基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)專業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器課程設(shè)計(jì)題目基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)評(píng)語組長(zhǎng)簽字：成績(jī)?nèi)掌?016年月日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院自動(dòng)化與電氣工程專業(yè)測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào)課程設(shè)計(jì)題目基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)要求與任務(wù):1）掌握電熱爐溫度控制的原理及方法。2）掌握基于無線通信平臺(tái)VB電熱爐溫度控制系統(tǒng)硬件工作原理。要求在課程設(shè)計(jì)報(bào)告中給出：1）裝置的結(jié)構(gòu)和電路原理圖。2）調(diào)試過程，說明發(fā)現(xiàn)的向題及處理過程。3）分析存在的問題。4）收獲與改進(jìn)方案。工作計(jì)劃與進(jìn)度安排:2016年11月30日—2016年12月7日根據(jù)設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容查閱參考文獻(xiàn)或資料，提出設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行原理設(shè)計(jì)。2016年12月10日—2016年12月14日根據(jù)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行調(diào)試，測(cè)試，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯。指導(dǎo)教師：2016年月日專業(yè)負(fù)責(zé)人：2016年月日學(xué)院教學(xué)副院長(zhǎng)：2016年月日摘要本次設(shè)計(jì)主要利用了VB6.0軟件，針對(duì)電加熱爐這一控制對(duì)象，設(shè)計(jì)了基于無線通信控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過溫度實(shí)驗(yàn)箱對(duì)電加熱爐進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)。該溫度主要是用于對(duì)DS18B20溫度傳感器的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并在上位PC機(jī)上進(jìn)行顯示，通過PI控制算法，并對(duì)PI各參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，得出溫度調(diào)節(jié)值同時(shí)將該數(shù)據(jù)通過牛頓模塊傳送給控制溫度實(shí)驗(yàn)箱上的雙向可控硅，從而達(dá)到對(duì)電加熱爐通斷電控制的目的本系統(tǒng)主要能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)采集、處理，能在的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線里顯示溫度的變化，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電加熱爐溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，生成較理想的實(shí)時(shí)溫度曲線。關(guān)鍵詞：牛頓模塊；溫度自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)箱；PI控制目錄一無線通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 頁一無線通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介1無線通信控制網(wǎng)絡(luò)無線通訊控制網(wǎng)絡(luò)由于其特有的非界線通信方式的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于特定地理位置（如山區(qū)、油田和水利設(shè)施等）的現(xiàn)場(chǎng)遙測(cè)遙控領(lǐng)域。尤其在分布距離較遠(yuǎn)且數(shù)據(jù)傳輸量不大時(shí)，無線通訊控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)更為明顯。目前，采用無線通信技術(shù)的工控產(chǎn)品很多，有的采用RF調(diào)頻通訊原理；有的采用擴(kuò)頻通信原理。根據(jù)發(fā)射功率的不同，無線通訊的距離也各不相同。也有很多公司開發(fā)出了應(yīng)用于不同場(chǎng)合的無線數(shù)傳模塊，大大方便了無線通信測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?？紤]到實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的要求及實(shí)際應(yīng)用情況，本次設(shè)計(jì)選用了臺(tái)灣威達(dá)（ICP）的牛頓無線通信模塊和工控模塊開發(fā)無線通信控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。臺(tái)灣威達(dá)（ICP）公司是著名的工控產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)公司，其公司生產(chǎn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡和工控模塊都是目前工控行業(yè)的主要產(chǎn)品。尤其是工控模塊產(chǎn)品，由于性價(jià)比高、組合使用方便，深受用戶好評(píng)。2VisualBasic介紹VisualBasic(簡(jiǎn)稱VB)是Microsoft公司為開發(fā)Windows應(yīng)用程序提供的強(qiáng)有力的開發(fā)環(huán)境和工具，它是具有很好的圖形用戶界面的程序設(shè)計(jì)語言，采用面向?qū)ο蠛褪录?qū)動(dòng)的程序設(shè)計(jì)兩種新機(jī)制，把過程化和結(jié)構(gòu)化編程結(jié)合在一起。程序開發(fā)圖形化的構(gòu)思使開發(fā)者非常容易地創(chuàng)建一個(gè)窗體(Form)，再從VB工具箱中選擇一些控件放入窗體中，無需編程設(shè)計(jì)界面。界面設(shè)計(jì)面向?qū)ο螅菀淄瓿?，但是?yīng)用程序的過程部分卻不是面向?qū)ο蟮?，然而VB具有事件驅(qū)動(dòng)方法，使開發(fā)者容易地完成界面設(shè)計(jì)和代碼編寫。VB使用方便，具有Windows開發(fā)環(huán)境所支持的一些主要功能：1.創(chuàng)建各種程序?qū)ο?，如文本框和命令按鈕等。2.創(chuàng)建多個(gè)多種類型的窗口，如窗體等。3.實(shí)時(shí)地響應(yīng)光標(biāo)和鍵盤事件，如鼠標(biāo)選中的事件過程等。4.可根據(jù)需要顯示或隱藏各種對(duì)象，如命令按鈕可不見。5.直接控制打印機(jī)輸。6.控制RS-232串行通迅接口，實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通迅。7.可實(shí)現(xiàn)和其它Windows程序之間的相互通信。8.有強(qiáng)大的圖形圖像處理功能。9.能創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)庫。與其它程序設(shè)計(jì)語言相比，VB也有許多獨(dú)特的性能：1.成功地簡(jiǎn)化了界面設(shè)計(jì)，為應(yīng)用程序開發(fā)提供了通向Windows操作環(huán)境的快捷途徑。2.提供了應(yīng)用程序開發(fā)所需的許多代碼(如窗體、控件)，加快了開發(fā)速度。3.讓開發(fā)者以可視化方式和代碼方式進(jìn)行工作。4.完善的運(yùn)行錯(cuò)誤處理功能。5.豐富的圖形指令，可生成和機(jī)制作各種圖形。6.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)和字符處理功能。7.具有豐富的控件庫。8.可編譯成.EXE文件，脫離VB環(huán)節(jié)單獨(dú)運(yùn)行。自從VB產(chǎn)生之后，很多人都會(huì)使用其來開發(fā)自己的應(yīng)用程序，在開發(fā)過程中，開發(fā)人員不需要非常清楚有關(guān)Windows操作系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，就可以作出滿意的作品。二基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1選用儀器微機(jī)、自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)箱、無線通信網(wǎng)絡(luò)2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容本次設(shè)計(jì)所做的是基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及顯示。分為VB控制界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)四部分，目的是通過DS18B20溫度傳感器，將電熱爐的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)箱上，實(shí)驗(yàn)箱會(huì)顯示當(dāng)前溫度，通過單片機(jī)的處理及RS232通信，將數(shù)據(jù)顯示到電腦上，并通過VB界面進(jìn)行顯示和監(jiān)控。其中，硬件方面是由PC機(jī)和MAX232來實(shí)現(xiàn)的，DS18B20采集到的溫度數(shù)據(jù)通過串行通訊線傳送給PC機(jī)，運(yùn)行在PC機(jī)上的編程軟件VB利用串行通訊線提供給硬件的接口，對(duì)整個(gè)單總線進(jìn)行操作控制，并且對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。軟件方面主要是通過對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，通信控件的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)DS18B20的控制和溫度數(shù)據(jù)的讀取。3系統(tǒng)電路系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖2-1所示圖2-1系統(tǒng)總體電路圖整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成的上位機(jī)用于整個(gè)系統(tǒng)的管理，安裝多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)管理軟件，并通過無線通信對(duì)下位分機(jī)進(jìn)行控制。硬件系統(tǒng)采用這種結(jié)構(gòu)，成本小、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定。4實(shí)驗(yàn)步驟1總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)2VB界面設(shè)計(jì)3硬件設(shè)備連接4利用調(diào)試軟件及通信連接軟件進(jìn)行無線連接5開啟電熱爐，用DS18B20測(cè)爐溫，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集6進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)試三基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)控制算法設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要由控制器和控制對(duì)象兩部分組成，通過一定的控制方法使系統(tǒng)達(dá)到所要求的控制性能。控制模式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制和復(fù)合控制三種。所謂的開環(huán)控制是控制器與控制對(duì)象之間只有正向作用，沒有反向聯(lián)系，是一種單向的控制過程。如果控制器與控制對(duì)象之間既有正向作用又有反向聯(lián)系，這種控制方式稱為閉環(huán)控制或反饋控制。在某種情況下，為了達(dá)到較好的控制效果，往往將開環(huán)控制和閉環(huán)控制結(jié)合起來，這種控制方式稱為復(fù)合控制。過程控制的基本算法很多，本實(shí)驗(yàn)主要采用PID控制算法。PID控制是最早發(fā)展起來的控制策略之一，由于算法簡(jiǎn)單、魯棒性好和可靠性高，被廣泛應(yīng)用于過程控制和運(yùn)動(dòng)控制中，尤其適用于可建立精確數(shù)學(xué)模型的確定性控制系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域，不僅可以用軟件實(shí)現(xiàn)PID控制，而且可以利用計(jì)算機(jī)的邏輯功能，使PID控制更加靈活。常規(guī)的PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖3-1所示，系統(tǒng)由PID控制器和被控對(duì)象組成。PID控制器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值r（t)與實(shí)際輸出值c(t)構(gòu)成控制偏差：e(t)=r(t)-c(t)將偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）通過線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，故稱PID控制器。圖3-1PID控制系統(tǒng)框圖PID控制器各校正環(huán)節(jié)的作用如下：1）比例環(huán)節(jié):比例調(diào)節(jié)的方程為y=Kpe(t)其中y為比例調(diào)節(jié)器的輸出，Kp為比例系數(shù)，e(t)為調(diào)節(jié)器的輸入或偏差值,而e(t)=V0-Vt。這里V0為設(shè)定的目標(biāo)值，Vt為tt時(shí)刻的采樣值。比例調(diào)節(jié)器的輸出變化與輸入偏差成比例。比例調(diào)節(jié)作用的大小除了與偏差e(t)有關(guān)外，主要取決于比例系數(shù)Kp的大小。Kp越大，比例調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，反之則越弱。但對(duì)于大多數(shù)來說，Kp太大時(shí)，會(huì)引起系統(tǒng)自激振蕩。2）積分環(huán)節(jié)：積分調(diào)節(jié)的方程為：其中，Ti為積分時(shí)間。積分調(diào)節(jié)的主要特點(diǎn)是調(diào)節(jié)器的輸出不僅取決于偏差信號(hào)的大小，而且還主要與偏差存在時(shí)間有關(guān)。只要有偏差存在，輸出就會(huì)隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)，直到偏差消除后，調(diào)節(jié)器的輸出才不會(huì)變化。因此，積分作用能消除靜差，這是它的主要優(yōu)點(diǎn)。但是它的主要缺點(diǎn)是動(dòng)作緩慢。而且在偏差剛一出現(xiàn)時(shí)，積分作用很弱，不能及時(shí)克服擾動(dòng)的影響，使被調(diào)參數(shù)的動(dòng)偏差增大，調(diào)節(jié)過程變長(zhǎng)。3.微分環(huán)節(jié)：微分調(diào)節(jié)的方程如下：，其中，dT為微分時(shí)間。微分調(diào)節(jié)的主要特點(diǎn)是輸出可以反映偏差的變化速度。因此，對(duì)于一個(gè)固定不變的偏差，不管其數(shù)值有多大，也不會(huì)有微分作用輸出。所以微分作用不能消除靜差，而只能在偏差發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。四基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.1硬件總體設(shè)計(jì)框圖硬件連接框圖如圖4-1所示圖4-1硬件連接框圖整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由一臺(tái)工控機(jī)構(gòu)成的上位機(jī)用于整個(gè)系統(tǒng)的管理，安裝多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)管理軟件，并通過無線通信對(duì)下位分機(jī)進(jìn)行控制。硬件系統(tǒng)采用這種結(jié)構(gòu)，成本小、維護(hù)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定。1.2系統(tǒng)電路連線系統(tǒng)電路的連接如圖4-2圖4-2系統(tǒng)電路連線圖通過DS18B20溫度傳感器，將電熱爐的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)箱上，實(shí)驗(yàn)箱會(huì)顯示當(dāng)前溫度，通過單片機(jī)的處理及RS232通信，將數(shù)據(jù)顯示到電腦上，并通過VB界面進(jìn)行顯示和監(jiān)控。2無線通信控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模塊2.1無線通信控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由牛頓工控模塊構(gòu)成，實(shí)物見圖4-3所示。圖4-3無線通信控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)物圖系統(tǒng)原理圖見圖4-4所示。圖4-4無線通信控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)各部件說明如下：1）SST900EXT:無線接收/發(fā)送模塊，232/485接口；速率最高19.2Kbps；距離200米，加放大天線可達(dá)1km.本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)速率設(shè)為9.6Kbps。2）7044：數(shù)字量模塊，4DI（開關(guān)量）/8DO（OC門）；485接口；地址設(shè)為1。3）7012：模擬量輸入模塊，16位隔離；485接口；地址設(shè)為2；電壓輸入0~10V對(duì)應(yīng)0~32767。4）7021：模擬量輸出模塊，12位隔離；485接口；地址設(shè)為3；電壓輸出：0~4095對(duì)應(yīng)0~10V。VB：上位機(jī)編程軟件。2.2串行通信RS-232接口標(biāo)準(zhǔn)1）RS-232串行接口：到目前為止，RS-232是個(gè)人計(jì)算機(jī)與通信工業(yè)中常用的串行接口。對(duì)于RS-232接口，人們習(xí)慣的稱它為在低速率串行通信中，具有延長(zhǎng)通信距離優(yōu)點(diǎn)的單端標(biāo)準(zhǔn)。因此，RS-232應(yīng)用了稱之為單端通信的非平衡傳輸方式。它有兩種結(jié)構(gòu)，一種是25針的，一種是9針的，引腳圖如圖4-5所示。圖4-5RS-232C引腳圖2）RS-232電氣特性：在發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)終端上：-3V～-15V代表著邏輯1，+3～＋15V代表著邏輯0；在請(qǐng)求發(fā)送、允許發(fā)送、數(shù)據(jù)發(fā)送準(zhǔn)備好、數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好和數(shù)據(jù)載波檢出線等控制線上：+3V～+15V表示信號(hào)有效，-3V～-15V表示信號(hào)無效。3）RS-232接口引腳定義：數(shù)據(jù)發(fā)送準(zhǔn)備好(DSR)——用來表示當(dāng)DSR處于工作狀態(tài)下，調(diào)制解調(diào)器能夠應(yīng)用。數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(DTR)——用來表示當(dāng)DTR處于工作狀態(tài)下，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。請(qǐng)求發(fā)送(RTS)——當(dāng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備想要向通信設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)用到此信號(hào)。當(dāng)此信號(hào)有效時(shí)，RTS自身詢問調(diào)制解調(diào)器是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)。允許發(fā)送(CTS)——此信號(hào)用以表示數(shù)據(jù)通信設(shè)備已經(jīng)做好接收來自終端設(shè)備的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，也可以表示為RTS的響應(yīng)信號(hào)。終端數(shù)據(jù)無誤的經(jīng)由調(diào)制解調(diào)器傳輸時(shí)，此信號(hào)處于有效狀態(tài)。在全雙工和半雙工系統(tǒng)中，請(qǐng)求發(fā)送和允許發(fā)送作為發(fā)送方式和接收方式之間的轉(zhuǎn)換。由于在全雙工系統(tǒng)中需要設(shè)置發(fā)送和接收通道，所以可以設(shè)置請(qǐng)求發(fā)送和允許發(fā)送為高電平。接收線信號(hào)檢出(RLSD)——此信號(hào)又稱為數(shù)據(jù)載波檢出線。它用來表示，當(dāng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備已經(jīng)成功的開始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)終端設(shè)備也相應(yīng)的開始接收數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)由一方到達(dá)另一方時(shí)，數(shù)據(jù)載波檢出線處于工作狀態(tài)。并且告知另一方準(zhǔn)備接收信號(hào)，經(jīng)過調(diào)制解調(diào)信號(hào)后，送到終端設(shè)備。3溫度自動(dòng)控制模塊溫度自動(dòng)控制模塊電路原理圖如圖4-6所示圖4-6溫度自動(dòng)控制模塊電路原理圖溫度自動(dòng)控制試驗(yàn)箱是以微處理器為中央控制單元，能完成物理信號(hào)的輸入輸出、信號(hào)轉(zhuǎn)換和計(jì)算控制等功能，并可與外界通訊的儀器儀表。其可靠性高，穩(wěn)定性好，長(zhǎng)期工作維護(hù)量小。可采用LCD顯示，清晰直觀，讀數(shù)方便。試用范圍廣，使用靈活：可選擇不同的測(cè)量值和輸出值；可在線修改參數(shù)，流量小信號(hào)切除，失敗模式電流輸出等功能；具有內(nèi)部計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，自診斷，自校驗(yàn)等多種功能。具有大量的非控制性信息（管理信息），自動(dòng)控制系統(tǒng)的被控量是溫度、壓力、流量、液位、成分、粘度、濕度等這樣一些過程變量的系統(tǒng)。具有連續(xù)生產(chǎn)過程自動(dòng)控制、由過程檢測(cè)和控制儀表組成、被控過程多樣，控制方案豐富的特點(diǎn)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化中，過程控制技術(shù)正在為實(shí)現(xiàn)各種最優(yōu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約能源，改善勞動(dòng)條件，保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面起著越來越大的作用。4溫度采集模塊溫度采集模塊是通過DS18B20溫度傳感器，將電熱爐的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)箱上，DS18B20溫度傳感器實(shí)物圖如圖4-7所示圖4-7DS18B20溫度傳感器DS18B20是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有3引腳TO－92小體積封裝形式；溫度測(cè)量范圍為－55℃～＋125℃,可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，測(cè)溫分辨率可達(dá)0.0625℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16位數(shù)字量方式串行輸出；其工作電源既可在遠(yuǎn)端引入，也可采用寄生電源方式產(chǎn)生；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。DS18B20是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)，精度高的特點(diǎn)。五基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)主頁面設(shè)計(jì)1工程的建立下文將分別介紹在MicrosoftVisualBasic6.0集成環(huán)境下各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)過程。首先運(yùn)行MicrosoftVisualBasic6.0，出現(xiàn)“新建工程”對(duì)話框。選擇新建“標(biāo)準(zhǔn)EXE”，執(zhí)行“打開”命令，進(jìn)入VisualBasic工程集成開發(fā)環(huán)境，窗體設(shè)計(jì)器會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)Form1的空白窗體，如圖5-1所示。圖5-1空白窗體2用戶登陸模塊設(shè)計(jì)在空白窗體上，添加2個(gè)Label控件、2個(gè)TextBox控件、1個(gè)ADODC控件。圖5-2用戶登陸界面界面上的2個(gè)Label控件用來標(biāo)識(shí)窗體中的信息（用戶名，密碼），2個(gè)TextBox控件用來輸入用戶名和密碼，2個(gè)CommandButton控件用來確定或取消登陸，1個(gè)ADODC控件（運(yùn)行時(shí)隱藏）用來完成和數(shù)據(jù)庫用戶信息表的連接。如圖2-2所示。3系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能模塊主要完成兩個(gè)功能：用戶管理和退出系統(tǒng)。其中用戶管理用于修改擁護(hù)密碼和添加新的用戶名和密碼。如圖5-3所示。圖5-3修改用戶密碼界面界面上的4個(gè)Label控件用來標(biāo)識(shí)窗體中的信息（用戶名，原密碼，新密碼，確認(rèn)密碼），4個(gè)TextBox控件用來輸入用戶名，原密碼，新密碼，確認(rèn)密碼2個(gè)CommandButton控件用來確定或取消修改密碼。4主界面的設(shè)計(jì)為了方便地管理系統(tǒng)程序，且占有教少的系統(tǒng)資源，我們采用多文檔界面MDI進(jìn)行主界面的設(shè)計(jì)。通過選擇主界面上的菜單，我們就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度信息的各種操作。系統(tǒng)的主界面如圖5-4所示。圖5-4系統(tǒng)的主界面六基于無線通信平臺(tái)VB溫度PI控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)1流程和原理數(shù)據(jù)采集模塊主要由名稱為Timer_Sample的一個(gè)Timer控件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，由于是多路溫度采集，首先設(shè)置一個(gè)變量，從1一直到總溫度點(diǎn)數(shù)逐一遞增，該變量影響地址和通道數(shù)，當(dāng)該變量為1時(shí)，進(jìn)行第1通道的溫度采集，采集之后并把該變量加1，地址和通道做出響應(yīng)的變化，進(jìn)行下次采集操作。整個(gè)過程放在一個(gè)For循環(huán)里面實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集流程如圖6-1所示：圖6-1數(shù)據(jù)采集流程圖目前溫度控制領(lǐng)域采用的控制方式為PI控制。本設(shè)計(jì)應(yīng)用了PI控制方式中的增量式的控制公式對(duì)電烤箱的溫度進(jìn)行了自動(dòng)控制。其設(shè)計(jì)原理如下：首先，數(shù)據(jù)采集時(shí)先將溫度信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)中然后，經(jīng)過數(shù)字調(diào)節(jié)器（VB編寫程序），利用PID的增量式的控制式的算法，處理采樣信號(hào)。利用輸出的電壓U控制可控硅，從而控制加熱爐電源的通斷，是溫度能夠控制在目標(biāo)溫度上，完成對(duì)溫度的自動(dòng)控制。2通信參數(shù)串行端口的通信方式是將字節(jié)拆分成一個(gè)接著一個(gè)的位再傳送出去，接到此電位信號(hào)的一方再將此一個(gè)一個(gè)的位組合成原來的字節(jié)，如此形成一個(gè)字節(jié)的完整傳送。在傳輸進(jìn)行的過程中，雙方明確傳送信息的具體方式，否則雙方就沒有一套共用的譯碼方式，從而無法了解對(duì)方所傳過來信息的意義。因此雙方為了進(jìn)行通信，必須遵守一定的通信規(guī)則，這個(gè)共同的規(guī)則就是通信端口的初始化。通信端口的初始化是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速度(波特率)，數(shù)據(jù)的傳送單位，起始位與停止位，校驗(yàn)位進(jìn)行的設(shè)置。3波特率設(shè)置波特率是指串行通信中每秒內(nèi)傳送二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)，以bit/s(位/秒)為單位。它是衡量串行數(shù)據(jù)傳送速度快慢的關(guān)鍵參數(shù)。計(jì)算機(jī)通信過程中常用的波特率是：110，300，600，1200，2400，4800，9600，115200bps。在數(shù)據(jù)的傳送單位中，一般串行通信端口所傳送的數(shù)據(jù)是字符型。當(dāng)使用字符型編碼時(shí)，工業(yè)界常使用到的是ASCII字符碼，它使用了8位形成一個(gè)字符。不同的情形下(依照使用的協(xié)議)，會(huì)使用到不同的傳送單位。使用多少位合成一個(gè)字節(jié)必須先行確定。4起始位和校驗(yàn)位設(shè)置起始位和校驗(yàn)位是由于異步串行傳輸中并沒有使用同步脈沖作基準(zhǔn)，所以接收端完全不知道傳送端何時(shí)將進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。發(fā)送端準(zhǔn)備要開始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端會(huì)在所送出的字符前后分別加上高電位的起始位(邏輯0)及低電位的停止位(邏輯1)，它們分別是所謂的起始位和停止位。也就是說，當(dāng)傳送端要開始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，便將傳輸線上的電位由低電位提升至高電位；而當(dāng)傳輸結(jié)束后，再將電位降至低電位。接收端會(huì)因起始位的觸發(fā)(電壓由低電位升至高電位)而開始接收數(shù)據(jù)，并且因?yàn)橥Ｖ刮坏耐ㄖ?電壓維持在低電位)而明確數(shù)據(jù)的字符信號(hào)已經(jīng)結(jié)束，當(dāng)加入了起始位及停止位才比較容易達(dá)到多字符的接收能力。起始位固定為1位，然而停止位可以有1、1.5、2位等多種選擇，具體設(shè)置方法要依據(jù)通信雙方協(xié)議即可。校驗(yàn)位是為了預(yù)防錯(cuò)誤的產(chǎn)生，才采取的校驗(yàn)位作為檢查的機(jī)制。設(shè)置校驗(yàn)位的作用是用來核對(duì)所傳送數(shù)據(jù)的是否正確的一種標(biāo)志，它可以分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)，分別是表示給定位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)中1的個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)的二進(jìn)制數(shù)。七系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果與分析1系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果運(yùn)行結(jié)果如圖，如圖7-1所示。圖7-1運(yùn)行結(jié)果圖2分析改進(jìn)措施本文通過VB6.0可視化編程語言編寫了一個(gè)多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)管理軟件，軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)電熱爐溫度采集下位機(jī)的數(shù)據(jù)采集、即時(shí)溫度曲線顯示，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)電熱爐測(cè)溫系統(tǒng)的管理。本系統(tǒng)溫度采集精度可以達(dá)到±1℃，主要用于工業(yè)民用上溫度采集，例如糧庫溫度采集或室內(nèi)溫度采集，采集反映時(shí)間0.1s，在0.1s內(nèi)即可完成采集溫度，，歷史溫度曲線繪制時(shí)間間隔20s，每20s更新溫度曲線一次。達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的基本要求。八參考文獻(xiàn)[1]于洋，陳亮等．測(cè)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)及應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2009[2]VB精彩編程150例3西北工業(yè)大學(xué)出版社。2004.6.351-358[3].Stevenjordan[美]牛力等VB編程寶典。電子工業(yè)大學(xué)出版社2005.1-376基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單