計算機控制系統(tǒng)課設(shè)報告--數(shù)字溫度PID控制器的設(shè)計

1、計算機控制技術(shù)與系統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)A課程設(shè)計任 務(wù) 書1、 目的與要求1、 通過本課程設(shè)計教學環(huán)節(jié)，使學生加深對所學課程內(nèi)容的理解和掌握；2、 結(jié)合工程問題，培養(yǎng)提高學生查閱文獻、相關(guān)資料以及組織素材的能力；3、 培養(yǎng)鍛煉學生結(jié)合工程問題獨立分析思考和解決問題的能力；4、 要求學生能夠運用所學課程的基本理論和設(shè)計方法，根據(jù)工程問題和實際應(yīng)用方案的要求，進行方案的總體設(shè)計和分析評估；5、 報告原則上要求依據(jù)相應(yīng)工程技術(shù)規(guī)范進行設(shè)計、制圖、分析和撰寫等。2、 主要內(nèi)容1、 數(shù)字控制算法分析設(shè)計；2、 現(xiàn)代控制理論算法分析設(shè)計；3、 模糊控制理論算法分析設(shè)計；4、 過程數(shù)字控制系統(tǒng)方案分析設(shè)計；5、

2、 微機硬件應(yīng)用接口電路設(shè)計；6、 微機應(yīng)用裝置硬件電路、軟件方案設(shè)計；7、 數(shù)字控制系統(tǒng)I/O通道方案設(shè)計與實現(xiàn)；8、 PLC應(yīng)用控制方案分析與設(shè)計；9、 數(shù)據(jù)通信接口電路硬件方案設(shè)計與性能分析；10、 現(xiàn)場總線控制技術(shù)應(yīng)用方案設(shè)計；11、 數(shù)控系統(tǒng)中模擬量過程參數(shù)的檢測與數(shù)字處理方法；12、 基于嵌入式處理器技術(shù)的應(yīng)用方案設(shè)計；13、 計算機控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)與安全可靠性措施分析設(shè)計；14、 計算機控制系統(tǒng)差錯控制技術(shù)分析設(shè)計；15、 計算機控制系統(tǒng)容錯技術(shù)分析設(shè)計；16、 工程過程建模方法分析；3、 進度計劃序號設(shè)計內(nèi)容完成時間備注1選擇課程設(shè)計題目，查閱相關(guān)文獻資料7月13日2文獻資料的

3、學習，根據(jù)所選題目進行方案設(shè)計7月14日3討論設(shè)計內(nèi)容，修改設(shè)計方案7月15日4撰寫課程設(shè)計報告7月16日5課程設(shè)計答辯7月17日4、 設(shè)計成果要求1、 針對所選題目的國內(nèi)外應(yīng)用發(fā)展概述；2、 課程設(shè)計正文內(nèi)容包括設(shè)計方案、硬件電路和軟件流程，以及綜述、分析等；3、 課程設(shè)計總結(jié)或結(jié)論以及參考文獻；4、 要求設(shè)計報告規(guī)范完整。5、 考核方式 通過系統(tǒng)設(shè)計方案、總結(jié)報告、圖文質(zhì)量和學習與設(shè)計態(tài)度綜合考評，并結(jié)合學生的動手能力，獨立分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神等。計算機控制系統(tǒng)課程設(shè)計成績評定依據(jù)如下：1、 撰寫的課程設(shè)計報告；2、 獨立工作能力及設(shè)計過程的表現(xiàn)；3、 答辯時回答問題的情況。優(yōu)秀：

4、設(shè)計認真，設(shè)計思路新穎，設(shè)計正確，功能完善，且有一定的獨到之處，打印文檔規(guī)范；良好：設(shè)計認真，設(shè)計正確，功能較完善，且有一定的獨到之處，打印文檔規(guī)范；及格：設(shè)計基本認真，設(shè)計有個別不完善，但完成基本內(nèi)容要求，打印文檔較規(guī)范；不及格：設(shè)計不認真，未能完成設(shè)計任務(wù)，打印文檔較亂或出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象者。說明： 同學選擇題目要盡量分散，并且多位同學選同一個題目時，要求各自獨立設(shè)計，避免相互參考太多，甚至抄襲等現(xiàn)象。 學生姓名：蘇印廣 指導教師：李士哲 2015年7月 17日一、課程設(shè)計(綜合實驗)的目的與要求 1.1設(shè)計目的(1)加深對控制算法設(shè)計的認識，學會控制算法的應(yīng)用。(2) 掌握A/D轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用

5、、掌握51單片機、8253可編程定時器/計數(shù)器的應(yīng)用、掌握溫度采集及控制方法。(3)了解計算機控制系統(tǒng)的整體設(shè)計及調(diào)試的方法， 鍛煉和培養(yǎng)由各個子模塊功能單元構(gòu)筑完整的微機控制系統(tǒng)的能力。1.2設(shè)計要求(1) 系統(tǒng)的被控對象為溫箱系統(tǒng)，被測參數(shù)為溫箱的溫度，測溫范圍為0-300，誤差不超過±0.1。（2）設(shè)計以89C51單片機和ADC、DAC等電路、有運放電路實現(xiàn)的被控對象構(gòu)成的計算機單閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。 (3)控制算法：增量型數(shù)字PID控制(4) 軟件設(shè)計：主程序、中斷程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、濾波程序、PID控制程序、D/A輸出程序等。二、設(shè)計（實驗）正文1：總體方案設(shè)計本系統(tǒng)是一個

6、典型的溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)，需要完成的功能是溫度設(shè)定、檢測與顯示以及溫度控制、報警等。溫度的設(shè)定和顯示功能可以通過鍵盤和顯示電路部分完成；溫度檢測可以通過熱電阻、熱電偶或集成溫度傳感器等器件完成；溫度超限報警可以利用蜂鳴器等實現(xiàn)； 溫度控制可以采用可控硅電路實現(xiàn)。 系統(tǒng)采用89C51作為系統(tǒng)的微處理器來完成對爐溫的控制和鍵盤顯示功能。8051片內(nèi)除了128KB的RAM外，片內(nèi)又集成了4KB的ROM作為程序存儲器，是一個程序不超過4K字節(jié)的小系統(tǒng)。系統(tǒng)程序較多時，只需要外擴一個容量較小的程序存儲器，占用的I/O口減少，同時也為鍵盤、顯示等功能的設(shè)計提供了硬件資源，簡化了設(shè)計，降低了成本。因

7、此89C51可以完成設(shè)計要求2：控制系統(tǒng)的建模和數(shù)字控制器的設(shè)計2.1：溫箱的數(shù)學模型和控制算法的選擇根據(jù)實際測量，溫箱是一個近似一階慣性環(huán)節(jié)。以加熱功率為輸入，箱內(nèi)溫度為輸出，其傳遞函數(shù)表達為 （2.1）其中：時間常數(shù)=300；放大系數(shù)=20；滯后時間=102.2：數(shù)字控制器的設(shè)計2.2.1 模擬PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖+ -+ +c(t)u(t)e(t)r(t)比例積分微分被控對象圖1模擬PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖它主要由PID控制器和被控對象所組成。而PID控制器則由比例、積分、微分三個環(huán)節(jié)組成。它的數(shù)學描述為: (2.2)式中，K為比例系數(shù)T;為積分時間常數(shù);T為微分時間常數(shù).下面把PID控制分

8、成三個環(huán)節(jié)來分別說明：A. 比例調(diào)節(jié)(P調(diào)節(jié)) （2.3）式中為比例系數(shù)，為控制常量，即偏差為零時的控制變量。偏差。偏差一旦產(chǎn)生，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生控制作用，使被控制的過程變量向使偏差減小的方向變化。比例調(diào)節(jié)能使偏差減小，但不能減小到零，有殘存的偏差（靜差）。加大比例系數(shù)可以提高系統(tǒng)的開環(huán)增益，減小靜差，從而提高系統(tǒng)的控制精度。但當過大時，會使動態(tài)質(zhì)量變差，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。B. 積分調(diào)節(jié)（I調(diào)節(jié)）在積分調(diào)節(jié)中，調(diào)節(jié)器輸出信號的變化速度du/dt與偏差成正比，即 或 （2.4） 其中 為積分常數(shù)，越大積分作用越弱。I調(diào)節(jié)的特點是無差調(diào)節(jié)，與P調(diào)節(jié)的有差調(diào)節(jié)形成鮮明對比。上式表明，只有當被調(diào)節(jié)量偏差

9、為零時，I調(diào)節(jié)器的輸出才會保持不變。I調(diào)節(jié)的另一個特點是它的穩(wěn)定作用比P調(diào)節(jié)差。采用I調(diào)節(jié)可以提高系統(tǒng)的型別，有利于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的提高，但積分調(diào)節(jié)使系統(tǒng)增加了一個位于原點的開環(huán)極點，使信號產(chǎn)生90°的相角遲后，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性不利。C. 微分調(diào)節(jié)（D調(diào)節(jié)）在微分調(diào)節(jié)中，調(diào)節(jié)器的輸出與被調(diào)節(jié)量或其偏差對于時間的導數(shù)正比，即 （2.5） 其中 為積分常數(shù)，越大微分作用越強。由于被調(diào)節(jié)量的變化速度（包括其大小和方向）可以反映當時或稍前一些時間設(shè)定值r與實際輸出值y之間的不平衡情況，因此調(diào)節(jié)器能夠根據(jù)被調(diào)節(jié)量的變化速度來確定控制量u，而不要等到被調(diào)節(jié)量已出現(xiàn)較大的偏差后才開始動作，這樣等于賦予

10、調(diào)節(jié)器以某種程度的預見性。2.2.2 數(shù)字PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在計算機控制系統(tǒng)中，使用的是數(shù)字PID控制器，數(shù)字PID控制算法通常又分為位置式HD控制算法和增量式PID控制算法。A：位置式PID控制算法 由于計算機控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差值計算控制量，故對式(2-1)中的積分和微分項不能直接使用，需要進行離散化處理。按模擬PID控制算法的算式(2-1)，現(xiàn)以一系列的采樣時刻點kT代表連續(xù)時間t，以和式代替積分，以增量代替微分，則可以作如下的近似變換: (2-6)顯然，上述離散化過程中，采樣周期T必須足夠短，才能保證有足夠的精度。為了書寫方便，將e(kT)簡化表示成e(k)等

11、，即省去T。將式(2.6)代入式(2.1)，可以得到離散的PID表達式為: (2-7)中式:k 采樣序列號;u(k) 第k次采樣時刻的計算機輸出值;e(k)第k次采樣時刻輸入的偏差值;e(k-1) 第k-1次采樣時刻輸入的偏差值；K 積分系數(shù)，K/T 微分系數(shù)，/。我們常稱式(2.7)為位置式PID控制算法。對于位置式PID控制算法來說，位置式PID控制算法示意圖如圖2所示，由于全量輸出，所以每次輸出均與過去的狀態(tài)有關(guān)，計算時要對誤差進行累加，所以運算工作量大。而且如果執(zhí)行器(計算機)出現(xiàn)故障，則會引起執(zhí)行機構(gòu)位置的大幅度變化，而這種情況在生產(chǎn)場合不允許的，因而產(chǎn)生了增量式PID控制算法。+-

12、r(t)e(t)uc(t)PID位置算法調(diào)節(jié)閥被控對象圖2位置型控制示意圖B：增量式PID控制算法所謂增量式PID是指數(shù)字控制器的輸出只是控制量的增量(k)。增量式PID控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。當執(zhí)行機構(gòu)需要的是控制量的增量時，可以由式(2-7)導出提供增量的PID控制算式。根據(jù)遞推原理可得: （2-8）用式(2-7)減去式(2-8)，可得： （2-9）式(2-9)稱為增量式PID控制算法。增量式控制算法的優(yōu)點是誤動作小，便于實現(xiàn)無擾動切換。當計算機出現(xiàn)故障時，可以保持原值，比較容易通過加權(quán)處理獲得比較好的控制效果。但是由于其積分截斷效應(yīng)大，有靜態(tài)誤差，溢出影響大。所以在選擇時不可一概而論。+

13、-r(t)e(t)uc(t)PID增量算法調(diào)節(jié)閥被控對象圖3增量型控制示意圖3：硬件的設(shè)計和實現(xiàn)  系統(tǒng)的硬件電路包括微控制器部分（主機）、溫度檢測、溫度控制、人機對話（鍵盤/顯示/報警）4個主要部分 圖4電熱阻控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3.1微控制器本設(shè)計要求采用51內(nèi)核的單片機。AT89C51是一種帶4K字節(jié)Flash可編程可擦除的高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的8

14、9C51是一種高效微控制器。綜合考慮，本設(shè)計選擇AT89C51單片機為核心控制器。AT89C51單片機的引腳圖如圖5所示。圖5 AT89C51引腳圖 3.2:溫度檢測電路。溫度檢測電路包括溫度傳感器、變送器和A/D轉(zhuǎn)換器三部分。溫度傳感器和變送器的類型選擇與被控溫度的范圍及精度等級有關(guān)。型號為WZB-003的鉑熱電阻適合于0500的溫度測量范圍，可以滿足本系統(tǒng)的要求。變送器將電阻信號轉(zhuǎn)換成與溫度成正比的電壓，當溫度在0500時變送器輸出04.9V左右的電壓。 A/D轉(zhuǎn)換器件的選擇主要取決于溫度的控制精度。本系統(tǒng)要求溫度控制誤差£C02±，采用8位A/D轉(zhuǎn)

15、換器，其最大量化誤差為CCo1)5002551(210，能夠滿足精度要求。因此，本系統(tǒng)采用ADC0809作為A/D轉(zhuǎn)換器。電路設(shè)計好后，調(diào)整變送器的輸出，使Co5000的溫度變化能對應(yīng)于04.9V的輸出，則A/D轉(zhuǎn)換對應(yīng)的數(shù)字量為00HFAH，即0250，轉(zhuǎn)換結(jié)果乘以2正好是溫度值。用這種方法一方面可以減少標度變換的工作量，另一方面還可以避免標度變換帶來的計算誤差，  圖6 由LM331實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換器的框圖圖7溫度傳感器連接電路3.3:溫度控制電路?？刂齐娐凡捎每煽毓鑱韺崿F(xiàn)，雙向可控硅SCR和電爐電阻絲串接在交流220V的電回路中，單片機P1.7口的信號通過光電隔離器和驅(qū)

16、動電路送到可控硅的控制端，由P1.7口的高 低電平來控制可控硅的導通與斷開，從而控制電阻絲的通電加熱時間。  3.4:人機對話電路。這部分包括鍵盤、顯示和報警三部分電路。其中LED采用共陰極方式，4個顯示器的段選碼由8155的PB口提供，位選碼由8155的PA口提供，矩陣式鍵盤的行線由PC提供。LED采用動態(tài)掃面方式，而鍵盤采用中斷的工作方式。因為系統(tǒng)已經(jīng)使用了和,所以采用定時器T0作為外部中斷源?？梢赃x擇設(shè)置T0工作在方式2外部計數(shù)方式，定時器TH0，TL0初值為0FFH，并允許T0中斷，這樣當T0引腳上發(fā)生負跳變時，TL0加1，產(chǎn)生溢出，置“1”TF0向CPU

17、發(fā)出中斷申請，同時TH0的內(nèi)容0FFH送TL0，即TL0恢復初值0FFH,然后CPU去執(zhí)行鍵盤掃描 ，還設(shè)置了系統(tǒng)復位鍵。 報警功能由蜂鳴器實現(xiàn)。當由于意外因素導致電阻爐溫度高于設(shè)置溫度時，P1.6口送出低電平經(jīng)反相器驅(qū)動蜂鳴器鳴叫報警。四、軟件設(shè)計  系統(tǒng)的操作過程和工作過程在程序的設(shè)計過程中起著很重要的指導作用，因此在軟件設(shè)計之前應(yīng)首先分析電阻爐的工作原理。 1.工作流程      電阻爐在上電復位后先處于停止加熱狀態(tài)，這時可以用數(shù)字鍵設(shè)定預置溫度并顯示出來；溫度設(shè)定后，就可以按啟動鍵啟動系

18、統(tǒng)工作。溫度檢測系統(tǒng)不斷定時檢測當前溫度，并送往顯示器顯示，達到預定值后停止加熱并顯示當前溫度；當溫度下降到下限時再啟動加熱。這樣不斷重復上述過程，使溫度保持在預定溫度范圍之內(nèi)。啟動后可以修改預置溫度。 2.功能模塊  根據(jù)對工作流程的分析，系統(tǒng)軟件可以分為以下幾個功能模塊： （1）鍵盤管理。實現(xiàn)鍵盤掃描與處理功能，接收溫度預置，啟動系統(tǒng)工作。 （2）顯示。顯示設(shè)置溫度及當前溫度。 （3）溫度檢測及溫度值變換。實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換及數(shù)字濾波功能。 （4）溫度控制。根據(jù)檢測到的溫度控制電爐的工作狀態(tài)。 （5）報警。當預置溫度或當前檢

19、測的爐溫越限時，輸出報警信號。 3.資源分配 在編程前，首先要對89C51的資源進行分配。它包括顯示單元（6位）、預置溫度單元（2位）、當前檢測溫度（2位）、BCD碼顯示緩沖區(qū)（3位）、二進制碼顯示緩沖區(qū)（3位）、報警允許標志、堆棧區(qū)等。然后，還需要對鍵盤輸入和報警、控制電路的端口地址進行分配。 單片機89C51內(nèi)存的資源分配可以利用偽指令進行定義。數(shù)據(jù)存儲器的分配與定義如下表。 P1.0P1.3為鍵盤輸入接口，P1.6和P1.7分別為報警控制和電路控制接口。ADC0809輸入通道圖9 地址單元及其功能INOIN7的地址為7FF8H7FFFH，本系統(tǒng)使用

20、IN0通道。4.程序總體結(jié)構(gòu)設(shè)計      系統(tǒng)程序設(shè)計采用模塊化設(shè)計方法，程序由主程序、中斷服務(wù)子程序和各功能模塊程序等組成，各功能模塊可直接調(diào)用。  主程序完成系統(tǒng)的初始化、溫度預置及其合法性檢測、預置溫度的顯示及定時器T0的初始化設(shè)置等。T0中斷服務(wù)程序是溫度控制體系的主體，用于溫度檢測、控制和報警（包括啟動A/D轉(zhuǎn)換、讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報警和越限處理、輸出可控硅的控制脈沖等）。中斷由T0產(chǎn)生，根據(jù)需要每隔15S中斷一次，即每15S采樣控制一次。由于系統(tǒng)采用6MHZ晶振，最大定時為130ms，為實現(xiàn)15S定時，另行

21、設(shè)計了一個軟件計數(shù)器。主程序和中斷服務(wù)子程序如下。 TEMP1  EQU 50H        ；當前檢測溫度（高位）TEMP2  EQU 51H        ；當前檢測溫度（低位）ST1     EQU 52H        

22、；預置溫度（高位）ST1     EQU 53H        ；預置溫度（低位）T100    EQU 54H        ；溫度BCD碼顯示緩沖區(qū)（百位）T10     EQU 55H      

23、0; ；溫度BCD碼顯示緩沖區(qū)（十位）T1      EQU 56H        ；溫度BCD碼顯示緩沖區(qū)（個位）BT1     EQU 57H        ；溫度二進制顯示緩沖區(qū)（高位）BT2     EQU 58H 

24、60;      ；溫度二進制顯示緩沖區(qū)（低位） ADINO  EQU 7FF8H      ；ADC0809通道IN0的端口地址  F0      BIT  PSW.5      ；報警允許標志  TEMP1  DB  00H,

25、00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H  ；50H58H單元初始化（清零）主程序：  ORG   0000H AJMP  MAIN             ；轉(zhuǎn)主程序 ORG   OOOBH AJMP  PT0       

26、        ；轉(zhuǎn)PTO中斷服務(wù)子程序 ORG   0030H MAIN:  MOV  SP,#59H     ；設(shè)堆棧指針        CLR  F0           ；

27、報警標志清零      MOV  TMOD,#01H  ；定時器0初始化（方式1）     MOV  TL0,#0B0H   ；定時器100ms定時常數(shù)     MOV  TH0,#3CH        MOV  R7,#150    &#

28、160; ；置15s計數(shù)器初值     SETB ETO          ；允許定時器0中斷      SETB EA           ；開中斷       SETB TR0 

29、0;        ；啟動定時器0 MAIN1: ACALL KIN        ；調(diào)鍵盤管理子程序         ACALL DISP        ；調(diào)顯示子程序      SJMP

30、  MAIN1  ;定時器0中斷服務(wù)子程序PT0： PT0：  MOV  TL0,#0B0H MOV  TH0,#3CH    ；重置定時器初值DJNZ R7,BACK      ；檢測是否到達15SMOV  R7,#150      ；重置計數(shù)器初值A(chǔ)CALL TIN 

31、0;       ；溫度檢測MOV BT1,TEMP1    ；當前溫度送顯示緩沖區(qū)MOV BT0,TEMP2ACALL DISP        ；顯示當前溫度ACALL CONT       ；溫度控制ACALL ALARM     ；溫

32、度越限報警BACK:  RETI  第 18 頁 共 18 頁開始定義堆棧區(qū)定時器0、軟定時器、各數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、個標志位初始化開定時器0中斷調(diào)用鍵盤管理子程序調(diào)用顯示子程序圖10主程序開始保護現(xiàn)場重置定時器0初值定時器減1當前溫度送顯示緩存重置定時器初值調(diào)用顯示子程序調(diào)用溫度檢測系統(tǒng)調(diào)用報警子程序調(diào)用溫度子程序中斷返回定時15s到？圖11中斷服務(wù)子程序（2）顯示模塊。顯示子程序的功能是將顯示緩沖區(qū)57H和58H的二進制數(shù)據(jù)先轉(zhuǎn)換成3個BCD碼，分別存入百位、十位和個位顯示緩沖區(qū)（54H、55H和56H）單元，然后通過串行口送出顯示。 顯示子程序DISP：&

33、#160;DISP:  ACALL   HTB      調(diào)用將顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成BCD碼的子程序         MOV   SCON,#00H     置串行口為方式0      MOV   R2，#03H   

34、0; 顯示位數(shù)送R2      MOV   R0，#T100     顯示緩沖區(qū)首地址送R0 LD:    MOV   DPTR,#TAB     指向字符碼表首地址         MOV  A,R0  &#

35、160;   取顯示數(shù)據(jù) MOVC  A,A+DPTR     查表      MOV   SBUF,A      字符碼送串行口 WAIT:  JBC   TI,NEXT     發(fā)送結(jié)束轉(zhuǎn)下一個數(shù)據(jù)并清中斷標志   

36、      SJMP  WAIT      發(fā)送未完等待 NEXT:  INC   R0       修改顯示緩沖區(qū)指針         DJNZ  R2，LD      判斷3位

37、顯示是否完成，未完繼續(xù)      RET TAB:  C0H  F9H  A4H  B0H  99H  92H  82H  F8H  80H  90H  HTB:   MOV   A,57H      

38、;取二進制顯示數(shù)據(jù)        MOV   A,58H            MOV   B,#100      除以100，確定百位數(shù)      DIV   A,B     M

39、OV   54H,A      百位數(shù)送54H單元      MOV   A,#10      除以10，確定十位數(shù)以及個位數(shù)      XCH   A,B      DIV   A,B  

40、    MOV   55H,A      十位數(shù)送55H單元      MOV   56H,B      個位數(shù)送56H單元     RET        返回 （3）溫度檢測模塊。A/D轉(zhuǎn)換采用查詢方式。為提

41、高數(shù)據(jù)采樣的可靠性，對采樣溫度進行數(shù)字濾波。數(shù)字濾波的算法很多，這里采用4次采樣取平均值的方法。如前所述，本系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果乘以2正好是溫度值，因此，4次采樣的數(shù)字量之和除以2就是檢測的當前溫度。檢測結(jié)果高位存入50H，低位存入51H。圖12溫度檢測流程圖程序如下：         MOV    51H,#00H      清檢測溫度緩沖區(qū)      &#

42、160;  MOV    50H,#00H                 MOV    R2，#04H      取樣次數(shù)送R2         MOV    DPTR

43、,#7FF8H     指向A/D轉(zhuǎn)換器0通道 TADC0：MOVX   DPTR,A      啟動轉(zhuǎn)換 TADC1：JNB    IE1，TADC1     等待結(jié)束         MOVX   A,DPTR  &

44、#160;   讀轉(zhuǎn)換結(jié)果      ADDC   A,51H       累加      MOV    51H,A      DJNZ   R2,TADC0      4次采樣是否完成，未

45、完繼續(xù)      CLR    C        累加結(jié)果除以2     MOV    A,51H      RRC    A     MOV    R5，A 

46、    ORL   A,#0FH      高8位放50H低8位放51H     MOV    51H,A     ORL    R5，#0F0H      MOV    50H,R5 &#

47、160;    RET （4）溫度控制模塊。將當前溫度與預置溫度比較，當前溫度小于預置溫度時，繼電器閉合，接通電阻絲加熱；當前溫度大于預置溫度，繼電器斷開，停止加熱；當兩者相等時電爐保持原來狀態(tài)；當前溫度降低到比預置溫度低Co2時，再重新啟動加熱；當前溫度超出報警上下限時將啟動報警，并停止加熱。 溫度控制子程序： CONT:   MOV   A,51H      當前溫度A   

48、0;       CLR   C       清零     SUBB  A,53H      當前溫度-預置溫度     JNC   CONT1      無借位，表示當前溫度預置溫度，轉(zhuǎn)C

49、ONT1     JNB   F0，CONT0     當前溫度<預置溫度，判斷是否超過預置溫度     CLR   C     SUBB  A,#02H      若超過預置溫度，判斷二者差值是否大于2     JNC  

50、 ACC.7，CONT1     差值不大于2，轉(zhuǎn)CONT1 CONT0：  CLR   P1.7       開電爐           SJMP  CONT2      返回 CONT1：  SE

51、TB  F0       設(shè)置允許報警標志           SETB  P1.7       關(guān)電爐 CONT2： RET（5）溫度超限報警模塊。報警上限溫度值為預置溫度Co5±，即當前溫度上升到高于預置溫度Co5+時報警，并停止加熱；報警下限溫度值設(shè)為預置溫度Co5，即在當前溫度下降

52、到低于預置溫度Co5，且允許報警，這是為了防止開始從較低溫度加溫時報警。報警的同時關(guān)閉電爐。 程序如下 ALARM:  MOV   A,51H      讀取當前溫度          CLR   C       清零    SUBB &#

53、160;A,53H      當前溫度-預置溫度A    JC    ALARM0     有借位，當前溫度小于預置溫度轉(zhuǎn)ALARM0    SETB  F0      當前溫度預置溫度，允許報警    AJMP  ALARM1      ALARM0：MOV   A