基于80C52單片機的電加熱數字恒溫控制系統(tǒng)設計
微機系統(tǒng)主要由CPU80C52,并行接口8255A,地址鎖存器74LS373構成。
AD590是電流型溫度傳感器,用于精密溫度測量電路。在被測溫度一定時,AD590相當于一個恒流源,通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。
A/D0808 是8位逐次逼近式A/D轉換器件,采用CMOS結構,包括8位的A/D轉換器、8通道的多路模擬開關和與微處理器相兼容的控制邏輯。8通道多路模擬開關能直接與8路單極性模擬信號中的任何一個相連。片內還具有8路模擬開關通道地址鎖存器和地址譯碼器、電壓比較器、256R電阻T型分壓器、數字模擬開關陣譯碼器、逐次逼近寄存器SAR、邏輯控制與定時電路、輸出具有TTL電平標準的三態(tài)輸出數據鎖存緩沖器,直接掛接在單片機單片機的數據總線上。
單片機80C52是一種集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中斷系統(tǒng)等部分于一體的器件,只需要外加電源和晶振就可實現對數字信息的處理和控制。
8255A芯片用來擴展I/O口,它有3個輸入輸出端口,PA口接測量顯示的LCD液晶顯示器,PB口接給定溫度顯示的LCD液晶顯示器,PC口控制LCD的選通,8255A的地址通過鎖存器74L373選擇,這樣就很好的解決了單片機端口資源不足的問題,并且各個模塊功能清晰。
2.2 軟件系統(tǒng)設計
2.2.1 程序流程
程序流程如圖3所示。系統(tǒng)程序包括主程序、對80C52單片機硬件電路的初始化、顯示程序、鍵盤處理程序等??刂破鞯能浖饕▋刹糠郑罕O(jiān)控程序和控制程序。監(jiān)控程序的主要功能包括初始化設置、內存清零、定時采樣、鍵位操作和顯示等??刂瞥绦虻闹饕δ馨ǘ〞r、數據處理、溫度控制子程序等。該系統(tǒng)的軟件是在80C52單片機仿真開發(fā)環(huán)境下采甩基于51系列的C語言編寫的,用C語言來設計程序大大提高了開發(fā)調試的工作效率。本文引用地址:http://www.ljygm.com/article/172151.htm
2.2.2 溫度控制算法設計
PID控制器具有結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便等優(yōu)點,是控制理論中技術最成熟、應用最廣泛應的一種控制技術。所謂的PID控制,就是按偏差的比例、積分、微分進行控制。想模擬PID調節(jié)器的控制規(guī)律為:
式中u(t)是PID調節(jié)器的輸出量,e(t)是PID調節(jié)器的輸入量,Kp為比例系數,Ti為積分時間常數,Td為微分時間常數。
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