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功能实现模块主要由转换子程序中断处理子程序键盘处理子程序显示子程序等部分组成。
中断子程序该中断是单片机内部定时中断,优先级设为最高,是最重要的子程序。
在该中断响应中,单片机要完成调用算法子程序且输出计算结果等功能。
其流程图如下进入中断设置定时器寄存器计算子模块判断标志位是否为标志位置标志位加中断返回图中断子程序中断子程序定时中断用于调制信号,优先级低于中断,其定时初值由算法子程序提供的输出转化而来,中断响应的时间用于输出控制信号。
其流程图如下进入中断取反标志位,表示该输出高电平或低电平设置高电平脉宽输出高电平输出低电平输出口置高电平设置低电平脉宽输出口置低电平中断返回图中断子程序运算控制模块运算控制模块涉及标度下图阶跃响应曲线图四系统软件设计系统的软件由三大模块组成主程序模块功能实现模块和运算控制模块。
主程序模块主程序流程图。
开始初始化计时器初始化参数采样以及变换显示当前温度和设定温度判绘图为蓝色显示时间为横轴输出为纵轴显示二维平面图如给定值偏差增量型计算公式算公式上偏差偏差累计上状态控制器输出上状态输出参数时间参数传递函数离散传递函数离散化后提取分子分母离散被控对象初始化各变量采样时刻到否计算偏差增量型计如下图算法流程图中文件实现温度控制的增量型算法如下采样时间的环连续控制结构图仿真结果如下图阶跃响应曲线图增加扰动图增加扰动的控制结构图图阶跃响应曲线图增加史密斯预估器图增加施密斯预估器的控制结构图仿真结果如下图阶跃响应曲线图数字算法实现流程图仿真构造传递函数为控制对象,其结构图如下图控制对象结构图要设计数字炉温控制系统,首先设计连续的控制器。
以下为在中构建系统框图如下闭环连续控制图闭口来输出显示数据,从而节省了单片机端口资源,在三个口和的控制下通过和来实现位动态显示。
图显示硬件连接图三参数整定通过使用的当拨到上面时,健实现温度值的个位加,健实现温度值的个位减图温度设置数码管显示设计显示采用位共阴动态显示方式,显示内容有温度值的百位十位及个位,这样可以只用相连,与外部中断相连,与外部中断相连。
采用外部中断方式实现温度的设置。
功能定义如下当拨到下面时,健实现温度值的十位加,健实现温度值的十位减具有和的工作温度范围,输入失调电压,总的变换误差,电源电压范围。
的外形采用标准的脚封装。
它的典型应用如下键盘及显示的设计键盘设计位选键与转换器是种精密电流电压变换器,它能将的环路电流变为的电压输出,并且具有可靠的性能和很低的成本。
除具有精密运放和电阻网络外,还集成有基准电源。
对环路电流由很好的变换能力。
的工作温度内,传送电流的总误差不超过,供电电源可以从到,输入失调电压,输入失调电流。
外形采用标准的脚封装。
有如下两种应用于转换温度信号的典型电路控制执行部分的硬件电路如下图图控制执行部分的硬件电路变送电路变送器为线性化变送器,它可与镍络镍硅测温传感器构成精密的变换。
器件中的放大器适合很宽的测温范围,在,导通时间变短,加热器功率降低炉温适当降低。
通过控制输入到加热器平均功率的大小达到控制电阻炉炉温的目的。
采用过零触发的方式,使可控硅输出为正弦波,有效地避免了移相触发输出非正弦波而造成的对电网的公害。
统的执行机构。
单片机口输出的温度控制信号经过光电耦合器件隔离,送至过零检测电路。
过零检测电路产生脉冲控制调功电路。
当实测温度偏低时,单片机输出的控制信号使得双向可控硅的导通角减小,统的执行机构。
单片机口输出的温度控制信号经过光电耦合器件隔离,送至过零检测电路。
过零检测电路产生脉冲控制调功电路。
当实测温度偏低时,单片机输出的控制信号使得双向可控硅的导通角减小,导通时间变短,加热器功率降低炉温适当降低。
通过控制输入到加热器平均功率的大小达到控制电阻炉炉温的目的。
采用过零触发的方式,使可控硅输出为正弦波,有效地避免了移相触发输出非正弦波而造成的对电网的公害。
控制执行部分的硬件电路如下图图控制执行部分的硬件电路变送电路变送器为线性化变送器,它可与镍络镍硅测温传感器构成精密的变换。
器件中的放大器适合很宽的测温范围,在的工作温度内,传送电流的总误差不超过,供电电源可以从到,输入失调电压,输入失调电流。
外形采用标准的脚封装。
有如下两种应用于转换温度信号的典型电路转换器是种精密电流电压变换器,它能将的环路电流变为的电压输出,并且具有可靠的性能和很低的成本。
除具有精密运放和电阻网络外,还集成有基准电源。
对环路电流由很好的变换能力。
具有和的工作温度范围,输入失调电压,总的变换误差,电源电压范围。
的外形采用标准的脚封装。
它的典型应用如下键盘及显示的设计键盘设计位选键与相连,与外部中断相连,与外部中断相连。
采用外部中断方式实现温度的设置。
功能定义如下当拨到下面时,健实现温度值的十位加,健实现温度值的十位减当拨到上面时,健实现温度值的个位加,健实现温度值的个位减图温度设置数码管显示设计显示采用位共阴动态显示方式,显示内容有温度值的百位十位及个位,这样可以只用口来输出显示数据,从而节省了单片机端口资源,在三个口和的控制下通过和来实现位动态显示。
图显示硬件连接图三参数整定通过使用的仿真构造传递函数为控制对象,其结构图如下图控制对象结构图要设计数字炉温控制系统,首先设计连续的控制器。
以下为在中构建系统框图如下闭环连续控制图闭环连续控制结构图仿真结果如下图阶跃响应曲线图增加扰动图增加扰动的控制结构图图阶跃响应曲线图增加史密斯预估器图增加施密斯预估器的控制结构图仿真结果如下图阶跃响应曲线图数字算法实现流程图如下图算法流程图中文件实现温度控制的增量型算法如下采样时间的传递函数离散传递函数离散化后提取分子分母离散被控对象初始化各变量采样时刻到否计算偏差增量型计算公式上偏差偏差累计上状态控制器输出上状态输出参数时间参数给定值偏差增量型计算公式绘图为蓝色显示时间为横轴输出为纵轴显示二维平面图如下图阶跃响应曲线图四系统软件设计系统的软件由三大模块组成主程序模块功能实现模块和运算控制模块。
主程序模块主程序流程图。
开始初始化计时器初始化参数采样以及变换显示当前温度和设定温度判断越限报警报警开启设置的占空比图主程序流程图功能实现模块以用来执行对可控硅及电炉的控制。
功能实现模块主要由转换子程序中断处理子程序键盘处理子程序显示子程序等部分组成。
中断子程序该中断是单片机内部定时中断,优先级设为最高,是最重要的子程序。
在该中断响应中,单片机要完成调用算法子程序且输出计算结果等功能。
其流程图如下进入中断设置定时器寄存器计算子模块判断标志位是否为标志位置标志位加中断返回图中断子程序中断子程序定时中断用于调制信号,优先级低于中断,其定时初值由算法子程序提供的输出转化而来,中断响应的时间用于输出控制信号。
其流程图如下进入中断取反标志位,表示该输出高电平或低电平设置高电平脉宽输出高电平输出低电平输出口置高电平设置低电平脉宽输出口置低电平中断返回图中断子程序运算控制模块运算控制模块涉及标度转换算法以及该算法调用到的乘法子程序等。
标度转换子程序该子程序作用是将温度信号转换为对应的温度值,以便送显示或与设定检测的温度检测的温度转换为数字量设置占空比不可能大于保持低电平的时间保持高电平的时间取反标志位,表示该输出高电平或低电平输出高电平保持高电平的计数次数输出高电平输出低电平保持低电平的技术次数输出低电平允许计数器重新开始计数内部计数器初始化开总中断,都使用位定时器,不受外部外部引脚电平控制定时器赋予初值启动定时器定时,利用外部中断,设置目标温度,初值温度加,实现的个位设置,初值温度加,实现十位设置利用外部中断,设置目标温度,初值温度减,实现的个位设置,初值温度减,实现十位设置,实时显示温度显示百位显示十位显示个位采样,把模拟量转换为数字量启动延时子程序,计算积分偏差计算比例偏差更新计算控制值计算不灵敏区的运算补偿对输出值进行上限控制返回最终运算结果六结果分析论述本次的课程设计就快结束了,从开始的兴奋到中途的郁闷再到最后的满足,感受到了实验带来的复杂感觉。
刚开始,在仅仅个课题的情况下来设计电路图,真是感到无从下手,在经过老师的耐心讲解,经过简单的调适与对比,最终完成了电路图的设计。
经过此次
