基于80C52单片机的电加热数字恒温控制系统设计
微机系统主要由CPU80C52,并行接口8255A,地址锁存器74LS373构成。
AD590是电流型温度传感器,用于精密温度测量电路。在被测温度一定时,AD590相当于一个恒流源,通过对电流的测量可得到所需要的温度值。
A/D0808 是8位逐次逼近式A/D转换器件,采用CMOS结构,包括8位的A/D转换器、8通道的多路模拟开关和与微处理器相兼容的控制逻辑。8通道多路模拟开关能直接与8路单极性模拟信号中的任何一个相连。片内还具有8路模拟开关通道地址锁存器和地址译码器、电压比较器、256R电阻T型分压器、数字模拟开关阵译码器、逐次逼近寄存器SAR、逻辑控制与定时电路、输出具有TTL电平标准的三态输出数据锁存缓冲器,直接挂接在单片机单片机的数据总线上。
单片机80C52是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
8255A芯片用来扩展I/O口,它有3个输入输出端口,PA口接测量显示的LCD液晶显示器,PB口接给定温度显示的LCD液晶显示器,PC口控制LCD的选通,8255A的地址通过锁存器74L373选择,这样就很好的解决了单片机端口资源不足的问题,并且各个模块功能清晰。
2.2 软件系统设计
2.2.1 程序流程
程序流程如图3所示。系统程序包括主程序、对80C52单片机硬件电路的初始化、显示程序、键盘处理程序等。控制器的软件主要包括两部分:监控程序和控制程序。监控程序的主要功能包括初始化设置、内存清零、定时采样、键位操作和显示等。控制程序的主要功能包括定时、数据处理、温度控制子程序等。该系统的软件是在80C52单片机仿真开发环境下采甩基于51系列的C语言编写的,用C语言来设计程序大大提高了开发调试的工作效率。本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/172151.htm
2.2.2 温度控制算法设计
PID控制器具有结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等优点,是控制理论中技术最成熟、应用最广泛应的一种控制技术。所谓的PID控制,就是按偏差的比例、积分、微分进行控制。想模拟PID调节器的控制规律为:
式中u(t)是PID调节器的输出量,e(t)是PID调节器的输入量,Kp为比例系数,Ti为积分时间常数,Td为微分时间常数。
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