浅论单片机在温控系统中的应用.doc

文章来源 毕业论文网 浅论单片机在温控系统中的应用文章来源 毕业论文网 论文关键词单片机 温度 控制 论文摘要以单片机为基础，分别以轿车温控系统和贮液容器温控系统为例，阐述单片机在温控系统中的应用原理。 一、单片机在贮液容器温控系统中的应用 该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。 （一）硬件设计。选单片机at89c51为主机，配以两路传感变送器、多路开关、ad转换器、da转换器、vi转换器、调节阀等实现对贮液容器温度的自动控制，同时还设有报警电路、键盘和显示电路。系统在稳态时，贮液容器的温度恒定在工艺要求的数值不变。当冷物料的初始温度与其设定值相比发生变化时，如果变化很小，将完全由前馈控制来克服这一变化给系统带来的影响；如果变化大，前馈控制不能完全克服这一变化给系统带来的影响，反馈控制则开始动作。当冷物料的初始温度不变，而由其他干扰引起贮液容器的温度发生变化时，只有反馈控制动作，最终使系统重新达到稳态。 1前向通道的设计 采用jumu90系列的温度传感变送器，其输入范围为：0500，输出为4ma20ma(dc)，测量精度为0.5选用10位逐次逼近式ad转换芯片ad5712，接收到有效的conv ert命令后，内部的逐次逼近寄存器从最高位开始顺次经电流输出的dac在比较器上与模拟量经5k8电阻所产生的电流相比较。检测完所有位后，sap中包含转换后的10位二进制码。转换完成后，sap发出dr信号(低电平有效)，单片机查询到dr=0时，便使其打开三态缓冲器输出数据。 2后向通道的设计 (1)da转换器的设计。为了满足系统的精度要求，选用10位的da转换器dac1020。由于其内部不带有锁存器，所以必须通过io 口才能与at89c51单片机连接，又由于at89c51的字长是8位的，一次操作只能传输8位数据因此at89c51必须进行两次操作才能把一个完整的10位数据送到ac1020。为了使10位数据能够同时送人dac1020，避免输出电压波形出现毛刺现象，故必须采用双缓冲器方式。at89c51先把高2位数据输出到74ls74(1)，接着把低8位数据输出到74ls377，与此同时74ls377的片选信号也作为74ls74(2)的时钟脉冲，把74is74(1)的内容打人74ls74(2)中，从而使一个完整的数据同时到达dac1020的数据输入端这样就消除了dac输出端的毛刺现象。 (2)执行器及调理电路的设计。系统中选用的是zman 16bg，zgicr18ni9ti型号的对数流量特性的调节阀。阀的输入信号为气信号，而da转换器的输出为ov5 v的电压信号所以在da转换器和调节阀之间要加一个vi转换器和一个电气阀门定位器，将0v5v的电压信号先转换成4ma20ma的电流信号后，再将4ma20ma的电流信号转换成002mpa01mpa的气信号。使调节阀接收气信号而工作。 （二）软件设计。经分析，系统软件可采用结构化模块程序设计，主要有系