項目設(shè)計報告

計算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計采集卡溫控設(shè)計

1、功能描述本控制器可實時測量現(xiàn)場溫度，并根據(jù)溫度情況和人為設(shè)置情況調(diào)節(jié)現(xiàn)場溫度，其中人為設(shè)置可通過操作按鍵完成；根據(jù)實際溫度設(shè)置了4~20mA標(biāo)準(zhǔn)電流輸出通道，便于遠(yuǎn)程傳輸；另外，本系統(tǒng)還具有溫度超越界限時的報警功能。2、工作使用說明2.1系統(tǒng)總結(jié)構(gòu)框圖3、各部分電路設(shè)計3.1溫度測量通道如圖2所示，1路熱電阻、4路熱電偶和多路選擇開關(guān)CD4052、CD4051的組合，可實現(xiàn)5路溫度測量的隨意切換（其中多路開關(guān)的控制由P2^5~P2^0口經(jīng)74LS373鎖存器控制）；由熱電偶、熱電阻產(chǎn)生的電壓信號經(jīng)儀用放大電路放大、線性光耦隔離后，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ICL7135；ICL7135與數(shù)據(jù)采集卡的連接采用了不常用的串行接收方式，而ICL7135的串行接法是通過計脈沖數(shù)的方法來獲得測量轉(zhuǎn)換結(jié)果的。由其時序分析可知，在ICL7135工作過程中的去積相，其脈沖數(shù)與轉(zhuǎn)換結(jié)果具有一一對應(yīng)關(guān)系。通過數(shù)據(jù)采集卡的定時器T0來計脈沖器。由于，定時器T0所用的CLK頻率是系統(tǒng)晶振頻率的1/12。因此可利用數(shù)據(jù)采集卡的ALE信號作為ICL7135的脈沖（CLK）輸入。至此，便可找到定時器所使用的頻率與單片機(jī)系統(tǒng)晶振頻率的關(guān)系，以及ICL7135所需的頻率輸入與單片機(jī)系統(tǒng)晶振頻率的關(guān)系。為了使定時器T0的計數(shù)脈沖的ICL7135工作所需的脈沖同步，可以將ICL7135的BUSY信號接至P3.2（INT0）引腳上，并且將定時器T0的選通控制信號GATE倍1。此時定時器T0是否工作將受BUSY信號的控制。當(dāng)ICL7135開始工作時，也就是ICL7135的BUSY信號跳高時，定時器T0才開始工作，且定時器T0的TH0、TL0所記錄的數(shù)據(jù)與ICL7135的測試脈沖存在一定的比例關(guān)系。3.2按鍵輸入模塊如圖3所示，本系統(tǒng)的四個按鍵，通過光耦隔離，利用74LS244三態(tài)緩沖器，連至單片機(jī)的PI^0~P1^3口；3.4溫度控制輸出通道如圖6所示，將輸出的pwm脈沖經(jīng)光耦隔離，三極管的驅(qū)動放大后，控制繼電器的開、關(guān)，進(jìn)而控制功能電路的開、關(guān)。3.5報警模塊當(dāng)所測量的溫度值超過上、下限時，輸出高電平，經(jīng)光耦隔離、三極管驅(qū)動放大后，繼電器輸出，使揚(yáng)聲器發(fā)出聲響，同時發(fā)光二級管亮。4、控制方法描述本系統(tǒng)的溫度調(diào)控采用PID控制，整個控制過程各部分細(xì)節(jié)的總框圖如下：按鍵設(shè)定的溫度值PID轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的pwm電信號執(zhí)行器（控制輸出通道）現(xiàn)場溫度溫度測量通道分段線性化、校準(zhǔn)后-①軟件部分的主體結(jié)構(gòu)②界面與按鍵接收程序③接收溫度信號并將電信號轉(zhuǎn)換為溫度④PID控制⑤生成相應(yīng)的pwm信號5、總結(jié)采用采集卡為控制器，用熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內(nèi)有無人員及室內(nèi)溫度，設(shè)計了一個能溫控風(fēng)扇及照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)的溫度來實時自動控制風(fēng)扇的開關(guān)及風(fēng)扇的檔位;并且根據(jù)室內(nèi)的光線和是否有人來控制燈管的照明;用蜂鳴器作為報警源，如果啟動報警模式，當(dāng)檢測到其區(qū)域內(nèi)有人就會發(fā)出報警信號，當(dāng)溫度超過一定范圍也啟動長鳴報警聲。能夠達(dá)到智能控制和節(jié)能以及安防的目的，尤其適用于學(xué)校教室、圖書館、樓道照明燈場所參考文獻(xiàn)高金源等編著.計算機(jī)控制系統(tǒng)——理論、設(shè)計與實現(xiàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.鄒伯敏主編.自動控制原理(第二版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002.呂震中，劉吉臻，王志明編.計算機(jī)控制技術(shù)與系統(tǒng)（第