課程設計基于PID的電熱爐控制系統(tǒng)設計

1、德州學院 物理系 2009 電子信息工程專業(yè) 計算機控制技術課程設計 計算機控制技術課程考查報告題 目 基于pid的電熱爐控制系統(tǒng)設計授課教師 蓋寧學生姓名 龐德淼學 號 200900802024專 業(yè) 電子信息工程教學單位 物理系完成時間 2012年 7月 5目 錄1 緒論12 總體方案設計23 控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設計23.1 pid 控制器結構:23.2 pid控制算法34 方案論證與選擇54.1單片機型號的選擇64.2溫度傳感器的選擇64.3電熱爐控制模塊65 系統(tǒng)硬件電路設計75.1硬件系統(tǒng)設計75.2單元電路設計76 軟件系統(tǒng)設計136.1系統(tǒng)軟件設計說明136.2軟件的有關

2、算法136.3各模塊軟件的流程圖及軟件系統(tǒng)總流程圖15結論17參考文獻17附錄a wzp型鉑熱電阻（pt100）分度特性表20附錄b 總體電路圖2127基于pid的電熱爐控制系統(tǒng)設計龐德淼（德州學院物理系，山東德州253023）摘 要 設計由stc12c5a60s2單片機、鉑電阻pt100、lm324放大器、ds1302時鐘芯片、12864液晶等組成。系統(tǒng)以stc12c5a60s2為微處理器，pid算法為核心算法。以鉑電阻(pt100)作為溫度傳感器，采用三線制鉑電阻恒流測溫的方法，減小了測量電路及pt100自身的誤差，使溫控精度在0100范圍內(nèi)達到0.1。用lm324放大器、a/d轉換器對溫

3、度采集信號進行處理，通過單片機pid算法進行控制。另外，還設計了時鐘電路模塊，能實現(xiàn)對溫度的實時測量。編寫了相應的軟件程序,使其實現(xiàn)溫度的實時控制和顯示。該系統(tǒng)的特點是：使用簡便；測量精確、穩(wěn)定、可靠；測量范圍大。關鍵詞 stc12c5a60s2 ds1302時鐘芯片 pid 算法 pt100 lm324放大器1 緒論隨著科技的發(fā)展和“信息時代”的到來，作為獲取信息的手段傳感器技術得到了顯著的進步，其應用領域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結構、工作原理及特性是非常重要的。傳感器主要用于測量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。因此，不僅必須

4、掌握各類傳感器的結構、原理及其性能指標，還必須懂得傳感器經(jīng)過適當?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號的處理、顯示和控制的要求，而且只有通過對傳感器應用實例的原理和智能傳感器實例的分析了解，才能將傳感器和信息通信與信息處理結合起來，適應傳感器的生產(chǎn)、研制、開發(fā)和應用。另一方面，傳感器的被測信號來自于各個應用領域，每個領域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時效，各自都在開發(fā)研制適合應用的傳感器，于是種類繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。溫度傳感器是其中重要的一類傳感器。其發(fā)展速度之快，以及其應用之廣，并且還有很大潛力。為了提高對傳感器的認識和了解，尤其是對溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實用、廣泛和

5、典型的原則而設計了本系統(tǒng)。本文利用單片機結合溫度傳感器技術而開發(fā)設計了這一溫度測量系統(tǒng)。文中將傳感器理論與單片機實際應用有機結合，詳細地講述了利用熱電阻作為溫度傳感器來測量實時的溫度，以及實現(xiàn)熱電轉換的原理過程。本設計應用性比較強，設計系統(tǒng)可以作為溫度測量顯示系統(tǒng)，如果稍微改裝可以做熱水器溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、生產(chǎn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)等等。本課題主要任務是完成環(huán)境溫度檢測并顯示溫度和實時的時間。設計后的系統(tǒng)具有操作方便，控制靈活移植性強等優(yōu)點。本設計系統(tǒng)包括溫度傳感器，信號放大電路，a/d轉換模塊，時鐘模塊，數(shù)據(jù)處理與控制模塊，溫度、時間顯示模塊六個部分。文中對每個部分功能、實現(xiàn)過程作了詳細介紹。整個系統(tǒng)的核

6、心是pid算法進行溫度測量、控制與顯示，完成了課題所有要求。2總體方案設計電加熱爐控制系統(tǒng)主要包括：微處理器模塊、溫度采樣模塊、ad轉換模塊、控制模塊、按鍵、時鐘模塊、顯示模塊、電源模塊。微處理器模塊選擇以八位單片機stc12c5a60s2微處理器為系統(tǒng)的核心，在溫度采樣模塊為wzp-231鉑熱電阻（pt100），采用三線制接法，采樣電路為橋式測量電路，其采樣為50-350c，經(jīng)測量電路采樣后輸出0-5v電壓，經(jīng)stc12c5a60s2自帶的10位ad功能進行轉換，變?yōu)閿?shù)字量后送入單片機stc12c5a60s2進行分析處理，控制雙向可控硅控制模塊。通過按鍵設置控制參數(shù)，單片機根據(jù)公式換算把測量

7、得的溫度傳感器的電阻值轉換為溫度值，并將數(shù)據(jù)送出到液晶進行顯示。另外，外接一個時鐘芯片ds1302產(chǎn)生時鐘信號送入到單片機中進行處理控制，并將時間顯示出來，以實現(xiàn)溫度的實時監(jiān)控。圖4-1 系統(tǒng)總體框圖3控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器設計3.1 pid 控制器結構:pid 控制：對偏差信號e(t)進行比例、積分和微分運算變換后形成的一種控制規(guī)律。圖 3-1 pid 控制結構圖3.2 pid控制算法pid是一種在單片機控制中常用的算法, pid控制由于其具有控制方法簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高和易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)過程控制。其輸入e (t)與輸出u (t)的關系為數(shù)字pid控制算法是以模擬

8、pid調(diào)節(jié)器控制為基礎的，由于單片機是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差計算控制量。但是如果采樣周期t取得足夠小，采用數(shù)值計算的方法逼近可相當準確，被控過程與連續(xù)控制十分接近。離散化后的pid算式為：式中：k : 比例系數(shù) uo : 偏差為零時的控制作用 ti : 積分時間 td : 微分時間t : 采樣時間。以上公式稱為位置式算法。由它可推出增量式算法：在本設計中采用了增量式算法，這是由于增量式算法只需保持以前三個時刻的偏差即可，既節(jié)省了資源又不會產(chǎn)生較大的積累誤差。式中各系數(shù)由反復實踐后確定，實驗證明，這種控制方式可以加快系統(tǒng)階躍響應、減小超調(diào)量，并具有較高的精度。 （1）比例（p）控

9、制:圖3-2比例（p）控制框圖比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即就發(fā)生作用即調(diào)節(jié)控制輸出，使被控量朝著減小偏差的方向變化，偏差減小的速度取決于比例系數(shù) kp，kp越大偏差減小的越快，但是很容易引起振蕩，尤其是在遲滯環(huán)節(jié)比較大的情況下，kp減小，發(fā)生振蕩的可能性減小但是調(diào)節(jié)速度變慢。但單純的比例控制存在穩(wěn)態(tài)誤差不能消除的缺點。這里就需要積分控制.p 控制對系統(tǒng)性能的影響：kp1時： a. 開環(huán)增益加大，穩(wěn)態(tài)誤差減??； b. 幅值穿越頻率增大，過渡過程時間縮短；c. 系統(tǒng)穩(wěn)定程度變差。kp1時，對系統(tǒng)性能的影響正好相反。 （2）積分（i

10、）控制：圖3-3積分（i）控制框圖在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分 (pi) 控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。實質就是對偏差累積進行控制，直至偏差為零。積分控制作用始終施加指向給定值的作用力，有利于消除靜差，其效果不僅與偏差大小有關，而

11、且還與偏差持續(xù)的時間有關。簡單來說就是把偏差積累起來，一起算總帳。 （3）微分（d ）控制圖3-4微分（d ）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制

12、器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(pd) 控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。它能敏感出誤差的變化趨勢,可在誤差信號出現(xiàn)之前就起到修正誤差的作用, 有利于提高輸出響應的快速性,減小被控量的超調(diào)和增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但微分作用很容易放大高頻噪聲, 降低系統(tǒng)的信噪比, 從而使系統(tǒng)抑制干擾的能力下降。4方案論證與選擇4.1單片機型號的選擇方案一：采用at89c51 單片機進行控制。本設計需要使用的軟件資源比較簡單，只需要完成溫度采樣、a/d轉換、pid算法控制、鍵盤輸入以及顯示輸出功能。采用at89c51

13、 進行控制比較簡單，成本低但是at89c52處理速度慢，不自帶a/d功能。需要額外搭建a/d電路。方案二：采用51系列單片機stc12c5a60s2進行控制。stc12c5a60s2 是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼與傳統(tǒng)8051完全兼容，但速度快8-12倍。具有2路pwm，8路高速10位a/d轉換鑒于上面分析，本設計采用方案二。4.2溫度傳感器的選擇 方案一：采用模擬分立元件 如電容、電感或晶體管等非線形元件，該方案設計電路簡單易懂，操作簡單，且價格便宜，但采用分立元件分散性大，不便于集成數(shù)字化，而且測量誤差大。故不予采納 方案二：采用hn11型線性溫度傳感器hn1

14、1型線性溫度傳感器是一種新型半導體溫度敏感器件，它是一種負溫度系數(shù)溫度-電壓轉換元件?？朔藗鹘y(tǒng)的溫度傳感器非線性這一長久困擾儀表設計人員的難題。本質上兼容熱電偶、熱敏電阻器的各自優(yōu)點， 技術指標溫度范圍：-200 - +200；基準電壓值（0）：690-710mv；電壓溫度系數(shù)：-2.0 mv/;線性偏差: 0.5%;但是溫度范圍范圍不符合要求。故不予采納。方案三：采用采用熱電阻pt100溫度傳感器 熱電阻也是最常用的一種溫度傳感器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定，使用方便，測量范圍為-200650，完全滿足要求。鑒于上面分析，本設計采用方案三。4.3電熱爐控制模塊方案一：通過繼電器控制

15、電熱爐電源的通斷，從而控制電熱爐電壓。但是繼電器是有觸點開關器件，容易產(chǎn)生火花而且通斷頻率低，干擾大。方案二：采用雙向可控硅，適合做交流無觸點開關使用。工作頻高，穩(wěn)定性高，干擾小。鑒于上面分析，本設計采用方案二。5系統(tǒng)硬件電路設計5.1硬件系統(tǒng)設計電加熱爐控制系統(tǒng)主要包括：微處理器模塊、溫度采樣模塊、ad轉換模塊、控制模塊、鍵盤、時鐘模塊、12864顯示模塊?？傁到y(tǒng)框圖如5-1所示。微處理器模塊選擇以八位單片機stc12c5a60s2微處理器為系統(tǒng)的核心。在溫度采樣模塊選擇wzp-231鉑熱電阻（pt100），采用三線制接法，采樣電路為橋式測量電路，其采樣范圍為50350c。stc12c5a6

16、0s2自帶的10位ad功能處理溫度采樣模的采樣信號，控制雙向可控硅控制模塊。通過按鍵設置控制參數(shù)。單片機根據(jù)公式換算把測量得的溫度傳感器的電阻值轉換為溫度值，并將數(shù)據(jù)送出到液晶進行顯示。另外，外接一個時鐘芯片ds1302產(chǎn)生時鐘信號送入到單片機中進行處理控制，并將時間顯示出來，以實現(xiàn)溫度的實時監(jiān)控。圖5-1總系統(tǒng)框圖5.2單元電路設計stc12c5a60s2單片機cpu電路 本系統(tǒng)采用 stc12c5a60s2 芯片作為核心部件，stc12c5a60s2 內(nèi)部帶有 8 路 adc 和2 路的 dac,32個可編程i/o輸出、輸入口，內(nèi)置 64k 字閃存和2k字的靜態(tài)存儲器。用來實現(xiàn)系統(tǒng)要求已經(jīng)

17、足夠使用，stc12c5a60s2單片機cpu電路如圖5-2所示。圖5-2 stc12c5a60s2單片機cpu電路（2）溫度采樣電路電阻式溫度傳感器(rtd, resistance temperature detector)是指一種物質材料作成的電阻,它會隨溫度的改變而改變電阻值。pt100溫度傳感器是一種以鉑(pt)做成的電阻式溫度傳感器，屬于正電阻系數(shù),其電阻阻值與溫度的關系可以近似用下式表示：在0650范圍內(nèi)：rt =r0 (1+at+bt2)在-2000范圍內(nèi)：rt =r0 (1+at+bt2+c(t-100)t3)式中a、b、c 為常數(shù)，a=3.9684710-3；b=-5.847

18、10-7；c=-4.2210-12；由于它的電阻溫度關系的線性度非常好，因此在測量較小范圍內(nèi)其電阻和溫度變化的關系式如下：r=ro(1+t) 其中=0.00392, ro為100(在0的電阻值),t為華氏溫度，因此鉑做成的電阻式溫度傳感器，又稱為pt100。pt100溫度傳感器的測量范圍廣：-200+650，偏差小，響應時間短，還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準確度高、耐高壓等優(yōu)點，其得到了廣泛的應用，本設計即采用pt100作為溫度傳感器。主要技術指標：1. 測溫范圍：-200650攝氏度；2. 測溫精度：0.1攝氏度；穩(wěn)定性： pt100 是電阻式溫度傳感器，測溫的本質其實是測量傳感器的電阻，通常是

19、將電阻的變化轉換成電壓或電流等模擬信號，然后再將模擬信號轉換成數(shù)字信號，再由處理器換算出相應溫度。溫度采樣電路圖如5-3所示。圖5-3溫度采樣電路圖（3）電熱爐控制電路 雙向可控硅是一種功率半導體器件,也稱雙向晶閘管,在單片機控制系統(tǒng)中,可作為功率驅動器件,由于雙向可控硅沒有反向耐壓問題,控制電路簡單,因此特別適合做交流無觸點開關使用。雙向可控硅接通的一般都是一些功率較大的用電器,且連接在強電網(wǎng)絡中,其觸發(fā)電路的抗干擾問題很重要,通常都是通過光電耦合器控制系統(tǒng)中的觸發(fā)與關斷。此部分電路主要由過零檢測電路和過零觸發(fā)電路組成，光電耦合器與單片機端口相連，可以根據(jù)端口信號的變化迅速做出反應，延時時間

20、短。由于單片機的端口電壓不足以驅動光電耦合器，故令其低電平觸發(fā)，外加上拉電阻。與外部電阻爐相連的部分是可控硅，與光電耦合器配合輸出，以弱電控制強電，控制電阻爐的開斷頻率，以達到加熱目的。由主控單片機運算輸出脈沖寬度可調(diào)的pwm波用于雙向可控硅在1s內(nèi)的導通和關斷數(shù)從而調(diào)節(jié)輸出給電爐的功率，這樣使得水溫穩(wěn)定在設定值上。 過零檢測電路電路設計如圖5-4所示,為了提高效率,使觸發(fā)脈沖與交流電壓同步,要求每隔半個交流電的周期輸出一個觸發(fā)脈沖,且觸發(fā)脈沖電壓應大于4v,脈沖發(fā)信號加載到可控硅的控制極。為減小驅動功率和可控硅觸發(fā)時產(chǎn)生的干擾,交流電路雙向可控硅的觸發(fā)常采用過零觸發(fā)電路。過零觸發(fā)是指在電壓為

21、零或零附近的瞬間接通。由于采用過零觸發(fā),因此上述電路還需要正弦交流電過零檢測電路。寬度應大于20us。圖中t1為變壓器,tpl521- 2為光電耦合器,起隔離作用。當正弦交流電壓接近零時,光電耦合器的兩個發(fā)光二極管截止,三極管q1基極的偏置電阻電位使之導通,產(chǎn)生負脈沖信號,q1輸出端接到單片機80c51的外部中斷0的輸入引腳int0,以引起中斷。在中斷服務子程序中使用定時器累計移相時間,然后發(fā)出雙向可控硅的同步觸發(fā)信號。圖5-4過零檢測電路過零觸發(fā)電路電路如圖5-5所示,圖中u2為光電耦合雙向可控硅驅動器,也屬于光電耦合器的一種,用來驅動雙向可控硅bcr并且起到隔離的作用,r6為觸發(fā)限流電阻,

22、r10為bcr門極電阻,防止誤觸發(fā),提高抗干擾能力。當單片機80c51的p0.1引腳輸出負脈沖信號時q2 導通,u2導通,觸發(fā)bcr導通,接通交流負載。另外,若雙向可控硅接感性交流負載時,由于電源電壓超前負載電流一個相位角,因此,當負載電流為零時,電源電壓為反向電壓,加上感性負載自感電動勢el 作用,使得雙向可控硅承受的電壓值遠遠超過電源電壓。雖然雙向可控硅反向導通,但容易擊穿,故必須使雙向可控硅能承受這種反向電壓。一般在雙向可控硅兩極間并聯(lián)一個rc阻容吸收電路,實現(xiàn)雙向可控硅過電壓保護,圖4-5中的c2、r9為rc阻容吸收電路。過零觸發(fā)電路如圖4-5所示圖5-5過零觸發(fā)電路。 （4）ds13

23、02時鐘電路設計ds1302是美國dallas公司推出的一種高性能、低功耗、帶ram的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5v5.5v。采用三線接口與cpu進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或ram數(shù)據(jù)。ds1302內(nèi)部有一個318的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的ram寄存器。ds1302是ds1202的升級產(chǎn)品，與ds1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。本設計中采用ds1302時鐘芯片產(chǎn)生時鐘信號，通過單片機進行處理控制，并顯示出實時的時間，可以用于對溫度進行實時的數(shù)

24、據(jù)采集。時鐘電路如圖5-6所示。圖5-6時鐘電路（5）按鍵電路設置 本設計共設計3個按鍵，用來設置和修改時間。其電路圖如下圖5-7所示。圖5-7按鍵電路（6）液晶顯示 12864液晶顯示為128x64 點陣，面板采用 stn （super twisted nematic ）超扭曲向列技術制成并且由 128 segment 和 64 common 組成，splc501 液晶顯示上很直觀的提供了液晶顯示器的接口，及其所需的復位電路等，并把對液晶的操作接口引出，方便使用；此外還提供有背光、電源指示燈、lcm， 非常容易通過接口被訪問。圖5-8是12864液晶串行顯示的接口。圖5-8 12864液晶顯

25、示接口（7）電源電路的設計為了使單片機有一個穩(wěn)定的工作環(huán)境，且各組件都正常的工作，我們特別制作了5v的直流穩(wěn)壓電源。本電路的特點是：電源輸出穩(wěn)定，具有較好的抗干擾能力。輸出標準的5v直流電壓。電源電路如圖5-9所示。圖5-9電源電路 6軟件系統(tǒng)設計 6.1系統(tǒng)軟件設計說明進行微機測量控制系統(tǒng)設計時，除了系統(tǒng)硬件設計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個測量對象的實際需要設計應用程序。因此，軟件設計在微機測量控制系統(tǒng)設計中占重要地位。對于本系統(tǒng)，軟件設計更為重要。在單片機測量控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個基本類型。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標度變換等。過程控制程序主要是使單片機

26、按一定的方法進行計算，然后再輸出，以便達到測量控制目的。軟件設計主要是對溫度進行采集、顯示,通過按鍵操作，進行時間的設置與修改。因此，整個軟件可分為溫度采集子程序、時鐘讀取程序、按鍵子程序、顯示子程序、及系統(tǒng)主程序。6.2軟件的有關算法（1）最小二乘理論獲取溫度電阻公式 根據(jù)誤差理論，我們要獲得較高精度的溫度測量值，辦法一般有2個，要么采用查表法，要么建立高精度的數(shù)學模型。如果用查表法，主要有2個問題，如果要提高測量精度，則需要建立大量的表格，而且得提前做大量得試驗來進行多點校正，還有一個問題是程序的通用性差，這臺儀器上校正好得數(shù)據(jù)可能在另一臺上不合適。而采用已知的分度表，建立數(shù)學模型，然后通

27、過工程量（標度）變換，通過測量a/d轉換的結果后計算得到。這里我們考慮第2種方法的優(yōu)點，首先采用分段的方法，將測量范圍分段，然后查出該段的數(shù)學模型的各個系數(shù)，然后計算出溫度值，這里，由于時間的關系，我們對整個測量范圍分了3段，分別為049、5070、71100，利用分度表進行離線的數(shù)學擬合，得到各段的數(shù)學模型系數(shù)。同時，可通過再將標度值代入可粗略估計在各個測量段內(nèi)的最大誤差值。我們通過最小二乘法進行線性擬合，得到如下的數(shù)學模型為：t1=2.5772r-257.7708 0-49t2=2.6366r-267.01 5070t3=2.7206r-281.90 71100上述3個數(shù)學模型中，最大的理

28、論誤差值都小于0.1，能夠滿足精度要求，實際上如果有足夠的時間，我們完全可以分得再細一些，這樣理論的誤差將會變得更小。（2）標度變換公式的獲取 根據(jù)上述的線性擬合結果：t=ar-b，這里的a、b是上述不同溫度段的系數(shù)，而r值由于在輸出為0v時，實際上有個對應于100歐姆的偏置電路，因此根據(jù)r-r0=u/i，而i=2.500v/1.500k，而ad/u/g=4096/4.900v，這里的ad值為a/d轉換得結果g為放大器的增益，本設計中的二級放大器放大的倍數(shù)為80倍。將上述條件代入得：t=a(4.9ad/4096/g/i+100)-b6.3各模塊軟件的流程圖及軟件系統(tǒng)總流程圖 圖6-1ds130

29、2時鐘流程圖 圖6-2 溫度轉換流程圖 圖6-3 顯示流程圖 圖6-4系統(tǒng)總流程圖 結論 本溫度測量系統(tǒng)設計，是采用pt100溫度傳感器經(jīng)過放大和a/d轉換器送到單片機通過pid算法進行控制溫度顯示和時間顯示。另外本系統(tǒng)還可以通過外接電路擴展實現(xiàn)溫度報警功能，從而更好的實現(xiàn)溫度現(xiàn)場的實時控制。經(jīng)過多次的修改和調(diào)試測量，本設計基本符合設計要求，由于受人為因素和軟硬件的限制，系統(tǒng)難免不了帶來一些誤差，但通過調(diào)節(jié)和精確計算可以減小誤差。 通過本次溫度測量系統(tǒng)的設計，我對溫度測量控制有了進一步的熟悉和更深入的學習。在整個設計的過程中，本設計的重點和難點是：怎樣將pt100熱電阻的非電量信號轉換為單片機

30、單片機能識別的電量信號，其中的信號如何放大及放大倍數(shù)的確定等等。通過本課程設計，我了解并掌握了傳感器的基本理論知識，更深入的掌握單片機的開發(fā)應用和編程控制。為以后從事單片機軟硬件產(chǎn)品的設計開發(fā)、打下了良好的基礎，樹立獨立從事產(chǎn)品研發(fā)的信心，并在這種能力上得到了比較充分的鍛煉。參考文獻1 張琳娜，劉武發(fā)傳感檢測技術及應用m.中國計量出版社，1999.2 沈德金，陳粵初mcs-51系列單片機接口電路與應用程序實例m.北京航空航天大學出版，1990.3 鄭建國.一種高精度的鉑電阻溫度測量方案自動化儀表m.1997.4馬家辰. mcs-51單片機原理及其接口技術m.哈爾濱工業(yè)大學出版社，1997.5

31、周航慈.單片機應用程序設計m.北京航空航天大學出版社，1991年8版.6 李志全等.智能儀表設計原理及應用m.國防工業(yè)出版社，1998年6版.7 李建民.單片機在溫度控制系統(tǒng)中的應用m.江漢大學學報，1996年6版.8 楊振江等.智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應用m.西安電子科技大學出版社，2001年12 版.9 鐘亞飛基于單片機的溫室二氧化碳測控系統(tǒng)的設計d山東科技大學，2011：13.electric furnace control system design based on pidpangdemiao (department of physics ， dezhou universi

32、ty ， dezhou，253023)abstract stc12c5a60s2 microcontroller, platinum resistance of the pt100, the lm324 amplifier, ds1302 clock chip, 12864 compose the design .the microprocessor of the system is stc12c5a60s2, pid algorithm as the core of algorithm. platinum resistance (pt100) as temperature sensor,.u

33、sing the method of three-wire platinum resistance constant current method to measure the temperature of the equipment .reducing the error of measurement circuit and pt100, so temperature control accuracy to 0.1 c in the range of 0 100 . then lm324 amplifier, a / d converter handle the data of temper

34、ature signal sampling.stc12c5a60s2 control the equipment through the pid algorithm. in addition,the system also designed the clock circuit module to achieve real-time measurement of temperature. write the software program, to achieve real-time control and display of temperature. the system features

35、are: ease of use; accurate measurement, stable and reliable;wide measurement range.keywords stc12c5a60s2; pt100; pid; lm324 amplifier; ds1302致 謝首先我衷心感謝蓋老師給予我的幫助在此期間，他們對我的指導為我指明了研究的方向，對我的鼓勵使我勇于面對困難，對我的鞭策讓我充滿了前進的動力。借此機會，向他們表示衷心的謝意！其次，感謝實驗室的老師幫助我很快的融入了實驗室這個嶄新的環(huán)境，和他們在學術上的討論使我受益匪淺，與他們的友好相處使我的學習生活變得輕松愉快。然

36、后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次課程設計才會順利完成。最后，感謝我的母校-德州學院對我的大力栽培。我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝您們!附錄a wzp型鉑熱電阻（pt100）分度特性表 r0=100歐溫度（）0123456789電阻值（歐姆）0100.00100.40100.79101.19101.59101.98102.38102.78103.17103.6710103.96104.36104.75105.15105.54105.91106.33106.73107.12107.5220107.911

37、08.31108.70109.10109.49109.88110.28110.67111.07111.4630111.85112.25112.64113.03113.43113.82114.21114.60115.00115.3940115.78116.17116.57116.96117.35117.74118.13118.52118.91119.3150119.70120.09120.43120.87121.26121.65122.01122.43122.82123.2160123.60123.99124.38124.77125.16125.55125.94126.33126.72137.1

38、070127.49127.88128.27128.66129.05129.44129.82130.21130.60130.9980131.37131.76132.15132.54132.92133.31133.70134.08134.47134.8690135.24135.63136.02136.40136.79137.17137.56137.94138.33138.72100139.10139.49139.87140.26140.64141.02141.41141.79142.18142.66附錄b 總電路圖g an employment tribunal claimemployment t

39、ribunals sort out disagreements between employers and employees.you may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.for more informat

40、ion about dismissal and unfair dismissal, seedismissal.you can make a claim to an employment tribunal, even if you haventappealedagainst the disciplinary action your employer has taken against you. however, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of

41、your failure to appeal.remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date when the event you are complaining about happened. if your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.if you are worri

42、ed about how the time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed underfurther help.employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation.most people find making a claim t

43、o an employment tribunal challenging. if you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed underfurther help.if you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where

44、you pay their fee out of your compensation if you win the case. this is known as adamages-based agreement. in england and wales, your solicitor cant charge you more than 35% of your compensation if you win the case.if you are thinking about signing up for a damages-based agreement, you should make s

45、ure youre clear about the terms of the agreement. it might be best to get advice from an experienced adviser, for example, at a citizens advice bureau. to find your nearest cab, including those that give advice by e-mail, click onnearest cab.for more information about making a claim to an employment

46、 tribunal, seeemployment tribunals.the (lack of) air up there watch mcayman islands-based webb, the head of fifas anti-racism taskforce, is in london for the football associations 150th anniversary celebrations and will attend citys premier league match at chelsea on sunday.i am going to be at the m

47、atch tomorrow and i have asked to meet yaya toure, he told bbc sport.for me its about how he felt and i would like to speak to him first to find out what his experience was.uefa hasopened disciplinary proceedings against cskafor the racist behaviour of their fans duringcitys 2-1 win.michel platini,

48、president of european footballs governing body, has also ordered an immediate investigation into the referees actions.cska said they were surprised and disappointed by toures complaint. in a statement the russian side added: we found no racist insults from fans of cska.age has reached the end of the

49、 beginning of a word. may be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; may be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind constantly. always feel oneself should go to d

50、o something, or write something. twenty years of life trajectory deeply shallow, suddenly feel something, do it.一字開頭的年齡已經(jīng)到了尾聲。或許是愧疚于自己似乎把轉瞬即逝的很多個不同的日子過成了同一天的樣子；或許是追溯過去，對自己那些近乎偏執(zhí)的怪異信念的醒悟，這些天以來，思緒一直很凌亂，在腦海中不斷糾纏?？傆X得自己自己似乎應該去做點什么，或者寫點什么。二十年的人生軌跡深深淺淺，突然就感覺到有些事情，非做不可了。the end of our life, and can meet man

51、y things really do?而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？during my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for new year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things are optional; junior high school, thought to have a crush on just means that the real growth, b

52、ut over the past three years later, his writing of alumni in peace, suddenly found that isnt really grow up, it seems is not so important; then in high school, think dont want to give vent to out your inner voice can be in the high school children of the feelings in a period, but was eventually infa

53、rction when graduation party in the throat, later again stood on the pitch he has sweat profusely, looked at his thrown a basketball hoops, suddenly found himself has already cant remember his appearance.童年時，覺得壓歲錢和新衣服是過年必備，但是隨著年齡的推進，會越來越發(fā)現(xiàn)，那些東西根本就可有可無；初中時，以為要有一場暗戀才意味著真正的成長，但三年過去后，自己心平氣和的寫同學錄的時候，突然就發(fā)

54、現(xiàn)是不是真正的成長了，好像并沒有那么重要了；然后到了高中，覺得非要吐露出自己的心聲才能為高中生涯里的懵懂情愫劃上一個句點，但畢業(yè)晚會的時候最終還是被梗塞在了咽喉，后來再次站在他曾經(jīng)揮汗如雨的球場，看著他投過籃球的球框時，突然間發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)想不起他的容顏。originally, this world, can produce a chemical reaction to an event, in addition to resolutely, have to do, and time.原來，這個世界上，對某個事件能產(chǎn)生化學反應的，除了非做不可的堅決，還有，時間。a persons time, y

55、our ideas are always special to clear. want, want, line is clear, as if nothing could shake his. also once seemed to be determined to do something, but more often is he backed out at last. dislike his cowardice, finally found that there are a lot of love, there are a lot of miss, like shadow really have been doomed. those who do, just green years oneself give oneself an arm injection, or is a self-righteous spiritual.一個人的時候，自己的想法總是特別地清晰。想要的，不想要的，界限明確，好像沒有什么可以撼動自己。也曾經(jīng)好像已經(jīng)下定了決心去做某件事，但更多的時候是最后又打起了退堂鼓。嫌惡過自己的怯懦，最終卻發(fā)現(xiàn)有很多緣分，有很多錯過，好像冥冥之中真的已經(jīng)注定。那些曾經(jīng)所謂的非做不可，只是青蔥年華里自己給自己注射的一支強心劑，或者說，是自以為是的精神寄托罷了。at th