量和波 动，在控制中，积分环节具有很强的滞后效应，而微分环节则具有预 见性，所以该方案最终采用算法，能够很好的控制超调，并且稳态误差也很小。 图系统控制方案 传感 器 信号放大调理 电路 继电器 热电器 图系统硬件连接图 设定 运算执行部件被控对象 传感器反馈 反 馈第页共页 系统硬件设计 模块特性简介 本系统采用单片机作为主控制器，采用显示单元，同时利用模组 将采集到的数据通过串口传送给上位机，下面介绍将会用到的主要器件 简介 该芯片拥有路位精度的，其中路为音频转换通道，另外路可作为普通的 转换通道。另外凌阳的十六位单片机具有易学易用的效率较高的套指令系统和集 成开发环境。在此环境中，支持标准语言，可以实现语言与凌阳汇编语言的互相调 用，并且，提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音 录放，这些都为软件开发提供了方便的条件。下图为单片机的内部结构框图 温度传感器简介 温度传感器采用型的铂电阻。铂的热电阻是种稳定的高精度，并具有线性 响应和较好的长期稳定性的温度检测器。只要经过适当的数据处理就可以传输，显示 并记录其温度输出。因为铂的电阻的阻值和温度呈正比关系，所以只需要将已知电流 图内部结构图第页共页 流过该电阻就可以的得到与温度成正比的输出电压。根据已知的电阻温度关系，就 可以计算出被测的温度值。温度传感器为正温度系数热敏电阻传感器，主要技 术参数如下 测量范围 允许偏差值级，级 热响应时间 ④最小置入深度热电阻的最小置入深度 允通电流。 另外，模组位数码管的其中位进行动态显示，电路原理如图所示。在 使用时，将至端接至，至接至其信号放大电路，按键输入 电路后向通道包括显示电路，语音播报电路，上位机通信电路以及控制加热 器的继电器驱动电路。内部有路位精度的转换器，可以直接将传感器 信号放大后输入其转换通道。实时采样温度，通过数码管将当前温度在 下位机端口显示出来，并根据采样结果控制加热器，调节平均加热功率大小同时通 过接口传送上位机。各模块说明如下 语音播放播报整数温度变化。 键盘设定用于温度设定。共三个按键。按键，温度值的十位会闪烁，通过 键修改十位的值的大小，每按次键，十位的值加，达到之后自动 变为每按次键，十位的值就减，达到之后自动变为十位设置完成按 键切换至个位设置，通过键修改个位值的大小个位设置完成通过键 切换至小数位设置，方法同上。成功设置十位个位和小数位后，按键则系统会 进入控制状态。控制状态下，数码管的显示内容为当前采样温度。重新设置目标温度 可以通过键重新设置目标温度，运行状态下按键进入设置模式，按照上面介 绍的方法重新设定目标温度 水温采样将电压信号经转换后，换算成温度值，用于播报和显示。 显示采用三位八段数码管显示，设置温度与测量温度，显示小数点后位字。 串行口传输将采样温度值，上传至机，描绘曲线并打印。 继电器热电炉通过三极管控制继电器的开关来完成对热电炉的功率控制 图系统整体框图 串行接口 热电炉 显示 继电器 语音播报 水温采集 键盘设定第页共页 系统总体方案介绍 根据水温控制系统的设计分析，了解了水温控制系统的组成。根据上述的介绍， 做出了主体系统整体硬件连接如图所示， 系统采用闭环控制方案，如图所示，将预置初值与传感器反馈信号比较得 到偏差，对偏差进行运算处理得到控制量，通过此量来控制加热 器的加热时间，从而控制加热功率。由于水本身具有很大的热惯性，所以必须对水温 的变化趋势做出预测，并且根据需要及时反方向抑制，以防止出现较大的超调置目标温度，运行状态下按键进入设置模式，按照上面介 绍的方法重新设定目标温度 水温采样将电压信号经转换后，换算成温度值，用于播报和显示。 显示采用三位八段数码管显示，设置温度与测量温度，显示小数点后位字。 串行口传输将采样温度值，上传至机，描绘曲线并打印。 继电器热电炉通过三极管控制继电器的开关来完成对热电炉的功率控制 图系统整体框图 串行接口 热电炉 显示 继电器 语音播报 水温采集 键盘设定第页共页 系统总体方案介绍 根据水温控制系统的设计分析，了解了水温控制系统的组成。根据上述的介绍， 做出了主体系统整体硬件连接如图所示， 系统采用闭环控制方案，如图所示，将预置初值与传感器反馈信号比较得 到偏差，对偏差进行运算处理得到控制量，通过此量来控制加热 器的加热时间，从而控制加热功率。由于水本身具有很大的热惯性，所以必须对水温 的变化趋势做出预测，并且根据需要及时反方向抑制，以防止出现较大的超调量和波 动，在控制中，积分环节具有很强的滞后效应，而微分环节则具有预 见性，所以该方案最终采用算法，能够很好的控制超调，并且稳态误差也很小。 图系统控制方案 传感 器 信号放大调理 电路 继电器 热电器 图系统硬件连接图 设定 运算执行部件被控对象 传感器反馈 反 馈第页共页 系统硬件设计 模块特性简介 本系统采用单片机作为主控制器，采用显示单元，同时利用模组 将采集到的数据通过串口传送给上位机，下面介绍将会用到的主要器件 简介 该芯片拥有路位精度的，其中路为音频转换通道，另外路可作为普通的 转换通道。另外凌阳的十六位 串行接口 热电炉 显示 继电器 语音播报 水温采集 键盘设定第页共页 系统总体方案介绍 根据水温控制系统的设计分析，了解了水温控制系统的组成。根据上述的介绍， 做出了主体系统整体硬件连接如图所示， 系统采用闭环控制方案，如图所示，将预置初值与传感器反馈信号比较得 到偏差，对偏差进行运算处理得到控制量，通过此量来控制加热 器的加热时间，从而控制加热功率。由于水本身具有很大的热惯性，所以必须对水温 的变化趋势做出预测，并且根据需要及时反方向抑制，以防止出现较大的超调量和波 动，在控制中，积分环节具有很强的滞后效应，而微分环节则具有预 见性，所以该方案最终采用算法，能够很好的控制超调，并且稳态误差也很小。 图系统控制方案 传感 器 信号放大调理 电路 继电器 热电器 图系统硬件连接图 设定 运算执行部件被控对象 传感器反馈 反 馈第页共页 系统硬件设计 模块特性简介 本系统采用单片机作为主控制器，采用显示单元，同时利用模组 将采集到的数据通过串口传送给上位机，下面介绍将会用到的主要器件 简介 该芯片拥有路位精度的，其中路为音频转换通道，另外路可作为普通的 转换通道。另外凌阳的十六位单片机具有易学易用的效率较高的套指令系统和集 成开发环境。在此环境中，支持标准语言，可以实现语言与凌阳汇编语言的互相调 用，并且，提供了语音录放的库函数，只要了解库函数的使用，就会很容易完成语音 录放，这些都为软件开发提供了方便的条件。下图为单片机的内部结构框图 温度传感器简介 温度传感器采用型的铂电阻。铂的热电阻是种稳定的高块说明如下 语音播放播报整数温度变化。 键盘设定用于温度设定。共三个按键。按键，温度值的十位会闪烁，通过 键修改十位的值的大小，每按次键，十位的值加，达到之后自动 变为每按次键，十位的值就减，达到之后自动变为十位设置完成按 键切换至个位设置，通过键修改个位值的大小个位设置完成通过键 切换至小数位设置，方法同上。成功设置十位个位和小数位后，按键则系统会 进入控制状态。控制状态下，数码管的显示内容为当前采样温度。重新设置目标温度 可以通过键重新设置目标温度，运行状态下按键进入设置模式，按照上面介 绍的方法重新设定目标温度 水温采样将电压信号经转换后，换算成温度值，用于播报和显示。 显示采用三位八段数码管显示，设置温度与测量温度，显示小数点后位字。 串行口传输将采样温度值，上传至机，描绘曲线并打印。 继电器热电炉通过三极管控制继电器的开关来完成对热电炉的功率控制 图系统整体框图 串行接口 热电炉 显示 继电器 语音播报 水温采集 键盘设定第页共页 系统总体方案介绍 根据水温控制系统的设计分析，了解了水温控制系统的组成。根据上述的介绍， 做出了主体系统整体硬件连接如图所示， 系统采用闭环控制方案，如图所示，将预置初值与传感器反馈信号比较得 到偏差，对偏差进行运算处理得到控制量，通过此量来控制加热 器的加热时间，从而控制加热功率。由于水本身具有很大的热惯性，所以必须对水温 的变化趋势做出预测，并且根据需要及时反方向抑制，以防止出现较大的超调置目标温度，运行状态下按键进入设置模式，按照上面介 绍的方法重新设定目标温度 水温采样将电压信号经转换后，换算成温度值，用于播报和显示。 显示采用三位八段数码管显示，设置温度与测量温度，显示小数点后位字。 串行口传输将采样温度值，上传至机，描绘曲线并打印。 继电器热电炉通过三极管控制继电器的开关来完成对热电炉的功率控制 图系统整体框图 串行接口 热电炉 显示 继电器 语音播报 水温采集 键盘设定第页共页 系统总体方案介绍 根据水温控制系统的设计分析，了解了水温控制系统的组成。根据上述的介绍， 做出了主体系统整体硬件连接如图所示， 系统采用闭环控制方案，如图所示，将预置初值与传感器反馈信号比较得 到偏差，对偏差进行运算处理得到控制量，通过此量来控制加热 器的加热时间，从而控制加热功率。由于水本身具有很大的热惯性，所以必须对水温 的变化趋势做出预测，并且根据需要及时反方向抑制，以防止出现较大的超调量和波 动，在控制中，积分环节具有很强的滞后效应，而微分环节则具有预 见性，所以该方案最终采用算法，能够很好的控制超调，并且稳态误差也很小。 图系统控制方案 传感 器 信号放大调理 电路 继电器 热电器