微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)--電阻爐爐溫的自動(dòng)控制系統(tǒng)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  目 錄</b></p><p>  一、摘要………………………………….……….(2)</p><p>  二、總體方案設(shè)計(jì)…………………………….….(2)</p><p><b>  設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>  1、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求…………………………

2、………………(2)</p><p>  2、工藝要求……………………………………..…………..(2)</p><p>  3、要求實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)基本功能………………………………(3)</p><p>  4、對(duì)象分析…………………………………………………(3)</p><p>  5、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)……………………………………..……..(3)&

3、lt;/p><p>  三、硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)…………………………..(4)</p><p>  四、數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)…………………….…….(7)</p><p>  五、軟件設(shè)計(jì)…………………………….……….(9)</p><p>  1、系統(tǒng)程序流程圖………………………………………….(9)</p><p>  2、

4、程序清單…………………………………………..……..(11)</p><p>  六、完整的系統(tǒng)電路圖…………………………..(21)</p><p>  七、系統(tǒng)調(diào)試……………………………………..(21)</p><p>  八、設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………..(21)</p><p>  九、參考文獻(xiàn)……………………………………

5、..(22)</p><p><b>  一、摘 要</b></p><p>  溫度是工業(yè)對(duì)象中主要的被控參數(shù)之一。特別是在冶金、化工、機(jī)械各類(lèi)工業(yè)中,廣泛使用各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等。由于爐子的種類(lèi)不同,所采用的加熱方法及燃料也不相同,如煤氣、天然氣等。但就控制系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性而言,均屬于一階純滯后環(huán)節(jié),在控制算法上基本相同,可采用PID控制或其他純滯

6、后補(bǔ)償算法。</p><p>  為了保證生產(chǎn)過(guò)程正常安全地進(jìn)行,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,以及減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約能源,對(duì)加熱用的各種電爐要求在一定條件下保持恒溫,不能隨電源電壓波動(dòng)或爐內(nèi)物體而變化,或者有的電爐的爐溫根據(jù)工藝要求按照某個(gè)指定的升溫或保溫規(guī)律而變化,等等。</p><p>  因此,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常對(duì)溫度不僅要不斷地測(cè)量,而且要進(jìn)行控制。</p>

7、<p><b>  二、總體方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>  用一臺(tái)計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的部件組成電阻爐爐溫的自動(dòng)控制系統(tǒng),并使系統(tǒng)達(dá)到工藝要求的性能指標(biāo)。</p><p><b>  1、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</b></p><p&

8、gt;  電阻加熱爐用于合金鋼產(chǎn)品熱力特性實(shí)驗(yàn),電加熱爐用電爐絲提供功率,使其在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將爐內(nèi)溫度穩(wěn)定到給定的溫度值。在本控制對(duì)象電阻加熱爐功率為8KW,有220V交流電源供電,采用雙向可控硅進(jìn)行控制。</p><p><b>  系統(tǒng)模型:</b></p><p><b>  2、工藝要求</b></p><p> 

9、 按照規(guī)定的曲線進(jìn)行升溫和降溫,溫度控制范圍為50—350℃,升溫和降溫階段的溫度控制精度為+5℃,保溫階段溫度控制精度為+2℃。</p><p>  3、要求實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)基本功能</p><p>  微機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié):正常工況下,系統(tǒng)投入自動(dòng)。</p><p>  模擬手動(dòng)操作:當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常,投入手動(dòng)控制。</p><p>  微機(jī)監(jiān)控功能:顯

10、示當(dāng)前被控量的設(shè)定值、實(shí)際值,控制量的輸出值,參數(shù)報(bào)警時(shí)有燈光報(bào)警。</p><p><b>  4、對(duì)象分析</b></p><p>  在本設(shè)計(jì)中,要求電阻爐爐內(nèi)的溫度,按照上圖所示的規(guī)律變化,從室溫開(kāi)始到50℃為自由升溫階段,當(dāng)溫度一旦到達(dá)50℃,就進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)節(jié),當(dāng)溫度到達(dá)350℃時(shí)進(jìn)入保溫段,要始終在系統(tǒng)控制下,一保證所需的爐內(nèi)溫度的精度。加工結(jié)束,要進(jìn)行降溫

11、控制。保溫段的時(shí)間為600—1800s。過(guò)渡過(guò)程時(shí)間:即從開(kāi)始控制到進(jìn)入保溫階段的時(shí)間要小于600s。在保溫段當(dāng)溫度高于352℃或低于348℃時(shí)要報(bào)警,在升溫和降溫階段也要進(jìn)行控制,使?fàn)t內(nèi)溫度按照曲線的斜率升或降。</p><p>  采用MCS—51單片機(jī)作為控制器,ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為模擬量輸入,DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片為模擬量輸出,鉑電阻為溫度檢測(cè)元件,運(yùn)算放大器和可控硅作為功率放大,電阻爐為被控

12、對(duì)象,組成電阻爐爐溫控制系統(tǒng),另外,系統(tǒng)還配有數(shù)字顯示,以便顯示和記錄生產(chǎn)過(guò)程中的溫度和輸出值。</p><p><b>  5、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)</b></p><p>  計(jì)算機(jī)定時(shí)對(duì)爐溫進(jìn)行測(cè)量和控制一次,爐內(nèi)溫度是由一鉑電阻溫度計(jì)來(lái)進(jìn)行測(cè)量,其信號(hào)經(jīng)放大送到模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片,換算成相應(yīng)的數(shù)字量后,再送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行判別和運(yùn)算,得到應(yīng)有的電功率數(shù),經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成

13、模擬量信號(hào),供給可控硅功率調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié),使其達(dá)到爐溫變化曲線的要求。</p><p>  三、硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)</p><p>  1、計(jì)算機(jī)機(jī)型:MCS—51 8031(不包含ROM、EPROM)</p><p><b>  系統(tǒng)總線:PC總線</b></p><p>  2、設(shè)計(jì)支持計(jì)算機(jī)工作的外圍電路</

14、p><p><b>  矩陣鍵盤(pán)技術(shù):</b></p><p><b>  溫度輸出顯示技術(shù):</b></p><p>  LED靜態(tài)顯示接口技術(shù),所謂靜態(tài)顯示,即CPU輸出顯示值后,由硬件保存輸出值,保持顯示結(jié)果.</p><p>  特點(diǎn):占用機(jī)時(shí)少,顯示可靠.但元件多,線路復(fù)雜、成本高,功耗大。&

15、lt;/p><p>  報(bào)警電路設(shè)計(jì):正常運(yùn)行時(shí)綠燈亮,在保溫階段爐內(nèi)溫度超出系統(tǒng)允差范圍,就要進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警時(shí)報(bào)警燈亮,電笛響,同時(shí)發(fā)送中斷信號(hào)至CPU進(jìn)行處理。</p><p>  3、設(shè)計(jì)輸入輸出通道</p><p>  輸入通道:因?yàn)樗氐膶?shí)際溫度在50 ~ 350℃左右,即(350-50)=300所以選用8位A/D轉(zhuǎn)換器,其分辨率約為1.5℃/字,再加放大器偏

16、置措施實(shí)現(xiàn)。(通過(guò)調(diào)整放大器的零點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)偏置)這里采用一般中速芯片ADC0809。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器,8路多路開(kāi)關(guān)以及微型計(jì)算機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件,其轉(zhuǎn)換方法為逐次逼近型。8路的模擬開(kāi)關(guān)由地址鎖存器和譯碼器控制,可以在8個(gè)通道中任意訪問(wèn)一個(gè)通道的模擬信號(hào)。</p><p>  輸出通道:據(jù)其實(shí)際情況,D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)可低于A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù),因?yàn)橐话憧刂葡到y(tǒng)對(duì)輸出通道分辨率的要求比輸

17、入通道的低,所以這里采用常用的DAC0832芯片</p><p>  DAC0832是8位D/A轉(zhuǎn)換器,與微處理器完全兼容。期間采用先進(jìn)的CMOS工藝,因此功耗低,輸出漏電流誤差較小。因DAC0832電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換芯片,為了取得電壓輸出,需在電流輸出端接運(yùn)算放大器,Rf為為運(yùn)算放大器的反饋電阻端。</p><p><b>  4、元器件的選擇</b></p

18、><p>  傳感器的選擇:鉑銠10—鉑熱電偶,S型,正極性,量程0—1300C,使用溫度小于等于600C,允差+1.5C。</p><p>  執(zhí)行元件的選擇:電阻加熱爐采用晶閘管(SCR)來(lái)做規(guī)律控制,結(jié)合電阻爐的具體要求,為了減少爐溫的紋波,對(duì)輸出通道采用較高的分辨率的方案,因此采用移相觸發(fā)方式,并且由模擬觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)移相觸發(fā)。</p><p>  變送器的選擇:因

19、為系統(tǒng)要求有偏置,又需要對(duì)熱電偶進(jìn)行冷端補(bǔ)償,所以采用常規(guī)的DDZ系列溫度變送器。</p><p>  控制元件:采用雙向可控硅進(jìn)行控制,其功能相當(dāng)于兩個(gè)單向可控硅反向連接,具有雙向?qū)üδ?,其通斷狀態(tài)有控制極G決定。在控制極加上脈沖可使其正向或反向?qū)ā?lt;/p><p>  四、數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)</p><p><b>  1、控制算法:</b&g

20、t;</p><p>  電阻加熱爐溫度控制系統(tǒng)框圖:.</p><p>  整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)可用一個(gè)帶純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)來(lái)近似,所以其控制算法采用大林算法。電阻加熱爐溫度控制系統(tǒng)模型為 </p><p>  其廣義的傳遞函數(shù)為:</p><p>  大林算法的設(shè)計(jì)目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)合適的數(shù)字控制器,使整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相當(dāng)

21、于一個(gè)帶有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié),即:</p><p>  通常認(rèn)為對(duì)象與一個(gè)零階保持器相串聯(lián), 相對(duì)應(yīng)的整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)是:</p><p><b>  2、計(jì)算過(guò)程:</b></p><p>  連同零階保持器在內(nèi)的系統(tǒng)廣義被控對(duì)象的傳遞函數(shù)</p><p><b>  系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)</

22、b></p><p><b>  數(shù)字控制器:</b></p><p>  消除振鈴現(xiàn)象后的數(shù)字控制器:</p><p>  將上式離散化:U(Z)—U(Z)Z—1=1.279E(Z)—1.226E(Z)Z—1</p><p>  U(K)—U(K—1)=1.279E(K)—1.226E(K—1)</p>

23、;<p>  最終得:U(K)=U(K—1)+1.279E(K)—1.226E(K—1)</p><p><b>  五、軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  1、系統(tǒng)程序流程圖</b></p><p><b>  a、系統(tǒng)主程序框圖</b></p><p&g

24、t;  b、A/D轉(zhuǎn)換子程序流程圖</p><p>  c、LED顯示流程圖</p><p>  d、數(shù)字控制算法子程序流程圖</p><p><b>  2、程序清單</b></p><p><b>  ORG 0000H</b></p><p><b>  AJ

25、MP MAIN</b></p><p><b>  ORG 0003H</b></p><p><b>  AJMP KEYS</b></p><p><b>  ORG 000BH</b></p><p><b>  AJMP PIT0</b>

26、;</p><p><b>  ORG 001BH</b></p><p>  AJMP PIT1 ;中斷入口及優(yōu)先級(jí)</p><p>  MAIN: MOV SP,#00H</p><p>  CLR 5FH :清上下限越限標(biāo)志 </

27、p><p>  MOV A,#00H</p><p>  MOV R7,#09H</p><p>  MOV R0,#28H</p><p>  LP1:MOV @R0,A</p><p>  INC R0 </p><p>  DJNZ R7,LP1</p>&

28、lt;p>  MOV R7,#06H</p><p>  MOV R0,#39H</p><p>  LP2:MOV @R0,A</p><p><b>  INC R0</b></p><p>  DJNZ R7,LP2</p><p>  MOV R7,#06H&

29、lt;/p><p>  MOV RO,#50H</p><p>  LP3:MOV @R0,A</p><p><b>  INC R0</b></p><p>  DINZ R7,LP3 ;清顯示緩沖區(qū)</p><p>  MOV 33H,#00H</p

30、><p>  MOV 34H,#00H ;賦KP高低字節(jié)</p><p>  MOV 35H,#00H</p><p>  MOV 36H,#00H ; 賦KI高低字節(jié)</p><p>  MOV 37H,#00H </p><p>  MOV 38H

31、,#00H ; 賦KD高低字節(jié)</p><p>  MOV 42H,#00H</p><p>  MOV 43H,#00H ;賦K高低字節(jié)</p><p>  MOV TMOD,#56H ;T0方式2,T1方式1計(jì)數(shù)</p><p>  MOV

32、TLO,#06H</p><p>  MOV THO,#06H </p><p>  MOV 25H,#163H ;設(shè)定值默認(rèn)值350</p><p>  SETB TR0 ;鍵盤(pán)高優(yōu)先級(jí)</p><p><b>  SETB ET0</b></p&g

33、t;<p><b>  SETBEX0</b></p><p>  SETB EA ;開(kāi)鍵盤(pán)T0。T1中斷</p><p>  LOOP:MOV R0,#56H</p><p>  MOV R1,#55H</p><p>  LCALLSCACO

34、V ;標(biāo)度轉(zhuǎn)化</p><p>  MOV R0,#53H</p><p><b>  LCALLDIR</b></p><p><b>  NOP</b></p><p>  LCALLDLY10MS</p><p><b>  NO

35、P</b></p><p>  LCALLDLY10MS</p><p>  AJMP LOOP ;等中斷</p><p><b>  鍵盤(pán)子程序</b></p><p>  KEYS:CLR EX0</p><p><b>  CLR

36、EA</b></p><p>  PUSH PSW</p><p>  PUSH ACC ;關(guān)中斷</p><p>  LCALLDLY10MS ;消抖</p><p>  CC: JB P3.2 AA</p><p

37、>  SETB 5DH ;置“顯示設(shè)定值溫度值標(biāo)志”</p><p>  MOV A,25H ;取運(yùn)算位的值</p><p>  MOV B,#10H ;BCD碼轉(zhuǎn)化</p><p><b>  DIV A B</b></p><p

38、>  MOV 52H,A</p><p><b>  MOV A, B</b></p><p>  MOV 51H, A</p><p>  MOV R0,#50H</p><p>  LCALL DIR ;顯示設(shè)定溫度</p><p><

39、b>  NOP</b></p><p>  LCALLDLY10MS</p><p><b>  NOP</b></p><p>  LCALL DLY10MS</p><p>  JB P1.7 ,BB</p><p>  MOV R1,#25H</p>

40、<p>  LCALL DAAD1</p><p><b>  NOP</b></p><p>  LCALL DLY10MS</p><p><b>  AJMP CC</b></p><p>  BB: JB P1.6 CC</p><p&g

41、t;  MOV R1,#25H</p><p>  LCALL DEEC1</p><p><b>  NOP</b></p><p>  LCALL DLY10MS</p><p><b>  AJMP CC</b></p><p>  AA: POP

42、ACC</p><p><b>  POP PSW</b></p><p><b>  SETB EX0</b></p><p>  SETB EA ;出棧</p><p><b>  RETI</b></p><

43、;p><b>  顯示子程序</b></p><p>  DIR: MOV SCON ,#00H ;置串行口移位寄存器狀態(tài)</p><p>  SETB P1.4 ;開(kāi)顯示</p><p>  JB 5DH,DL1

44、 ;顯示設(shè)定溫度</p><p>  DL2: MOV DPTR,#SEGT</p><p>  DL0: MOV A,@R0</p><p>  MOVC A,@A+DPTR</p><p>  MOV SBUF ,A</p><p>  LOOP1: JNB TI, LOOP1&l

45、t;/p><p><b>  CLR TI</b></p><p><b>  INC R0</b></p><p>  MOV A,@R0</p><p>  MOVC A,@A+DPTR</p><p>  ANL A, #7FH :使

46、數(shù)帶小數(shù)點(diǎn)</p><p>  MOV SBUF ,A</p><p>  LOOP2: JNB TI,LOOP2</p><p><b>  CLR TI</b></p><p><b>  INC R0</b></p><p>  MOV A,@R0<

47、/p><p>  MOVC A,@A+DPTR</p><p>  MOV SBUF,A</p><p>  LOOP3: JNB TI,LOOP3</p><p><b>  CLR TI</b></p><p><b>  CLR P1.4</b></p&g

48、t;<p><b>  CLR 5DH</b></p><p><b>  RET</b></p><p>  DL1: MOV 50H,#0AH ;小數(shù)位黑屏</p><p><b>  AJMP DL2</b></p><p&

49、gt;  SEGT: DB 0C0H ,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH</p><p><b>  加一子程序</b></p><p>  DAAD1: MOV A,#00H</p><p>  ORL A,@R1</p><p>  ADD A,#0

50、1H</p><p>  CJNE A,#30H,DAAD2 ;超過(guò)48度了嗎?</p><p>  DAAD3: MOV @R1,A</p><p>  DAA: RET</p><p>  DAAD2: JC DAAD3</p><p>  MOV @R1,#15EH

51、 ;超過(guò)48則轉(zhuǎn)回到355</p><p><b>  AJMP DAA</b></p><p><b>  減一子程序</b></p><p>  DEEC1:MOV A,@R1</p><p><b>  DEC A</b></p>

52、<p>  CJNE A,#15EH,DEEC2 ;低于355度了嗎?</p><p>  DEEC3:MOV @R1,A </p><p>  DEE : RET</p><p>  DEEC2: JNC DEEC3</p><p>  MOV @R1,#30H ;低于

53、355則轉(zhuǎn)回到48</p><p><b>  AJMPDEE </b></p><p><b>  T0中斷子程序</b></p><p>  PTT0: CLR EA</p><p>  PUSH ACC</p><p>  PUSH PSW</p&g

54、t;<p>  PUAH DPL</p><p><b>  PUSH DPH</b></p><p>  SETB EA ;壓棧后開(kāi)中斷響應(yīng)鍵盤(pán)</p><p>  PPP: LCALLSMAP :采樣數(shù)據(jù)</p><

55、;p>  LCALL FILTER ;數(shù)字濾波</p><p>  MOV A,2AH ;取采樣值</p><p>  CJNE A,#07H,AAA ;下限48比較</p><p><b>  AJMP BBB</b>&l

56、t;/p><p>  AAA: JC CCC ;小于48度轉(zhuǎn)</p><p>  CJNEA,#0FEH ,DDD ;上限355比較</p><p>  AJMP BBB ;轉(zhuǎn)至48~355正常范圍處理</p><p>  DDD:

57、 JC BBB</p><p>  CLR P1.2 ;大于355黃燈亮</p><p><b>  SETB 5EH</b></p><p>  CLR P1.1 ;置標(biāo)志 啟動(dòng)風(fēng)扇</p><p><b>

58、;  AJMP PPP</b></p><p>  CCC: CLR P1.3 ;小于48紅燈亮</p><p><b>  SETB 5FH</b></p><p>  BBB: CLR P1.0 ;置標(biāo)志啟動(dòng)電爐</p>

59、;<p><b>  AJMPPPP</b></p><p>  SETB P1.0</p><p>  SETB P1.1</p><p>  SETB P1.2</p><p>  SETB P1.3</p><p><b>  CLR 5EH</b&

60、gt;</p><p>  CLR 5FH ;50~350之間正常</p><p>  LCALL PID</p><p>  JNB 20H,EEF ;設(shè)定溫度小于實(shí)際值轉(zhuǎn)到風(fēng)扇</p><p>  MOV A,29H</p><p>

61、<b>  LCALLFFF</b></p><p><b>  CLR P1.0</b></p><p>  LOOP10: MOV R0,#56H ;存放相乘結(jié)果的首址</p><p>  MOV R1,#55H ;賦顯示緩沖區(qū)最高位地址</p>

62、;<p>  LCALL SCACOV ;標(biāo)度轉(zhuǎn)化</p><p>  MOV R0,#53H ;賦顯示首址</p><p><b>  CLR DIR</b></p><p>  JB D5H,LOOP10 ;等待T1中斷</p><

63、p><b>  CLR EA</b></p><p><b>  POP DPH</b></p><p><b>  POP DPL</b></p><p><b>  POP PSW</b></p><p><b>  SET

64、B EA</b></p><p><b>  POP ACC</b></p><p><b>  RETI</b></p><p>  EEE: MOV A,28H ;風(fēng)扇處理</p><p>  LCALL FFF</p><

65、p><b>  CLR P1.1</b></p><p>  AJMP LOOP10</p><p>  FFF: CRL A ;根據(jù)PID結(jié)果計(jì)算T1初值 </p><p><b>  INC A</b></p><p><b>  MOV

66、 TL1,A</b></p><p>  MOV TH1,#0FFH</p><p><b>  SETB PI1</b></p><p><b>  SETB TR1</b></p><p><b>  SETB ET1</b></p><

67、p><b>  RET</b></p><p><b>  標(biāo)度轉(zhuǎn)化 </b></p><p>  SCACOV :PROC NEAR</p><p><b>  MOV DX,0</b></p><p>  MOV DATA1,#258H</p>

68、<p>  MOV DATA2,#708H</p><p>  MOV DATA3,#960H</p><p>  PROC NEAR</p><p><b>  MOV DX,0</b></p><p>  MOV AX,DATAP ;取采樣時(shí)間</p>&l

69、t;p>  CMP AX,DATA3 ;時(shí)間大于2400?</p><p>  JAE Q3DOR</p><p>  CMP AX,DATA2</p><p>  JAE Q3-Q2 ; 1800<時(shí)間<2400</p><p>  CMP AX,DATA

70、3</p><p>  JAE Q2-Q1 ; 600<時(shí)間<1800</p><p>  Q0: MOV BX,0.8H ;<600S Q=50+t/2</p><p><b>  MUL BX</b></p><p>  ADC

71、DX,0</p><p><b>  JMP DONE</b></p><p>  Q2-Q1: MOV AX,#15EH ;Q=350</p><p>  Q3-Q2: SUB AX,DATA2 ;Q=350-(t-1800)/2</p><p&

72、gt;  MOV BX,0.8H</p><p><b>  MUL BX</b></p><p>  MOV AX,#15EH</p><p>  SUB AX,BX</p><p>  MOV @R1,A</p><p>  PP: RET</p>&

73、lt;p><b>  采樣子程序</b></p><p>  SWAP: MOV R0,#20H</p><p>  MOV R1,#03H</p><p>  SAW1: MOV DPTR,#7FF8H</p><p>  MOVX @DPTR A ;A/D

74、轉(zhuǎn)化</p><p>  MOV R2,#20H</p><p>  DLY: DJNZ R2,DLY ;延時(shí)</p><p>  HERE: JB P3.3 ,HERE</p><p>  MOV DPTR,#7FF8H</p><p>  MOVX A,@DPTR

75、 ;讀轉(zhuǎn)化結(jié)果</p><p>  MOV @R0,A</p><p><b>  INC R0</b></p><p>  DJNZ R1,SAM1</p><p><b>  RET</b></p><p><b> 

76、 數(shù)字濾波</b></p><p>  FILTER: MOV A, 20H</p><p>  CJNE A,2DH CMP1</p><p>  AJMP CMP2</p><p>  CMP1: JNC CMP2</p><p>  XCH A,2DH</p><

77、;p>  XCH A,2CH</p><p>  CMP2: MOV A,2DH</p><p>  CJNE A,22EH,CMP3</p><p>  MOV 2AH,A</p><p><b>  AJMP RR</b></p><p>  CMP3: JC

78、CMP4</p><p>  MOV 2AH,A</p><p><b>  AJMP RR</b></p><p>  CMP4: MOV A,2EH</p><p>  CJNE A,2CH,CMP5</p><p>  MOV 2AH ,A</p><

79、p><b>  AJMP RR</b></p><p>  CMP5: JC CMP6</p><p>  XCH A,2CH</p><p>  CMP6: MOV 2AH,A</p><p>  RR: RET</p><p><b>  T1中斷

80、</b></p><p>  PIT1: CLR 00H</p><p>  JB 20H, GGG</p><p>  SETB P1.0 ;關(guān)閉電爐</p><p>  GG: CLR PT1</p><p><b>  RETI&l

81、t;/b></p><p>  GGG:SETB P1.1 ;關(guān)閉風(fēng)扇</p><p><b>  CLR 20H </b></p><p><b>  AJMP GG</b></p><p><b>  延時(shí)10MS子程序</b&

82、gt;</p><p>  DLY10MS: MOV R7,#0A0H</p><p>  DLOO: MOV R6,#0FFH</p><p>  DL11: DJNZ R6,DL11</p><p>  DJNZ R7,DL00</p><p><b>  RET</b>&

83、lt;/p><p>  數(shù)字PID算法子程序</p><p>  PID: MOV R5,#00H</p><p>  MOV R4,2DH ;取NX值</p><p>  MOV R3,#00H</p><p>  MOV R2,#32H

84、 ;取50</p><p>  LCALL CPL1</p><p>  LCALL DSUM ;求(NX-32H)值</p><p>  MOV R0,#5AH ;賦乘法算法運(yùn)算暫存單元地址首址</p><p>  MOV R5,#05H</p>

85、<p>  MOV R4,#1CH ;賦參數(shù)</p><p>  LCALL MULT ;調(diào)無(wú)符號(hào)數(shù)乘法</p><p>  MOV 31H ,5BH</p><p>  MOV 32H ,5AH ;存放結(jié)果有效值</p><p>  MOV R5,31H

86、</p><p>  MOV R4,32H ;取雙字節(jié)UR(設(shè)定)</p><p>  MOV R3,2AH</p><p>  MOV R2,#00H ;取雙字節(jié)實(shí)測(cè)值</p><p>  ACALL CPL1 ;取U(K)補(bǔ)碼</p>

87、<p>  ACALL DSUM ;計(jì)算E(K)</p><p>  MOV 39H, R7</p><p>  MOV 3AH,R6 ;存E(K)</p><p>  MOV R5,35H </p><p>  MOV R4,36H ;

88、取KI參數(shù)</p><p>  MOV R0,#4AH</p><p>  ACALLMULT1 ;計(jì)算PI=KI*E(K)</p><p>  MOV R2,39H</p><p>  MOV R4,3AH ;取E(K)</p><p>  MOV

89、 R3,3BH</p><p>  MOV R2,3CH ;取E(K-1)</p><p>  MOV R5,33H</p><p>  MOV R4,34H ;取KP參數(shù)</p><p>  MOV R0,#46H</p><p>  AC

90、ALL MULT1 ;KP*[ E(K)- E(K-1)]</p><p>  MOV R5,49H</p><p>  MOV R4,48H</p><p>  MOV R3,4DH</p><p>  MOV R2,4CH</p><p>  LCALL DSUM

91、 ;KP*[ E(K)- E(K-1)]+ KI*E(K)</p><p>  MOV 4AH, R7</p><p>  MOV 4BH,R6 ;保存上式之和</p><p>  MOV R5,39H</p><p>  MOV 3CH,3AH

92、 ;存E(K)到E(K-1)</p><p>  MOV A,31H ;取設(shè)定值</p><p>  CJNE A,2AH,AA2 ;比較設(shè)定值與實(shí)測(cè)值</p><p>  AA3: CLR 20H ;清電爐標(biāo)志</p><

93、p>  AA1: RET</p><p>  AA2 JNC AA3</p><p>  SETB 20H ; 清風(fēng)扇標(biāo)志位</p><p>  MOV R3,39H</p><p>  MOV R2,3AH</p><p>  LCALL CPL1</p

94、><p><b>  MOV A,R3</b></p><p><b>  MOV R7,A</b></p><p><b>  MOV A,R2</b></p><p><b>  MOV R6,A</b></p><p> 

95、 MOV R5,42H</p><p>  MOV R4,43H ;取K1風(fēng)扇標(biāo)志</p><p>  MOV R0,#5AH</p><p>  ACALL MULT1 ;計(jì)算P=K*E(K)且結(jié)果存在51H,50H單元中</p><p>  MOV 28H,5BH

96、 ;取8位有效值存在28H單元</p><p><b>  AJMP AA</b></p><p>  DSUM: MOV A,R4 ;雙字節(jié)加法子程序(R5R4)+(R3R2) (R7R6)</p><p><b>  ADD A,R2</b></p><p&

97、gt;<b>  MOV R6,A</b></p><p><b>  MOV A,R5</b></p><p>  ADDC A,R3</p><p><b>  MOV R7,A</b></p><p><b>  RET </b></p

98、><p><b>  雙字節(jié)求補(bǔ)</b></p><p>  CPL1: MOV A,R2</p><p><b>  CPL A</b></p><p>  ADD A,#01H</p><p><b>  MOV R2,A</b></

99、p><p><b>  MOV A,R3</b></p><p><b>  CPL A</b></p><p>  ADDC A,#00H</p><p><b>  MOV R3,A</b></p><p><b>  RET</

100、b></p><p>  乘法 被乘數(shù)R7R6乘數(shù)R5R4</p><p>  MULT1: MOV A,R7</p><p><b>  RLC A</b></p><p>  MOV 5CH,C ;被乘數(shù)符號(hào)C1 5CH位</p><p>

101、  JNC POS1 ;為正數(shù)則轉(zhuǎn)</p><p>  MOV A,R1 ;為負(fù)數(shù)求補(bǔ)</p><p><b>  CPL A</b></p><p>  ADD A,#01H</p><p><b>  MOV R6,A<

102、;/b></p><p><b>  MOV A,R7</b></p><p><b>  CPL A</b></p><p>  ADDC A,#00H</p><p><b>  MOV R7,A</b></p><p>  POS1

103、: MOV A,R5 ;取乘數(shù)</p><p>  RLC A ;乘數(shù)符號(hào)C2 5DH</p><p>  MOV 5DH,C</p><p>  JNC POS2 ;為正數(shù)則轉(zhuǎn)</p><p><b>

104、;  MOV A,R4</b></p><p><b>  CPL A</b></p><p>  ADD A,#01H</p><p><b>  MOV R4,A</b></p><p><b>  MOV A,R5</b></p>&

105、lt;p><b>  CPL A</b></p><p>  ADDC A,#00H</p><p><b>  MOV R5,A</b></p><p>  POS2: ACALL MULT</p><p>  MOV C,5CH</p><p>  A

106、NL C,5DH</p><p>  JC TPL ;負(fù)負(fù)相乘轉(zhuǎn)</p><p>  MOV C,5CH</p><p>  MOV C,5DH</p><p>  JNC TPL ; 正正相乘轉(zhuǎn)</p><p><b>  DEC

107、R0</b></p><p>  MOV A,@RO</p><p><b>  CPL A</b></p><p><b>  ADDA,#01</b></p><p>  MOV @R0,A</p><p><b>  INC R0&l

108、t;/b></p><p>  MOV A,@R0</p><p><b>  CPL A</b></p><p>  ADDC A,#00H</p><p>  MOV @R0,A</p><p>  TPL: RET</p><p>  MULT:

109、MOV A,R6</p><p>  MOV B,R4 ;取低位相乘</p><p><b>  MUL AB</b></p><p>  MOV @R0,A</p><p>  MOV R3,B</p><p><b>  MOV A,R4&

110、lt;/b></p><p><b>  MOVB,R7</b></p><p><b>  MUL AB</b></p><p><b>  ADD A,R3</b></p><p><b>  MOV R3,A</b></p>

111、;<p><b>  MOV A,B</b></p><p>  ADDC A,#00H</p><p><b>  MOV R2,A</b></p><p>  MOV A,R6</p><p><b>  MOV B,R5</b></p>

112、;<p><b>  MUL AB</b></p><p><b>  ADD A,R3</b></p><p><b>  INC R0</b></p><p>  MOV @R0,A</p><p><b>  CLR 5BH</

113、b></p><p>  MOV A,R2</p><p><b>  ADDC A,B</b></p><p><b>  MOV R2,A</b></p><p>  JNC LAST </p><p>  SETB 5BH

114、 ;置進(jìn)位標(biāo)志</p><p>  LAST: MOV A,R7</p><p>  MOV B,R5</p><p><b>  MUL AB</b></p><p>  ADD A,R2</p><p><b>  INC R0</b><

115、;/p><p>  MOV @R0,A ;存積</p><p><b>  MOV A,B</b></p><p>  ADDC A,#00H</p><p>  MOV C,5BH</p><p>  ADDC A,#00H</p>&

116、lt;p><b>  INC R0</b></p><p>  MOV @R0,A</p><p><b>  RET</b></p><p><b>  END</b></p><p>  六、完整的系統(tǒng)電路圖</p><p><b&g

117、t;  七、系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>  在設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行調(diào)試,根據(jù)設(shè)計(jì)邏輯圖制作好實(shí)驗(yàn)樣機(jī),就可以進(jìn)入硬件調(diào)試,調(diào)試的主要任務(wù)是排除樣機(jī)的故障,其中包括設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和工藝性故障,然后在進(jìn)行軟件的調(diào)試用微型機(jī)對(duì)MCS51系列單片機(jī)程序進(jìn)行交叉匯編。在硬件,軟件單獨(dú)調(diào)試后,即可進(jìn)入硬件、軟件聯(lián)合調(diào)試階段,找出硬件、軟件之間不相匹配的地方,反復(fù)修改和調(diào)試,直到符合設(shè)計(jì)要求。</p>&l

118、t;p><b>  八、設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>  在設(shè)計(jì)過(guò)程中,首先要熟悉系統(tǒng)的工藝,進(jìn)行對(duì)象的分析,按照要求確定方案。然后要進(jìn)行硬件和軟件的設(shè)計(jì),調(diào)試。由于沒(méi)有實(shí)際的樣機(jī),所以不能看到系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果。只能在理論上對(duì)系統(tǒng)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使我掌握了微型機(jī)控制系統(tǒng)I/O接口的擴(kuò)展方法,模擬量輸入/輸出通道的設(shè)計(jì),常用控制程序的設(shè)計(jì)方法,數(shù)據(jù)處理及非線性補(bǔ)償技術(shù)

119、,以及數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)方法。</p><p><b>  九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>  (1)潘新民 《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》 高等教育出版社 2001.7</p><p>  (2)苗秀敏 《計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及應(yīng)用》 北京科學(xué)出版社 1995.4</p><p>  (3)薛均

120、義 《微機(jī)控制系統(tǒng)及應(yīng)用》 西安交通大學(xué)出版社 2003.2</p><p>  (4)黃勝軍 《微型計(jì)算機(jī)控制應(yīng)用實(shí)例集》 清華大學(xué)出版社 1987.4</p><p>  (5)徐科軍 《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》 電子工業(yè)出版社 2004.9</p><p>  (6)張凡 《微機(jī)原理與接口技術(shù)》 清

121、華大學(xué)出版社 2003.10</p><p>  (7)朱月秀 《單片機(jī)基礎(chǔ)(修訂版) 》 北京航空航天大學(xué)出版社2001.7</p><p>  (8)余錫存 《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》西安電子科技大學(xué)出版社 2000.7</p><p>  (9)黃勝軍 《微型計(jì)算機(jī)控制應(yīng)用實(shí)例集(二) 》 清華大學(xué)出版社 1993.10</p>

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