单片机外文翻译-基于AT89C51的温度监测系统【中文2322字】 【PDF+中文WORD】
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单片机外文翻译-基于AT89C51的温度监测系统【中文2322字】
【PDF+中文WORD】
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单片机外文翻译-基于AT89C51的温度监测系统【中文2322字】 【PDF+中文WORD】,中文2322字,PDF+中文WORD,单片机外文翻译-基于AT89C51的温度监测系统【中文2322字】,【PDF+中文WORD】,单片机,外文,翻译,基于,AT89C51,温度,监测,系统,中文,2322
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【中文2322字】基于AT89C51的温度监测系统刘兴瑞1，高国红2中国河南新乡.新乡大学网络管理中心45300349046838中国河南新乡.河南科技学院信息工程学院453003ggh75摘要本文介绍了基于AT89C51的材料生产复合薄膜的低成本温度检测和控制设计。该系统使用镍铬镍铝热电偶作为温度检测元件，ICL7135作为AD转换器，通过LED显示检测到的温度。本文重点介绍了系统硬件的组成，微控制器接口电路的设计方法和软件实现过程。经过测试，系统准确可靠。关键词：AT89C51，温度测量，ICL7135，温度控制，材料。1.简介温度是工业对象主要的被控参数之一，尤其在冶金，化工，建材，机械，食品，石油等行业中，炉，热处理炉和反应堆得到广泛应用，因此炉灶和加热燃料不同的，如天然气，石油和电力。所需的过程和温度不同，因此温度传感器和温度方法不同。产品工艺不同，所以温度控制的精度也不同。因此数据采集（A / D转换）和控制算法的精度也不同。但就控制系统的动态特性而言，这基本上是滞后的部分。对于这样的链路，如果延迟时间较短，可以使用PID控制;如果延迟时间较长，可以使用达林算法。如果延迟时间和时间常数变化很大（批准的投资额的部分变化很大），则可以使用自适应控制算法。在塑料包装（也称为软包装）行业中，需要在印刷塑料的精美设计背面增加一层纯白色或银色铝箔，需要使用胶带贴合机。其主要原理是加热后融化在背面印刷的原材料形成保护膜，避免划伤图案。复合机现在通常是通用的温度控制装置，并且具有大范围的温度控制和低精度。由于响应速度和控制精度低于技术要求，叠层过程中的一般温度控制装置会导致组合产品的牢固度低和热封性差。这种设计实现了特殊的温度控制装置作为复合机的温度控制部分。为解决柔性包装行业的层压工艺，丙烯熔炼炉的温度控制是为了提高反应速度和控制精度，从而提高产品质量和企业效益。2 系统设计系统设计的基本要求：（1）系统应能设定所需的温度参数（参数范围：0-4000C），并通过LED显示屏显示; （2）温度控制系统应能准确检测物体的实际温度并显示在LED显示屏上; （3）系统应该能够检测到处理后发送给处理器的信号的实际参数的温度，处理器应能够给出预先算法参数之间的及时和安全的温差，并给出控制信号并立即调整气温; （4）系统应该能够将系统设置的参数存储在该值中，以便下次不重新设置。（5）系统设计完成后，动作要稳定，控制动作正确，控制精度应在5以内。为满足上述基本要求，温度控制系统采用AT89C51单片机作为主芯片实现ICL7135的AD转换，结合外部MCU时钟电路的成熟，高精度稳压器，总线驱动器等器件。如图1所示。图1.系统结构图在图1中，熔化炉是受控对象，控制参数是熔化炉温度（系统输出）y。改变固态功率回路单相（DC4-32V）的增益和失控状态可以控制热板的热量和温度。温度由热电偶检测。热电偶输出低于100mv，经信号调理电路变为0-2V信号后，A / D转换器将其转换成数字信号发送给微控制器AT89C51。微控制器利用设定的温度和炉系统的实际温度来获得e，然后使用PID算法输出来获得uk（数字），其由D / A转换器添加到控制线B中进行模拟放大，从而改变熔炉温度。温度范围：0-400C（技术要求0-400C），温度控制精度：0.5。EPROM用于存储程序和表单。RAM用于临时存储数据。8255A用于扩展连接打印机和其他外部设备的并行端口。键盘或显示面板用于输入和显示设备参数和设置量。串行端口用于与其他计算机通信。由于熔炉温度为0-400，因此设计采用镍铬 - 镍铝热电偶作为检测元件，分度号为EU，输出信号为0-41.32mv。电子控制变送器使用变送器mA，输出为0-10mA，然后通过电流 - 电压转换电路转换成0-2V信号，然后通过A / D转换电路进行A/D转换。A/D转换器采用双积分A / D转换器ICL7135，分辨率为1/20000，即0.0050C，完全满足产品工艺要求。加热采用单相AC220V，2500W加热板为熔化炉提供热量。控制装置使用单相4-32V直流控制的固态继电器。系统主控原理图如图2所示。图2主控制电路原理图3软件控制算法设计在设计中，为了提高系统精度，采用了换档积分PID控制算法。在保持温度为400的假设下，当偏差大于5时，完全放弃积分项;当偏差小于1时，保留所有积分项;当偏差在1至5之间时，增加积分项递减;当偏差为1时，相当于4c，对应二进制数B1;当偏差为5时，相当于20C，对应于二进制数字B2。 B2-B1 = B3。PID控制换档积分微分方程增量算法的位置输出如下： = / ，是采样周期（S），是积分时间（S），K是比例系数.KD = KPTD / T，TD是微分时间（S）。 是偏差。 X是给定的二进制数字系统。对应于A / D转换器的输出二进制数。是最后一个系统偏差，是最后一个偏差。 是最后的值计算结果。4系统测试分析温度测量和控制系统完成后，整个系统进行五次测试。通过测试结果可以看出，在系统允许的设定温度范围（0-400）内，系统控制精度可以在-0.5+ 0.5之间，完全可以满足产品技术要求。如表1所示。表1.五次测试记录结果次数温度 (0C)初始温度(0C)显示温度(0C)响应速度(s)控制精度121821421730-0.4%2297278296110-0.3%3342312343650.2%4359352361560.27%53843643851250.26%5总结该设计以单片机为关键控制部件，采用先进的测温元件和科学的数据采集处理技术，先进的加热元件和控制方法，有助于提高温度测量和控制精度，有效提高响应速度的系统。而且，实现生产要求，降低成本和提高效率是有益的。由于各种原因，控制电路系统的灵敏度和准确度有望进一步提高，这取决于提高测量设备的精度，数据处理算法以及模拟数字转换的精度和系统控制算法的优化程度以及软件。参考文献1.zhong，X.-w.，Song，Z.-c .:微控制器设计的实验室温湿度控制系统。林业机械及木材加工设备（01），39-42（2010）2.Wang，G.，Sun，F.，Chen，G。：一种新的基于TEC
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