3中，運放結(jié)構(gòu)的測量放大器由TLC084兩級組成，兩個對稱的同相放大器構(gòu)成第一級，第二級為差動放大器—減法器。通過改變電阻R38的大小，可方便地調(diào)節(jié)放大器的增益，在集成化的測量放大器中，R38是外接電阻，用戶可根據(jù)整機的增益要求來選擇R38的大小。</p>&

23、lt;p>　　3.2.2 A/D轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　A/D轉(zhuǎn)換電路由模擬開關(guān)CD4051和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804組成，其作用是將經(jīng)模擬開關(guān)選通的模擬信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，從而實現(xiàn)多路溫度采集。ADC0804是8 位COMS 依次逼近型的A/D 轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換時間是100us。轉(zhuǎn)換結(jié)束時，可由CPU打開三態(tài)門，讀出8位的轉(zhuǎn)換結(jié)果。A/D轉(zhuǎn)換電路如圖3.4所示：</p><p

24、>　　圖3.4 A/D轉(zhuǎn)換電路圖</p><p>　　3.3 7279鍵盤部分</p><p>　　HD7279是一片具有串行接口的可同時驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管(或64只獨立LED)的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可連接多達64鍵的鍵盤矩陣,單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。HD7279內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BCD碼或16進制碼，而且具有2種譯碼方式。HD7279還具有多

25、種控制指令，如左移(A1H)、右移(A0H)、消隱(98H)、閃爍(88H)、段尋址等。</p><p>　　在本系統(tǒng)中，考慮到單片機的I/O口使用個數(shù)的限制，故舍棄矩陣式鍵盤的按鍵方式，采用7279顯示板上的鍵盤來進行按鍵操作。在操作過程中，只需接4根接口線，分別為：片選線CS、串行時鐘線CLK、串行數(shù)據(jù)線DATA以及鍵盤申請線KEY，其中CS為片選信號（低電平有效）。其原理圖如圖3.5所示。</p>

26、;<p>　　圖3.5 7279顯示板原理圖</p><p>　　3.4 時鐘電路部分</p><p>　　在本系統(tǒng)中，時鐘電路部分采用串行時鐘芯片DS1302，它是一種高性能、低功耗的時鐘芯片，包括實時時鐘/日歷和31個字節(jié)的靜態(tài)RAM?？蓪崟r的對秒、分、時、日、周、月、年進行計數(shù)處理，可通過外部可充電池加電長期保存數(shù)據(jù)，并能為電池慢速充電。它與單片機之間能簡單地采用同步串

27、行的方式進行通信，因此連線簡單，僅需用到 、I/O和SCLK三個口線。其電路圖如圖3.6所示：</p><p><b>　　圖3.6時鐘電路圖</b></p><p>　　3.5 液晶顯示部分</p><p>　　液晶顯示部分采用的是FYD12864漢字圖形點陣液晶顯示模塊，它具有非常完備的字庫，內(nèi)置8192個16x16點漢字，128個1

28、6x8點ASCII字符集，還可以顯示自定義圖形，能夠滿足多種顯示的需要。同時它具有并行和串行兩種工作方式，考慮到單片機I/O使用數(shù)目的限制，故在使用液晶顯示是采用的是串行通信的工作方式。其與單片機的連線圖如圖3.7所示：</p><p>　　圖3.7 液晶模塊連線圖</p><p>　　3.6 語音報警電路部分</p><p>　　語音報警電路部分由ISD1420語

29、音芯片及其外圍電路組成。其中，A0-A7為語音芯片的地址端，每位地址代表125ms的尋址，l60個地址覆蓋20s(160xO．125s=20s)的語音范圍，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始。地址端與單片機的P0口相連，通過軟件將ISD1420的地址置為Ox00作為起始地址來進行錄放音。錄音過程中，通過長按S1鍵，此時LED點亮表示錄音正常。17、18管腳為：MIC、MICREF，兩管腳之間接咪</p><p>

30、;　　頭，進行錄音。14、15管腳為SP+、SP-，由于采用的喇叭功率為1W，若接兩管腳間容易失真。故采用單端輸出，SP-接10uf到地以防止燒壞ISD1420芯片，SP+接外部功率放大器LM386。喇叭功放電路如圖3.9所示。圖3.9中R21為電位器，通過調(diào)節(jié)電位器阻值的大小可以調(diào)節(jié)喇叭聲音的高低。語音報警電路如圖3.8所示。</p><p>　　圖3.8 語音報警電路</p><p>

31、　　圖3.9 喇叭功放電路</p><p>　　3.7加熱控制電路部分</p><p>　　本部分設(shè)計主要由驅(qū)動器7407、光耦MOC3041和雙向可控硅構(gòu)成。加熱控制電路主要利用光電耦合器實現(xiàn)強電與弱電的隔離，避免回執(zhí)機構(gòu)的運行對前端電路的影響，并將光耦輸出的控制信號送至雙向可控硅的控光制端，實現(xiàn)控制其開關(guān)狀態(tài)的關(guān)斷與閉合，從而控制加熱器件的加熱時間，以實現(xiàn)對系統(tǒng)溫度的控制，并且此電路還

32、有低噪聲、可靠性高、驅(qū)動功率小、對電源電壓適應(yīng)能力強和抗干擾能力強等優(yōu)點。所以在控制電路的設(shè)計中，采用了此電路作為加熱控制開關(guān)。</p><p>　　在加熱部分中，采用電烙鐵作為加熱器件。當(dāng)雙向可控硅導(dǎo)通時，電烙鐵加熱。其具體電路如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 加熱控制電路圖</p><p>　　3.8 降溫控制電路部分</p>&

33、lt;p>　　本部分電路設(shè)計原理和加熱控制電路原理相同，由驅(qū)動器7407、光耦MOC3041、雙向可控硅組成。降溫器件為直流電機，雙向可控硅導(dǎo)通后，直流電機驅(qū)動進行降溫處理。其原理圖如圖3.11所示。</p><p>　　圖3.11 降溫控制電路圖</p><p>　　第四章 微電腦多路染色機溫度控制器的軟件設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計采用C51語言

34、，在Windows XP環(huán)境下采用Keil uVision2軟件進行編寫，對STC89C52進行編程。</p><p>　　4.1軟件整體設(shè)計思路</p><p>　　系統(tǒng)的軟件一般由主程序和若干子程序以及中斷程序組成。在主程序中調(diào)用子程序，子程序中對每個模塊進行實際的操作。通過對每個子程序的調(diào)試并結(jié)合硬件實現(xiàn)每個功能模塊的作用。然后在主程序中，合理的排列子程序的執(zhí)行順序，關(guān)鍵是要將整個程

35、序的邏輯順序表示清楚。在系統(tǒng)軟件的設(shè)計過程中，采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計思想能使每個模塊的設(shè)計無須過多地關(guān)聯(lián)其它模塊，可以獨立進行修改和調(diào)試。為系統(tǒng)的開發(fā)及調(diào)試提供了相當(dāng)大的便利。</p><p>　　系統(tǒng)軟件包括九個模塊：主模塊、中斷服務(wù)模塊、溫度采集模塊、7279鍵盤模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊、語音報警模塊、PID算法模塊和PID控制模塊。主程序主要完成液晶顯示及鍵盤處理功能，通過判斷是否有鍵按下，按下的鍵值與功

36、能鍵是否相等來執(zhí)行相應(yīng)的功能，如對溫度參數(shù)的設(shè)定、時間的設(shè)定、通道選擇等。中斷程序主要完成對AD數(shù)據(jù)采樣及處理、語音報警、PID控制算法子程序和PID控制值輸出等功能。其余子程序則是對系統(tǒng)功能的豐富及完善，如時鐘模塊。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)變量定義及I/O口分配</p><p>　　在編寫軟件程序前，將STC89C52的I/O口進行合理地分配，能使軟件編寫過程方便且資源不產(chǎn)生沖

37、突。單片機的I/O口分配表如表4.1所示。</p><p>　　表4.1 單片機I/O分配表</p><p>　　編寫程序時，由于采用的程序語言為C51，在軟件編寫前應(yīng)定義全局變量，以供整體程序使用。全局變量定義情況如下所述：</p><p>　　STR[4][16] 存放四行十六列的液晶數(shù)據(jù)變量</p><p>　　STR_Temp[

38、3] 存放三位的溫度數(shù)據(jù)變量</p><p>　　keynum 定義鍵值變量 flag 定義液晶界面切換標(biāo)志位</p><p>　　flag1 定義溫度設(shè)定值個位/十位/百位切換標(biāo)志位 </p><p>　　flag2 定義通道選擇標(biāo)志位 chanl 定義所選通道號變量</p&

39、gt;<p>　　Set_flag 定義時間設(shè)定值秒/分/時等的切換標(biāo)志位</p><p>　　cc[3] 存放三次溫度采樣值 bai 定義溫度設(shè)定值的百位</p><p>　　shi 定義溫度設(shè)定值的十位 ge 定義溫度設(shè)定值的個位</p><p>　　同時，在DS1302時鐘模塊變量

40、和PID算法模塊變量的定義中，采用結(jié)構(gòu)體的定義方式將所需的變量定義在一個結(jié)構(gòu)體中，使數(shù)據(jù)處理清晰方便。其定義情況如下所示：</p><p>　　1、DS1302時鐘模塊結(jié)構(gòu)體定義</p><p>　　typedef struct Time_struct</p><p><b>　　{</b></p><p>　　ucha

41、r Second; 定義DS1302時鐘芯片的秒位變量</p><p>　　uchar Minute; 定義DS1302時鐘芯片的分位變量</p><p>　　uchar Hour; 定義DS1302時鐘芯片的時位變量</p><p>　　uchar Week;定義DS1302時鐘芯片的星期變量</p>

42、<p>　　uchar Day;定義DS1302時鐘芯片的日變量</p><p>　　uchar Month;定義DS1302時鐘芯片的月變量</p><p>　　uchar Year;定義DS1302時鐘芯片的年變量</p><p><b>　　};</b></p><p>　　str

43、uct Time_struct time_;</p><p>　　2、PID算法模塊結(jié)構(gòu)體定義</p><p>　　typedef struct PIDValue </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　uchar Ek[3]; 存放采樣值與設(shè)定值之間的差值 <

44、;/p><p>　　uchar EkFlag[3]; 存放采樣值與設(shè)定值之間的差值的符號位 </p><p>　　uchar KP; 定義PID中的P系數(shù)</p><p>　　uchar KI; 定義PID中的I系數(shù)</p><p>　　uchar KD;

45、 定義PID中的D系數(shù)</p><p>　　uchar Uk; 定義PID的輸出值 </p><p>　　uchar RK; 定義PID中的設(shè)定值 </p><p>　　uchar CK; 定義PID中的實際值 </p><p><b>

46、;　　};</b></p><p>　　struct PIDValue PID; </p><p>　　4.3 軟件模塊化分析</p><p>　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要包括以下幾個模塊：主模塊、中斷服務(wù)模塊、溫度采集模塊、7279鍵盤模塊、時鐘模塊、液晶顯示模塊、語音報警模塊、PID算法模塊和PID控制模塊。下面是關(guān)于這幾個模塊的設(shè)計過程。</p&

47、gt;<p>　　4.3.1 主程序模塊</p><p>　　在系統(tǒng)上電以后，主程序進行時鐘芯片初始化、液晶初始化、定時器/計數(shù)器初始化、定時器/計數(shù)器啟動、液晶顯示初始界面及鍵盤掃描判斷有鍵按下否。如無鍵按下，則顯示液晶初始化界面；有鍵按下，則分析標(biāo)志位根據(jù)所得標(biāo)志位的值執(zhí)行相應(yīng)的子程序。然后通過相應(yīng)的鍵值執(zhí)行時間的設(shè)定、控制溫度的設(shè)定以及通道選擇的子程序。系統(tǒng)主流程圖如圖4.1所示：</p

48、><p>　　0 12</p><p>　　圖4.1 主程序流程</p><p>　　4.3.2 中斷服務(wù)模塊</p><p>　　本次軟件設(shè)計中，中斷服務(wù)模塊的設(shè)計是整個軟件設(shè)計的重要部分。在中斷服務(wù)模塊中，通過開啟定時器T0來定時調(diào)用一些子程序進行操作。在中斷服務(wù)模塊中執(zhí)行下列操作：調(diào)用ADC0804進行溫度數(shù)據(jù)的采集

49、和處理；將采集到的溫度與設(shè)定的溫度進行比較，判斷系統(tǒng)是要加熱還是制冷，同時判斷是否進行超溫報警的操作；然后啟動PID算法和PID控制輸出等。</p><p>　　在中斷服務(wù)模塊的設(shè)計中，通過設(shè)置Th0=(65536-50000)/256、Tl0=(65536-50000</p><p>　?。?256。使得定時器T0的時間為50ms。其流程圖如圖4.2所示：</p><

50、p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>

51、<b>　　N</b></p><p>　　圖4.2 中斷服務(wù)程序流程圖</p><p>　　4.3.3 DS1302時鐘模塊</p><p>　　時鐘芯片DS1302內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、日期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整。時鐘

52、程序模塊主要完成對DS1302的讀寫以及將讀出值送入顯存單元等功能，并能夠在按鍵按下時進行時鐘調(diào)整。</p><p>　　DS1302主要由移位寄存器、控制邏輯、振蕩器、實時時鐘以及RAM組成。在串行傳輸任何數(shù)據(jù)前，必須先把置為高電平“1”，數(shù)據(jù)輸入（寫操作）是在SCLK的上升沿進行，即在上升沿到達前，數(shù)據(jù)必須有效；數(shù)據(jù)的輸出（讀操作）是在SCLK的下降沿進行。如果為低電平，那么所有的數(shù)據(jù)傳輸終止，且I/O引腳變

53、為高阻抗?fàn)顟B(tài)。</p><p>　　寫入時，最先傳入的一個字節(jié)為命令字，命令字節(jié)中包含讀/寫操作、操作對象和地址信息，隨后的時鐘周期在讀操作時輸出數(shù)據(jù)，在寫操作時輸入數(shù)據(jù)。無論是命令字還是數(shù)據(jù)，它們的傳送都是低位在前，高位在后。 </p><p>　　對時鐘芯片的操作，一般有以下六個步驟：</p><p>　　1.通過對寫保護寄存器的操作，關(guān)閉寫保護，使DS130

54、2允許寫入； </p><p>　　2.通過將秒寄存器最高位置1，使時鐘振蕩器停止，以便設(shè)定初值；</p><p>　　3.初始化DS1302,將設(shè)定值寫入各時鐘寄存器；</p><p><b>　　4.將設(shè)定值讀出；</b></p><p>　　5.將秒寄存器的最高位

55、置0，啟動時鐘；</p><p>　　6.打開寫保護，禁止對任何寄存器進行寫操作。</p><p>　　要正確讀寫DS1302,關(guān)鍵在于時序。在控制命令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始， </p><p>　　同樣，在緊跟8位的控制命令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302

56、的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位至高位7。單字節(jié)數(shù)據(jù)讀寫時序如圖4.3所示。 </p><p>　　圖4.3 單字節(jié)數(shù)據(jù)讀寫時序圖</p><p>　　在對DS1302操作時，定義一個結(jié)構(gòu)體Time_struct來存儲時鐘的時、分、秒、日期等數(shù)據(jù)。在DS1302時鐘芯片的程序編寫中，關(guān)鍵是搞懂DS1302的寫子程序以及讀子程序。寫子程序及讀子程序的流程圖如圖4.4、圖4.5所示。在時鐘模塊中

57、，通過寫子程序?qū)r間初值寫入DS1302芯片寄存器中，然后通過讀子程序?qū)懭氲某踔底x出并通過液晶顯示子程序?qū)r間顯示出來。由于在硬件電路中并沒有外接干電池故在程序中寫入“2011年5月25日 Wed 02:30:00”。</p><p>　　圖4.4 寫子程序流程圖圖4.5 讀子程序流程圖</p><p>　　DS1302中共有12個寄存器，其中7個寄存器與日歷、時鐘有關(guān)，它們均以

58、BCD碼格式存放，如表4.2所示：</p><p>　　表4.2 DS1302時鐘寄存器地址與格式</p><p>　　4.3.4 溫度采集模塊</p><p>　　在溫度采集模塊中，通過CD4051八路模擬開關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804相結(jié)合的方法達到多路溫度采集的功能。CD4051是單8通道數(shù)字控制模擬電子開關(guān)，有三個二進制控制輸入端A、B、C和INH輸入，具有

59、低導(dǎo)通阻抗和很低的截止漏電流。在操作過程中，只要改變A、B、C的值，就可以選通不同的通道。其中，INH是禁止端，當(dāng)INH置1時，所有通道截止。CD4051的真值表如表4.3所示。</p><p>　　表4.3 CD4051真值表</p><p>　　ADC0804是8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器,它的轉(zhuǎn)換時間是100us，ADC0804進行模擬/數(shù)字的轉(zhuǎn)換時，控制ADC0804動作的信號只有C

60、S、WR、RD。因此，在進行A/D轉(zhuǎn)換的軟件編寫中，只需要送出所需的CS、WR、RD的控制信號。其流程圖如圖4.6所示。</p><p>　　圖4.6 A/D轉(zhuǎn)換流程圖</p><p>　　4.3.5 液晶顯示模塊</p><p>　　在液晶顯示模塊中，采用的是FYD12864液晶顯示模塊。它具有兩種通訊模式：并行通訊模式和串行通訊模式。由于I/O口的限制和考慮到接

61、線數(shù)量的簡單，采用串行通訊模式將PSB直接接地，則液晶顯示模塊為串口通訊模式。</p><p>　　在液晶顯示模塊與單片機STC89C52的連接中，只需連接CS、SID、CLK三根口線，它們分別為：模組片選端、串行數(shù)據(jù)輸入端、串行同步時鐘。該模塊的液晶每行可以顯示8個漢字(雙字節(jié))或16個半角字符(單字節(jié))，共可以顯示四行。在對每行進行送數(shù)時，要先把要顯示的漢字或字符的位置算好，否則很容易顯示亂碼。字符顯示RAM

62、在液晶模塊中的地址為80H～90H，字符顯示RAM的地址與32個字符顯示區(qū)域有著一一對應(yīng)的關(guān)系，其對應(yīng)關(guān)系如表4.4所示：</p><p>　　表4.4 字符顯示RAM地址表</p><p>　　在對液晶顯示程序的編寫過程中，要對液晶的相關(guān)時序圖有所了解，這是將液晶顯示子程序?qū)懞玫闹攸c和難點。其串行模式數(shù)據(jù)傳輸時序圖如圖4.7所示，串口方式讀寫數(shù)據(jù)時序圖如圖4.8所示。</p>

63、<p>　　圖4.7 串行模式數(shù)據(jù)傳輸時序圖</p><p>　　圖4.8 串口方式讀寫數(shù)據(jù)時序圖</p><p>　　由圖4.7可知，在進行數(shù)據(jù)傳輸時，無論是命令字還是數(shù)據(jù)，都必須是在CS信號為高電平的情況下進行的，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)要先傳送高四位，中間間隔四個低電平，再傳送該數(shù)據(jù)的低四位。</p><p>　　在使用液晶顯示模塊時，必須進行液晶的初始化

64、。設(shè)定好液晶的工作模式以及顯示狀態(tài)，比如:清除顯示、顯示狀態(tài)開/關(guān)、游標(biāo)或顯示移位控制、反白選擇等。將液晶初始化后進行發(fā)送子程序的編寫，其流程圖如圖4.9所示。在液晶的寫子程序中調(diào)用兩次發(fā)送子程序，分別用來發(fā)送指令與數(shù)據(jù)，并且必須先發(fā)送指令再發(fā)送數(shù)據(jù)。</p><p>　　液晶的寫子程序如圖4.10所示。</p><p><b>　　N</b></p>

65、<p><b>　　Y</b></p><p>　　圖4.9 發(fā)送子程序流程圖 圖4.10 寫子程序流程圖</p><p>　　將發(fā)送以及寫子程序編寫好后，通過調(diào)用寫子程序?qū)⒁壕У娘@示子程序編寫好，其流程圖如圖4.11所示。</p><p><b>　　N</b></p><p&

66、gt;<b>　　Y</b></p><p>　　圖4.11 液晶顯示子程序流程圖</p><p>　　以下是編程時經(jīng)常用到的控制器接口信號和指令的說明：</p><p>　　RS、R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式及E信號：</p><p>　　表4.5 控制界面的4種模式</p><p>

67、<b>　　表4.6 E信號</b></p><p>　　模塊控制芯片提供兩套控制命令，基本指令和擴充指令，一般情況下，只需用到基本指令，基本指令如表4.7所示：</p><p>　　表4.7 基本指令表(RE=0)</p><p>　　4.3.6 語音報警模塊</p><p>　　在語音報警模塊中，使用的是ISD142

68、0語音芯片。其功能主要是在采集溫度大于設(shè)定溫度時，將語音芯片的PLAYE端置“0”，此時啟動語音芯片的播放功能，實現(xiàn)報警作用。</p><p>　　在ISD1420語音芯片中，A0-A7地址輸入有雙重功能,根據(jù)地址中的A6,A7的電平狀態(tài)決定功能。如果A6,A7有一個是低電平,A0～A7輸入全解釋為地址位,作為起始地址用。A0-A7 由低位向高位排列，每位地址代表125 毫秒的尋址，160個地址覆蓋20秒（160

69、*0.125s=20s）的語音范圍，錄音及放音功能均從設(shè)定的起始地址開始，錄音結(jié)束由停止鍵操作決定，芯片內(nèi)部自動在該段的結(jié)束位置插入結(jié)束標(biāo)志（EOM）；而放音時芯片遇到EOM標(biāo)志即自動停止放音。</p><p>　　在ISD語音報警的硬件電路中，人工手動錄取報警音樂。將芯片的25腳（RECLED）端通過按鍵接地，當(dāng)按鍵接地時，RECLED置“0”,此時ISD1420錄音。在錄音前通過軟件賦予P0口首地址0x00，

70、而語音芯片的地址端與P0口相連，故錄音首地址為0x00。當(dāng)溫度超過設(shè)定溫度時，將ISD操作模式設(shè)為軟件置PLAYE為“0”，此時播放錄音。ISD1420語音芯片的地址功能表如表4.8所示。</p><p>　　表4.8 ISD1420地址功能表</p><p>　　ISD1420語音芯片的程序流程圖如圖4.12所示：</p><p>　　圖4.12 語音芯片放音流程

71、圖</p><p>　　4.3.7 7279鍵盤模塊</p><p>　　7279鍵盤模塊在系統(tǒng)中的作用是完成對按鍵按下的識別和對相應(yīng)按鍵進行處理。它包括溫度設(shè)定、時鐘的調(diào)整、檢測通道的選擇。在設(shè)計系統(tǒng)按鍵控制的過程中，考慮到單片機I/O口使用的方便和合理，采用7272鍵盤。同時，傳統(tǒng)的按鍵在實際應(yīng)用當(dāng)中，應(yīng)該進行消抖處理。常用的方法有：硬件消抖和軟件消抖。而7279鍵盤顯示模塊具有自動去

72、抖動功能。因此，使用7279鍵盤能更加穩(wěn)定和方便。</p><p>　　7279鍵盤顯示板具有許多指令，比如：右移指令（A0H）、循環(huán)左移指令（A3H）、閃爍控制（88H）、消隱控制（98H）、讀鍵盤數(shù)據(jù)指令（15H）等。在系統(tǒng)中，關(guān)鍵用到的是7279的讀鍵盤數(shù)據(jù)指令。通過該條指令將7279鍵盤的每個按鍵鍵值讀出并用7279顯示板得數(shù)碼管顯示出來。其鍵值表如表4.9所示。</p><p>

73、　　表 4.9 7279鍵盤鍵值表</p><p>　　在7279鍵盤模塊中，通過讀鍵盤指令將讀出的鍵盤數(shù)據(jù)賦給key_num，通過讀出的key_num值與表4.9中的鍵值相比較，如果相等的話轉(zhuǎn)入相應(yīng)的程序中進行處理。</p><p>　　在系統(tǒng)中，使用了8個按鍵分別為9~16，其鍵值如表4.9中所示。</p><p>　　在進入鍵盤模塊時，當(dāng)讀出的鍵盤值為“1CH

74、”時flag=1，此時系統(tǒng)啟動從開機界面轉(zhuǎn)入工作界面。第二次讀出鍵值為“1CH”時flag=2，此時系統(tǒng)結(jié)束工作進入結(jié)束界面。第三次讀出鍵盤值為“1CH”時flag=1，再次進入工作界面。當(dāng)讀出的鍵值為“1FH”時Set_flag++，Set_flag加到8時，再次置“1”。Set_flag值大小從1~6，其對應(yīng)的處理方式為秒、分、時、星期、日、月、年的設(shè)置。其中，鍵值為“1EH”、“1DH”分別對應(yīng)時間加、時間減。當(dāng)讀到的鍵值為“17

75、H”時flag1++，flag1值的大小從1到3，分別對應(yīng)溫度的個位、十位、百位。而鍵值“16H”、“15H”分別對應(yīng)溫度加，溫度減。當(dāng)讀到的鍵值為“14H”時flag2++，其值大小從1到3，分別對應(yīng)通道0、通道1、通道2。其流程圖如圖4.13所示。</p><p>　　圖4.13 7279鍵盤模塊流程圖</p><p>　　4.3.8 PID算法模塊</p><p

76、>　　在微電腦多路染色機溫度控制器的軟件設(shè)計中，PID算法模塊是重中之重，同時也是一個比較大的難點。PID控制是目前工程上應(yīng)用最廣的一種控制方法，它的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，且不依賴被控對象模型，控制所需的信息量也很少，因而非常易于工程實現(xiàn)，同時通過參數(shù)的調(diào)整也可獲得較好的控制效果。PID控制是將誤差信號的比例（P）、積分（I）和微分通過線性組合構(gòu)成控制量，故稱之為PID控制。因此，在使用中只需要設(shè)定三個參數(shù)即可。</p>

77、<p>　　在軟件編寫中，通過使用結(jié)構(gòu)體將PID算法的變量都定義好。分別有偏差值、偏差值符號、P系數(shù)、I系數(shù)、D系數(shù)、設(shè)定值、實際值。在進行PID運算時，通過將設(shè)定值與采樣值相減，即=設(shè)定值-采樣值。則為本次偏差信號， 為前一次偏差信號，為前兩次的偏差信號，為PID控制算法的比例系數(shù)，為PID控制算法的積分系數(shù)，為PID控制算法的微分系數(shù)。然后將這些數(shù)據(jù)按增量式PID控制算法的計算公式進行計算。</p><

78、;p>　　PID算法是這樣的：控制器的輸出是與控制器的輸入(誤差)成正比，與輸入的積分成正比和輸入的導(dǎo)數(shù)成正比的這三個分量之和。PID控制器的性能就決定于、、這三個系數(shù)。采用增量式PID算法的系統(tǒng)框圖如圖4.14所示。</p><p>　　圖4.14 增量式PID算法系統(tǒng)框圖</p><p>　　當(dāng)增大比例系數(shù)時，系統(tǒng)的動作變靈敏，速度加快，穩(wěn)態(tài)誤差減??；但振蕩次數(shù)也會加多，調(diào)節(jié)時間

79、加長。積分控制使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降，但能消除穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的控制精度。微分控制可以改善動態(tài)特性，它對偏差的變化趨勢進行超前調(diào)整，從而可以有效地提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，加大阻尼，減小超調(diào)量。PID運算后的最終結(jié)果是算出PID控制值。通過定時器1定時50ms，每50msPID控制值自減直到控制值減為“0”。此時，系統(tǒng)進行加熱降溫處理。其流程圖如圖4.15所示。</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計的PID參數(shù)的大小是通過軟件不

80、斷的來調(diào)整以達到控制溫度的目的的，過程比較繁瑣，需要耐心。經(jīng)過調(diào)試，取Kp=90、Ki=31、Kd=43。</p><p>　　圖4.15 PID控制算法流程圖</p><p>　　4.3.9 PID控制模塊</p><p>　　本模塊的作用是通過定時器1將PID算法子程序中計算出的PID值送給PID控制模塊進行相應(yīng)的處理。其處理方法為：通過定時器1定時50毫秒，當(dāng)

81、時間到50毫秒時將PID值自減，直到PID值減為0為止，在這段時間內(nèi)進行加熱的處理。主要原理是采用PWM波控制雙向可控硅的通斷時間來進行溫度控制。在PID算法子程序中，PID的滿值為100。則由此可知，PID控制子程序的周期為5秒。如圖4.16所示。</p><p><b>　　PWM</b></p><p><b>　　1</b></p&

82、gt;<p><b>　　……</b></p><p>　　0 1 2 3 100 t/50ms </p><p><b>　　一個控制周期</b></p><p><b>　　控制值輸出 </b></p><p>&l

83、t;b>　　PWM</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　0 5 t/s</p><p>　　圖4.16 PWM控制輸出原理圖</p><p>　　第五章 微電腦多路染色機溫度控制器的系統(tǒng)調(diào)試</p>&l

84、t;p>　　微電腦多路染色機溫度控制器的設(shè)計過程中涉及硬件和軟件兩大部分。在進行整體設(shè)計過程中，采用分模塊設(shè)計的方法。先將每個模塊進行調(diào)試，調(diào)試好后進行系統(tǒng)整合，將各個模塊加入進系統(tǒng)。在確保硬件沒有問題的情況下進行軟件調(diào)試，但在軟件調(diào)試沒有問題的情況下，進行硬件電路的檢查與調(diào)試。通過不斷的檢查與調(diào)試，將系統(tǒng)功能逐步實現(xiàn)。以下是微電腦多路染色機溫度控制器的軟件調(diào)試。</p><p>　　5.1鍵盤顯示模塊的調(diào)

85、試</p><p>　　鍵盤顯示模塊是一個系統(tǒng)能否進行良好人機交互的關(guān)鍵所在，在進行7279鍵盤使用之前，進行7279鍵盤顯示板的調(diào)試。其調(diào)試過程如下所述：</p><p>　　1、在確保硬件電路正確的前提下調(diào)試軟件部分。在調(diào)試過程中，先給7279顯示板寫入測試指令，即send_byte（0xbf），來判斷7279顯示板硬件與否存在問題。若7279顯示板上數(shù)碼管全部點亮并處于閃爍狀態(tài)，則說

86、明7279顯示板硬件正確。然后給7279芯片寫入顯示子程序，即write7279(0xc8,5)。若7279顯示板第一位數(shù)碼管顯示“5”，則說明7279顯示子程序沒有問題，7279顯示板初步調(diào)試成功。</p><p>　　2、7279顯示板主要用到的是鍵盤部分。在7279顯示板初步調(diào)試成功后，進行鍵盤鍵值的讀取。當(dāng)HD7279A檢測到有效的按鍵時，KEY引腳從高電平變?yōu)榈碗娖?，并一直保持到按鍵結(jié)束。在此期間，如果

87、HD7279A接收到‘讀鍵盤數(shù)據(jù)指令’，即keynum=read7279(0x15)。則輸出當(dāng)前按鍵的代碼，通過進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，將鍵盤代碼的高位和低位顯示出來。將相應(yīng)的鍵盤代碼讀出并記錄好以供后期使用。</p><p>　　5.2 A/D采樣及數(shù)據(jù)處理模塊的調(diào)試</p><p>　　該模塊由于采用ADC0804模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，則調(diào)試較為簡單，關(guān)鍵是數(shù)據(jù)處理。其調(diào)試過程如下所述：</

88、p><p>　　1、在A/D采樣的調(diào)試過程中，初期調(diào)試時并沒有接PT-100鉑熱電阻構(gòu)成的溫度采集模塊，而是使用電位器進行調(diào)試。通過改變電位器阻值的大小來改變ADC0804采集到的數(shù)據(jù)，以此來驗證A/D采集程序的正確性。同時采樣數(shù)據(jù)并不是使用液晶顯示模塊進行顯示，而是通過7279顯示板進行顯示，方便有效。通過調(diào)試，7279顯示板所顯示的數(shù)據(jù)能改變，則A/D采樣程序沒有問題，調(diào)試結(jié)束。</p><p

89、>　　2、在A/D采集程序調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，對采集數(shù)據(jù)進行處理，使采樣數(shù)據(jù)最終以溫度的形式進行顯示。由于溫度采樣電路將輸出電壓范圍控制在0-5V，則通過數(shù)據(jù)處理，將顯示的溫度控制在25℃-135℃。通過改變PT-100鉑熱電阻的溫度使溫度顯示從室溫開始增加。溫度顯示符合數(shù)據(jù)處理結(jié)果。</p><p>　　5.3 液晶顯示模塊的調(diào)試</p><p>　　在液晶顯示模塊中，系統(tǒng)上電后，液

90、晶能顯示所設(shè)定的文字。當(dāng)加入按鍵控制切換界面時，有的部分出現(xiàn)亂碼現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)試后，發(fā)現(xiàn)是界面標(biāo)志flag在加到三時未清零，與前一幅界面產(chǎn)生沖突，出現(xiàn)亂碼。同時，在界面編寫過程中，有個小細節(jié)需要注意：一個漢字占兩位，一個字符占一位；在編寫漢字時要注意空格的個數(shù)，空格個數(shù)應(yīng)為偶數(shù)個，否則會出現(xiàn)亂碼。</p><p><b>　　5.4總體調(diào)試</b></p><p>　　在

91、硬件各個模塊分別調(diào)試好后，最后的總體調(diào)試主要是軟件部分。經(jīng)過整體的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試后，本系統(tǒng)基本能實現(xiàn)任務(wù)書所要求的基本功能，并有較好的控溫效果，其具體實物圖如圖5.1所示。</p><p>　　圖5.1 產(chǎn)品實物圖</p><p><b>　　第六章 總結(jié)</b></p><p><b>　　6.1 完善功能</b>&

92、lt;/p><p>　　本次設(shè)計課題是：微電腦多路染色機溫度控制器，從最初資料的查閱到硬件電路原理圖的設(shè)計、軟件的編寫和最終的調(diào)試，系統(tǒng)功能基本達到了指導(dǎo)老師提出的各項要求，但是整個設(shè)計還是不夠完善，存在以下缺陷：</p><p>　　1、在系統(tǒng)的降溫電路模塊中，由于直流電機在最終調(diào)試時內(nèi)部線圈可能燒壞，當(dāng)軟件給降溫信號時，直流電機并沒有轉(zhuǎn)動，故只是采用點亮LED來模擬降溫功能，并沒有真正實現(xiàn)

93、降溫功能，有待提高。</p><p>　　2、由于受PT-100鉑熱電阻數(shù)量的限制，在實際設(shè)計中，只是采集了三路數(shù)據(jù)，并沒有達到設(shè)計要求中所需要的八路溫度數(shù)據(jù)采集。同時，控制電路部分只是使用一路進行控制。</p><p><b>　　6.2 心得體會</b></p><p>　　在這兩個月的畢業(yè)設(shè)計過程中，作品達到了課題的基本要求。從最初資料的

94、查閱到硬件電路原理圖的設(shè)計、軟件的編寫和最終的調(diào)試，每一個過程都是對我們所學(xué)知識的檢驗和更進一步的要求。在每個過程中，都要求我們有認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對于細節(jié)問題一定要提高警惕，例如：在程序的編寫中，語句的編寫順序都會對最后的演示結(jié)果產(chǎn)生影響。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，各方面的能力都得到了很大的提高。</p><p>　　首先，通過參與硬件電路的設(shè)計，使自己對一些經(jīng)典電路有所了解。并且通過觀看同組成員的硬件調(diào)試，對于硬件

95、電路有了更深一步的了解。在大學(xué)四年中，第一次實際接觸了PT-100鉑熱電阻，對于PT-100的調(diào)試方法有了進一步的認(rèn)識。</p><p>　　其次，通過系統(tǒng)化地編寫軟件，將以前所使用的各個模塊程序進行系統(tǒng)的構(gòu)建，進一步地加強了自己的編程能力。在軟件設(shè)計過程中，第一次使用ISD1420語音芯片，通過不斷地查找資料，摸索出了ISD1420語音芯片的使用方法。</p><p>　　最后，通過本次

96、畢業(yè)設(shè)計檢驗了自己四年所學(xué)的知識，增強了自己的能力。同時，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足。制作產(chǎn)品的寶貴將對自己以后的工作和發(fā)展帶來很大的幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1].陶永華，尹怡欣，葛蘆生新型PID控制及其應(yīng)用[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1998．</p><p>　　[2].韓啟綱，吳錫祺，等．計算

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102、起止頁碼：21-22.</p><p>　　[13] ．馮旭．單片機控制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J] ．蘭州：甘肅科技縱橫-2006年3期.起止頁碼：19-20</p><p>　　[14]. 田世昌，王東云，張謙，等．染色機PIE控制系統(tǒng)中模糊控制器的設(shè)計[J]．鄭州紡織工學(xué)院學(xué)報，1995，6(3)：15—17</p><p>　　[15].謝成祥，張健，鄧志良， 一種

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104、t;p>　　[18].韓志軍、沈晉源.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].機械工業(yè)出版社,2005</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計中，首先要非常感謝課題指導(dǎo)老師萬在紅老師。在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，萬老師在我們的元器件選擇和方案確定方面，提供了很多寶貴和使用的建議及意見。在軟件總體設(shè)計上，萬在紅老師給我提供了不少思路。同時，對庫

105、房管理老師和同學(xué)表示感謝，對負(fù)責(zé)PCB板制作的袁偉勤老師表示感謝。感謝在你們的幫助下，我順利地完成了本次畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　此外，還要感謝電子系的其它老師，在我們畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題時能提供我們幫助與指導(dǎo)。</p><p>　　最后，再次對于幫助過我的老師和同學(xué)表示深深的謝意。此外，我還要感謝我的同組人，無論是在系統(tǒng)的制作和調(diào)試，還是在論文的撰寫方面，遇到問題時我們都能共同分

106、析，共同解決。</p><p><b>　　附錄一 程序清單</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p&g

107、t;　　//=================================================</p><p>　　sbit CS_LCD=P1^0; //LCD</p><p>　　sbit SID_LCD=P1^1;</p><p>　　sbit SCLK_LCD=P1^2;</p><p>　　sbit SCLK

108、_DS1302=P1^3; //DS1302</p><p>　　sbit IO_DS1302=P1^4;</p><p>　　sbit RST_DS1302=P1^5;</p><p>　　sbit cs=P1^6; //7279</p><p>　　sbit clk=P1^7;</p><p>　　sbit

109、 dat=P3^4; </p><p>　　sbit key=P3^5; </p><p>　　sbit wr=P3^6; //AD0804</p><p>　　sbit rd=P3^7; </p><p>　　sbit cs_ad=P2^0; </p><p>　　sbit k_jian=P2^1; /

110、/kongzhi</p><p>　　sbit k_jia=P2^2; </p><p>　　sbit cd_a=P2^3; //CD4051</p><p>　　sbit cd_b=P2^4;</p><p>　　sbit cd_c=P2^5; </p><p>　　sbit play_e=P2^6; //