通时间是否结束。若导通时间己结束即，则置输出控制信号为低，并重新赋常数值，启动定时器定时，同时退出中断服务程序若导通时间还未结束即则置输出控制信号为高，控制执行其间继续导通，重新赋常数值，启动定时器定时，同时退出中断服务程序。数字在定的控制系统中,首先将需要控制的被测参数如温度由传感器转换成定的信号后再与预先设定的值进行比较,把比较得到的差值信号经过定规律的计算后得到相应的控制值,将控制量送给控制系统进行相应的控制,不停地进行上述工作,从而达到自动调节的目的。当控制对象的精确数学模型难以建立时,比较成熟且广泛使用的控制方法是采用按差值信号的比例积分和微分进行计算控制量的方法,即法。本文控制算法采用数字控制，数字算法表达式如下所示其中，为比例系数为积分系数为采样周期，为积分时间系数为微分系数，为微分时间系数。为调节器第次输出，为第次给定与反馈偏差。对于调节器，当偏差值输出较大时，输出值会很大，可能导致系统不稳定，所以在实际中，需要对调节器的输出限幅，即当时，令或，或根据具体情况确定。图为控制流程图。本设计中设定调节器输出范围为。图子程序参数的选择方法参数的选择，要根据受控对象的具体特性和对控制系统的性能要求进行。工程上，般要求整个闭环系统是稳定的，对给定量的变化能迅速响应并平滑跟踪，超调量小在不同干扰作用下，能保证被控量在给定值当环境参数发生变化时，整个系统能保持稳定等。这些要求，对控制系统自身性能来说，有些是矛盾的。我们必须满足主要的方开始给定值与采样值偏差输出限幅输出返回面的要求，兼顾其他方面，适当地折衷处理。控制器的参数整定，可以不依赖于受控对象的数学模型。工程上，控余永权单片机原理及应用北京电子工业出版社，张俊谟单片机实用技术讲座上电子世界余永权单片机原理及应用北京电子工业出版社,张俊谟单片机实用技术讲座下电子世界曲喜贵电子元件材料手册北京电子工业出版社，汪吉鹏,马云峰等微机原理与接口技术北京高等教育出版社,贾东耀，汪仁煌数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用传感器世界，张开生，郭国法单片机温度控制系统的设计微计算机信息黄贤武，郑筱霞，曲波等传感器实际应用电路设计成都电子科技大学出版社，赵娜，宋文爱基于单片机的温度报警系统的设计仪表技术与传感器沈建华，杨艳琴，翟骁曙系列位超低功耗单片机原理与应用北京清华大学出版社，赖寿宏微型计算机控制技术北京机械工业出版社，方康玲过程控制系统第版武汉武汉理工大学出版社,黄俊年，王立浅析控制原理及应用硅谷，致谢本设计能够顺利的完成得到了院系领导老师的大力支持和帮助，尤其是我的指导老师老师，在百忙之中抽出宝贵的时间，观看修改论文设计，仔细耐心为我指导,使设计得以顺利的完成。在设计的同时，和同学们之间的相互探讨也使我获益匪浅。在此，对他们表示由衷的感谢,单片机技术在飞速发展，人们总是处在不断学习阶段，再加上我水平有限，所以本设计肯定存在许多不尽如人意的地方，欢迎广大老师和同学批评指正。最后，要感谢汽车学院所有老师，他们精心的栽培为我以后的学习工作打下了坚实的基础。年月日制器的参数常常是通过实验来确定，通过试凑，或者通过实验经验公式来确定。实验凑试法是通过闭环运行或模拟，观察系统的响应曲线，然后根据各参数对系统的影响，反复凑试参数，直至出现满意的响应，从而确定控制参数。实验凑试法的整定步骤为先比例，再积分，最后微分,整定比例控制将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快超调小的响应曲线。整定积分环节若在比例控制下稳态误差不能满足要求，需加入积分控制。先将步骤中选择的比例系数减小为原来的，再将积分时间置个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑，直至出现较满意的响应，确定比例和积分的参数。整定微分环节若经过步骤，控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成控制。先置微分时间，逐渐加大，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑，直到获得满意的控制效果和控制参数。实验经验法调整参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是，参数的整定不依赖受控对象的数学模型，直接在现场整定简单易行。扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象，是对连续时间控制器参数整定的临界比例度法的扩充。扩充比例度法整定数字控制器参数的步骤是预选择个足够短的采样周期。般说应小于受控对象纯延迟时间的十分之。用选定的使系统工作。这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。逐渐减小比例度，即加大比例放大系数，直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡稳定边缘，将这时的比例放大系数记为,临界振荡周期记为。选择控制度。控制度，就是以连续时间控制器为基准，将数字控制效果与之相比较。通常采用误差平方积分作为控制效果的评价函数。定义控制度采样周期的长短会影响采样数据控制系统的品质，同样是最佳整定，采样数据控制系统的控制品质要低于连续时间控制系统。因而，控制度总是大于的，而且控制度越大，相应的采样数据控制系统的品质越差。控制度的选择要从所设计的系统的控制品质要求出发。确定参数。根据所选择的控制度，得出数字中相应的参数和。运行与修正。将求得的各参数值加入控制器,闭环运行,观察控制效果,并作适当的调整以获得比较满意的效果。控制评价控制原理的优点在于能够在控制过程中根据预先设定好的控制规律不停地自动调节控制量以使被控系统朝着设定的平衡状态过度,最后达到控制范围精度内的稳定的动态平衡状态。要使用好控制原理,关键在于根据实际情况确定的各种参数,这项工作可能是费时的,但做好了,将会提高控制器的使用效果,达到较高的控制精度,是值得的。结论单片机具有超低功耗的优点，口达个，内部资源丰富，又等模块，都为实现电路功能提供了非常有利的条件。开发环境友好易用方便，大大加快本系统设计开发。控制器根据温度给定值和测量值之间的偏差调节，给出调节量，再通过单片机输出波，调节可控硅的触发相位的相位角，以此来控制执行部件的关断和开启时间，达到使温度升高或降低的目的。随后整个系统再通过检测前阶段控制后的温度，进行近步的控制修正，最终实现预期的温度监控目的。本设计利用单片机低功耗处理能力强的特点，使用单片机作为主控制器，对室内环境温度进行监控。其结构简单可靠性较高系统成本低。具有定的实用价值和发展前景。参考文献赵丽娟，邵欣基于单片机的温度监控系统的设计与实现机械制造式只需要台机和个调试器，而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和语言。适应工业级运行环境系列器件均为工业级的，运行环境温度为，所设计的产品适合运行于工业环境下。系列的内部结构概述系列器件包含程序存储器和数据存储器运行控制外围模块振荡器和倍频器等主要功能模块。其基本结构如图所示。图单片机基本结构图可以看出，内部包含了计算机的所有部件，是个真正的单片机微控制器。由个位的个寄存器和套指令控制逻辑组成。在个寄存器中，程序计数器堆栈指针状态寄存器和常数发生器这个寄存器有特殊用途。除了和外，所有寄存器都可作为通用寄存器来用于所有指令操作。常数发生器是为指令执行时提供常数的，而不是用于存储数据的。对访问的寻址模式可以区分常数的数据。在内部有组位数据总线和位的地址总线运行正交设计对模块高度透明的精简指令集和配合精简指令组所实现的控制，使应用开发可实现复杂的寻址模式和软件算法。存储器系列采用冯纽曼结构。因此，和全部外围模块都位于同个地址空间内，即用个公共的空间对全部功能模块进行寻址。支持外部扩展存储器是将来性能增强的目标。特殊功能寄存器及外围模块安排在区域和共享区域，数据存储器的起始地址是。方案设计与论证本课题是要求利用单片机设计个温度检测系统，要求方便，安全。要求测量温度时,在温度超过预定值的时候，能自动报警，并且能够启动降温系统对温度进行控制。本设计中采集温度用单片机完成，单片机是公司具有代表性的种超低功耗单片机，其处理功能强大，功耗非常低。整体方案设计单片机温度控制系统是以单片机为控制核心。整个系统硬件部分包括温度检测系统信号放大系统提示报警系统转换单片机设备控制执行系统等。单片机温度控制系统控制框图如图所示图单片机温度控制系统控制框图温度采集信号放大滤波单片机温度控制温度调节提示报警温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。在单片机中对信号进行采样，为进步提高测量精度，采样后对信号再进行数字滤波。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较，如果不相符，数字调节程序根据给定值与测得值的差值按控制算法设计控制量，触发程序根据控制量控制执行单元。如果检测值高于设定值，则启动制冷系统，降低环境温度如果检测值低于设定值，则启动加热系统，提高环境温度，达到控制温度的目的。温度传感器方案方案采用热敏电阻温度传感器如采集温度数据，该温度传感器使用热敏电阻作为主要元件,利用其电阻值随温度变化而显著变化的特点,可直接将温度的变化转为电量的变化，热敏电阻精度和灵敏度也符合要求。方案二采用数字温度传感器采集温度数据，采集的数据不用作任何处理直接送给单片机，因为其为单总线器件，所以接口相对简单，而且相比热敏电阻传感器，其精度和灵敏度也符合定要求。本系统中对检测精度要求不是很高，室温下即可，所以选用高精度热敏电阻作为温度传感器。热敏电阻具有灵敏度较高稳定性强互换精度高的特点。可使放大器电路极为简单,又免去了互换补偿的麻烦。热敏电阻具有负的电阻温度特性,当温度加驱动电路，驱动喇叭，扩大音效，实用方便，能达到很好的提示和报警作用。此报警电路的输入引脚由单片机的控制。其中，光电耦合器件实现电光电的隔离，在现场环境较恶劣时，能有效地破坏干扰源的进入，可靠地实现信号的隔离。报警的上下限由软件设置。当温度传感器采集到的值超出报警范围时，令则可实现蜂鸣器报警，图为报警电路的实现。扬声器图蜂鸣器报警电路显示模块设计显示器模块由共阳极数码管和驱动芯片组成。单片机输出高电平时输出的电流很小，故采用对电流信号进行放大，控制数码管的位选线。由于电平不兼容，故采用芯片连接单片机和数码管的，字段。其中，单片机的与的输入相接，对共阳极数码管的位实现位选。单片机的与驱动芯片的输入连接，控制显示的数据。例如，要想将第三位数码管显示，就需要将第三位的位选线接高电平，个发光二极管，中的个字段，亮。系统软件设计系统采用语言进行程序设计，大大提高了开发调试工作的效率，主处理模块首先完成初始化工作，初始化后进入循环处理，在循环过程中主处理模块获得采集模块的数据，并将数据进行处理，根据处理后的结果来进行显示或者报