基于PID控制的淬火爐爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 1 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 題題 目目基于 pid 控制的淬火爐爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題性質(zhì)課題性質(zhì)課程設(shè)計(jì)課題來(lái)源課題來(lái)源自擬課題 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 針對(duì)淬火爐爐溫控制系統(tǒng)的控制功能要求，設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)，能夠?qū)Υ慊馉t內(nèi)的溫度進(jìn)行測(cè)量及顯示，并通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 控制淬火爐內(nèi)的溫度保持在給定值。 任務(wù)要求任務(wù)要求 第 1 天：熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，針對(duì)課題查閱技術(shù)資料。 第 2 天：確定設(shè)計(jì)方案。要求對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、比較、論證， 畫(huà)出方框圖，并簡(jiǎn)述工作原理。 第 3

2、-4 天：按照確定的方案設(shè)計(jì)單元電路。要求畫(huà)出單元電路圖， 元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計(jì)要有詳細(xì)論 述。 第 5 天：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。要求內(nèi)容完整、圖表清晰、文理流暢、 格式規(guī)范、方案合理、設(shè)計(jì)正確，篇幅不少于 5000 字。 主要參主要參 考資料考資料 1 沙占友. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例. 北京：電子工業(yè)出版社， 2005 2 樓然苗. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：北京航空航天大學(xué)出版 社，2007 3 張毅剛等， mcs-51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，哈工大出版社，2007 年 4 張晉格計(jì)算機(jī)控制原理與應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社， 1995 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 2 審查意見(jiàn)審

3、查意見(jiàn) 系（教研室）主任簽字：系（教研室）主任簽字： 年年 月月 日日 目錄目錄 1 1 引言引言.4 4 1.1 課題背景 .4 1.2 控制對(duì)象 .5 1.3 系統(tǒng)功能及技術(shù)要求 .5 2 2 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì).5 5 2.1 控制方案選擇 .5 2.2 數(shù)學(xué)模型的建立 .6 2.3 控制算法的確定 .6 2.4 系統(tǒng)組成框圖及工作原理 .7 3 3 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì).8 8 3.1 微控制器 .8 3.2 a/d 轉(zhuǎn)換模塊.8 3.3 溫度測(cè)量電路 .8 3.4 溫度控制電路 .9 3.5 鍵盤(pán)與顯示電路 .9 3.6 報(bào)警電路 .10 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì).1111

4、 4.1 主程序流程圖 .11 4.2 中斷程序流程圖 .12 5 5 總結(jié)總結(jié) .1313 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1414 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 3 附錄附錄 系統(tǒng)總原理圖系統(tǒng)總原理圖.1616 1 1 引言引言 1.11.1 課題背景課題背景 溫度是工業(yè)對(duì)象中一個(gè)主要的被控參數(shù)，它是一種常見(jiàn)的過(guò)程變量，因?yàn)樗?接影響燃燒、化學(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形，結(jié)晶以及空 氣流動(dòng)等物理和化學(xué)過(guò)程。溫度控制不好就可能引起生產(chǎn)安全，產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量等 一系列問(wèn)題。溫度控制是許多設(shè)備的重要的構(gòu)成部分，它的功能是將溫度控制在所 需要的溫度范圍內(nèi)，以利于進(jìn)行工件的加工與處理。不論是在生活中還

5、是在工業(yè)生 產(chǎn)過(guò)程中，溫度的變化對(duì)生活、生產(chǎn)的某些細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)都會(huì)造成不同程度的影響，所 以適時(shí)地對(duì)溫度進(jìn)行控制具有重要的意義。 一直以來(lái)，人們采用了各種方法來(lái)進(jìn)行溫度控制，都沒(méi)有取得很好的控制效果。 起先由于電阻爐的發(fā)熱體為電阻絲，傳統(tǒng)方法大多采用儀表測(cè)量溫度，并通過(guò)控制 交流接觸器的通斷時(shí)間比例來(lái)控制加熱功率。由于模擬儀表本身的測(cè)量精度差，加 上交流接觸器的壽命短，通斷比例低，故溫度控制精度低，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)按程序設(shè)定 的升溫曲線升溫和故障自診斷功能，因此要對(duì)傳統(tǒng)的溫度控制方法進(jìn)行改造。如今， 隨著以微機(jī)為核心的溫度控制技術(shù)不斷發(fā)展，用微機(jī)取代常規(guī)控制已成必然，因?yàn)?它確保了生產(chǎn)過(guò)程的正常進(jìn)行，提

6、高了產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 以及節(jié)約了能源，并且能夠使加熱對(duì)象的溫度按照某種指定規(guī)律變化。這不但對(duì)用 戶來(lái)說(shuō)具有很大的意義，而且對(duì)整個(gè)社會(huì)來(lái)說(shuō)都是有重大意義。 1.21.2 控制對(duì)象控制對(duì)象 淬火是生產(chǎn)過(guò)程中的一道關(guān)鍵工序，其溫度控制的精度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量， 因此淬火爐的溫度控制在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要意義。 1.31.3 系統(tǒng)功能及技術(shù)要求系統(tǒng)功能及技術(shù)要求 淬火爐溫度控制通常由多個(gè)溫區(qū)，本設(shè)計(jì)針對(duì)一個(gè)溫區(qū)進(jìn)行溫度控制，要求控 制溫度范圍 600-800，控制精度在1。溫度探頭選用熱電偶。系統(tǒng)具體化技 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 4 術(shù)指標(biāo)如下： 1. 淬火爐溫度控制在 600-

7、800； 2. 加熱過(guò)程中恒溫控制，誤差為2； 3. led 實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)溫度，用鍵盤(pán)輸入溫度，精度為 1； 4. 采用直接數(shù)字控制算法，要求誤差小，平穩(wěn)性好； 5. 溫度超出預(yù)置溫度5時(shí)發(fā)出報(bào)警。 2 2 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì) 2.12.1 控制方案選擇控制方案選擇 方案一：系統(tǒng)采用 8031 作為系統(tǒng)的微處理器。溫度信號(hào)由熱電偶檢測(cè)后轉(zhuǎn)換 為電信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)處理（放大）送到 a/d 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)再送到 8031 內(nèi) 部進(jìn)行判斷或計(jì)算。從而輸出的控制信號(hào)來(lái)控制鍋爐是否加熱。但對(duì)于 8031 來(lái)說(shuō)， 其內(nèi)部只有 128 個(gè)字節(jié)的 ram，沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，并且系統(tǒng)的程序很多，要完成

8、鍵盤(pán)、顯示等功能就必須對(duì) 8031 進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)展和 i/o 口擴(kuò)展，并且需要容量較 大的程序存儲(chǔ)器，外擴(kuò)時(shí)占用的 i/o 口較多，使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。 方案二：at89c51 單片機(jī)是最常用的單片機(jī)，是一種低損耗、高性能、 cmos 八位微處理器。at89c51 與 mcs-51 系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完 全兼容，而且能使系統(tǒng)具有許多 mcs-51 系列產(chǎn)品沒(méi)有的功能，功能強(qiáng)、靈活性高 而且價(jià)格低廉。at89c51 可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增 加系統(tǒng)的可靠性，降低了系統(tǒng)成本。只要程序長(zhǎng)度小于 4k，四個(gè) i/o 口全部提供 給擁護(hù)。系統(tǒng)運(yùn)行中需要存放的中間變量較

9、少，可不必再擴(kuò)充外部 ram。 綜上所述的二種方案，該設(shè)計(jì)選用方案二比較合適。 2.22.2 數(shù)學(xué)模型的建立數(shù)學(xué)模型的建立 本設(shè)計(jì)針對(duì)一個(gè)溫區(qū)進(jìn)行溫度控制，要求控制溫度范圍 600-800，控制精度 在1。溫度探頭選用熱電偶。輸出 0-10ma 電流信號(hào)，通過(guò)雙向可控硅控制器控 制加熱電阻兩端的電壓，輸入電流輸出電壓線性關(guān)系。其對(duì)象溫控?cái)?shù)學(xué)模型為： 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 5 （2-2-1） 1)( )( st ke su s p s 其中，（s）為爐溫，u（s）為輸入電壓，k、tp、 為爐子的參數(shù)。這三個(gè)參 數(shù)都能通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法得到。 2.32.3 控制算法的確定控制算法的確定 pid 調(diào)節(jié)

10、是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟的、應(yīng)用最廣泛的一種控制算方法。它結(jié) 構(gòu)靈活，不僅可以用常規(guī)的 pid 調(diào)節(jié)，而且可以根據(jù)系統(tǒng)的要求，采用各種 pid 的 變型，如 pi、pd 控制及改進(jìn)的 pid 控制等。它具有許多特點(diǎn)，如不需要求出數(shù)學(xué) 模型、控制效果好等，特別是在微機(jī)控制系統(tǒng)中，對(duì)于時(shí)間常數(shù)比較大的被控制對(duì) 象來(lái)說(shuō)，數(shù)字 pid 完全可以代替模擬 pid 調(diào)節(jié)器，應(yīng)用更加靈活，使用性更強(qiáng)。所 以該系統(tǒng)采用 pid 控制算法。 在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，pid 控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)必須用數(shù)值逼近的方法。當(dāng)采樣周 期相當(dāng)短時(shí)，用求和代替積分，用后向差分代替微分，是模擬 pid 離散化變?yōu)椴罘?方程。 數(shù)字 pid

11、 位置型控制算式為： （2-3-1） 數(shù)字 pid 增量型控制算式為： （2-3-2） 其中 稱為比例增益； 稱為積分系數(shù)； 稱為微分系數(shù)。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 6 2.42.4 系統(tǒng)組成框圖及工作原理系統(tǒng)組成框圖及工作原理 系統(tǒng)的硬件包括微控制器部分（主機(jī)） 、a/d 轉(zhuǎn)換模塊、溫度檢測(cè)、溫度控制、 鍵盤(pán)與顯示、報(bào)警幾個(gè)主要部分，系統(tǒng)的組成框圖如圖 2.1 所示。 報(bào)警電路 單片機(jī) at89c51 顯示電路 鍵盤(pán) 可控硅控制器 溫度傳感器 光耦驅(qū)動(dòng)電路 淬火爐 a/d轉(zhuǎn)換模塊 圖 2.1 系統(tǒng)組成框圖 工作原理：淬火爐的溫度由溫度傳感器獲得，經(jīng) a/d 轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后送給單片 機(jī)，然后經(jīng)

12、相應(yīng)的顯示電路顯示出來(lái)。工作人員根據(jù)工序所需溫度然后通過(guò)鍵盤(pán)把 相應(yīng)的指令送入單片機(jī)，經(jīng)過(guò)光耦驅(qū)動(dòng)電路和可控硅控制器的控制使淬火爐的溫度 滿足工序的需要。報(bào)警電路則是在淬火爐溫度低于 600或高于 800的時(shí)候發(fā)出 報(bào)警信號(hào)。 3 3 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì) 3.13.1 微控制器微控制器 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(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。該器件采用 atmel 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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

13、存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，atmel 的 89c51 是一 種高效微控制器。at89c51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià) 格低廉的方案。 3.23.2 a/da/d 轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換模塊 系統(tǒng)中的 ad 轉(zhuǎn)換模塊的功能主要是由 ad574 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，ad574 是 12 位逐次逼 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 7 近型的 ad 轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有數(shù)據(jù)輸出寄存器并有三態(tài)輸出的控制邏輯。其運(yùn)算方 式靈活，可進(jìn)行 12 位轉(zhuǎn)換，也可進(jìn)行 8 位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果可直接 12 位輸出，也可 先輸出高 8 位，后輸出低 4 位。片內(nèi)有時(shí)鐘電路，無(wú)需外部時(shí)鐘。 3.33.3 溫度測(cè)量電路溫度測(cè)量電路 本

14、系統(tǒng)采用熱電偶來(lái)采集溫度，熱電偶是一種感溫元件，它把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成 熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過(guò)電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩 種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會(huì)有電流 通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)，即熱電動(dòng)勢(shì)，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種 不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由 端，自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱 電偶分度表，分度表是自由端溫度在 0 時(shí)的條件下得到的，不同的熱電偶具有 不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí)，只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫 度相同，熱電偶

15、所產(chǎn)生的熱電 勢(shì)將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影 響。因此，在熱電偶測(cè)溫時(shí)，可接入測(cè)量?jī)x表，測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后，即可知道被測(cè)介 質(zhì)的溫度。 3.43.4 溫度控制電路溫度控制電路 電阻絲由過(guò)零觸發(fā)型的雙向晶閘管整流電路驅(qū)動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱阻絲上的平均 電壓來(lái)控制加熱功率，最終達(dá)到控制爐溫的目的，其原理見(jiàn)圖 3.1。moc3021 是晶 閘管型光電隔離器件，它只能觸發(fā)小功率晶閘管。因此，本系統(tǒng)中通過(guò) moc3021 控 制雙向晶閘管 t1，再由 t1 控制主電路的雙向晶閘管 t2。將當(dāng)前溫度與預(yù)置溫度比 較，當(dāng)前溫度小于預(yù)置溫度時(shí)，繼電器閉合，接通電阻絲加熱；當(dāng)前溫度大于預(yù)置 溫度時(shí)，繼電器

16、斷開(kāi)，停止加熱；當(dāng)二者相等時(shí)電路保持原來(lái)狀態(tài)；當(dāng)溫度降低到 比預(yù)置溫度低 2時(shí)，再重新啟動(dòng)加熱；當(dāng)前溫度超出報(bào)警上下限時(shí)將啟動(dòng)報(bào)警， 并停止加熱。由于淬火爐加熱時(shí)，當(dāng)前溫度有可能低于報(bào)警下限，為防止誤報(bào)，在 未達(dá)到預(yù)置溫度時(shí)，不允許報(bào)警，為此設(shè)置了報(bào)警允許標(biāo)志位 f0。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 8 r1 r2 r3 r4 r5 u? moc 3021 c2c1 t 1t 2 +12v 出出出 出出出出 r5r6 出出 -220v 圖 加熱控制電路原理圖 3.53.5 鍵盤(pán)與顯示電路鍵盤(pán)與顯示電路 鍵盤(pán)可以分為獨(dú)立連接式和行列式（矩陣式）兩類。獨(dú)立式鍵盤(pán)是各按鍵相互 獨(dú)立地接通一條輸入數(shù)據(jù)線，電

17、路簡(jiǎn)單。但是當(dāng)按鍵較多時(shí)，要占用較多的 i/o 口 線。為了減少鍵盤(pán)與單片機(jī)接口時(shí)所占用 i/o 線的數(shù)目，在鍵數(shù)較多時(shí)，通常將鍵 盤(pán)排列成行列矩陣形式。本系統(tǒng)允許用戶根據(jù)需要隨時(shí)改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)和控制 參數(shù)，為此設(shè)置了 4 位 led 顯示和相應(yīng)的操作鍵盤(pán)，并由專用控制芯片 8279 實(shí)現(xiàn) 與 cpu 的接口。采用 8279 后，可以節(jié)省 cpu 用于查詢鍵盤(pán)輸入和管理顯示輸出的 時(shí)間，降低了對(duì) cpu 處理速度的要求，同時(shí)也減少了軟件工作量。接口電路圖如圖 3.2 所示。 圖 u 鍵盤(pán)與顯示電路 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 9 其工作原理：用 8 行 2 列擴(kuò)展 14 個(gè)鍵盤(pán)。8 條行線分別

18、接到 8279 的 rl0rl7，2 條列線接 74ls138 的 bo、b1 輸出端。假設(shè) b0 為低電平，b1 為高電平， 若 bo 這列有鍵按下，則該行被拉為低電平。因此，如果某列掃描信號(hào)為低電平， 這列中有某一行輸入到 8279 為低電平，則可以知道該行和列交叉的鍵被按下。當(dāng) 然，這些工作是由 8279 自動(dòng)掃描來(lái)完成的，不需要 cpu 的干涉。 3.63.6 報(bào)警電路報(bào)警電路 在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)報(bào)警電路是很重要的，在本系統(tǒng)中檢測(cè)的溫度信號(hào)高于或低于測(cè) 溫范圍時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，保證性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用，所以選擇鳴音報(bào)警。本系 統(tǒng)中分別設(shè)計(jì)了斷點(diǎn)報(bào)警信號(hào)和恒溫完成報(bào)警信號(hào)，均采用揚(yáng)聲器加指示燈

19、的方法 來(lái)進(jìn)行報(bào)警，其電路如圖 3.3 所示。若出現(xiàn)斷偶故障，則輸入 p2.5 由低變高，紅 色指示燈亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。若恒溫時(shí)間到，則輸入 p2.4 由低變高，黃色 指示燈亮，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 p2.5 1k yellow p2.4 r16 1k r15 1k r18 1k red npn1 +5 npn2 a0 +5 ls2 speaker ls1 speaker r17 1k 圖 3.3 報(bào)警與指示電路 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 4.14.1 主程序流程圖主程序流程圖 主程序流程圖如圖 4.1 所示。 熱電偶檢測(cè)到的溫度經(jīng) max6675 放大和 a/d 轉(zhuǎn) 換送入單片機(jī)，程序

20、首先在液晶顯示器上顯示開(kāi)始設(shè)定的溫度和實(shí)際溫度，接著一 直掃描鍵盤(pán)，如果 ks0 按下一次，則設(shè)定溫度加 1，并在液晶顯示器上顯示出來(lái)； 如果 ks1 按下一次，則設(shè)定溫度減 1，在液晶顯示器上顯示出來(lái)。將設(shè)定值溫度與 實(shí)際值比較，計(jì)算差值，如果實(shí)際溫度小于設(shè)定溫度，將差值送入 ad 轉(zhuǎn)換器，使 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 10 加熱電路進(jìn)行加熱，如果實(shí)際溫度大于設(shè)定溫度，因?yàn)闆](méi)有冷卻裝置，只能不進(jìn)行 加熱，是溫度自然降下來(lái)。運(yùn)行過(guò)程對(duì)鍵盤(pán)掃描重復(fù)上述過(guò)程。 初始化 顯示設(shè)定溫度和實(shí)際溫度 鍵盤(pán)掃描， 是否有鍵按下 設(shè)定溫度是否 大于實(shí)際溫度 不加熱 計(jì)算差值 pid控制輸出 d/a轉(zhuǎn)換 加熱，溫

21、度 由差值決定 改變?cè)O(shè)定溫度并顯示， 將溫度轉(zhuǎn)換為電壓值 是 是 否 否 開(kāi)始 圖 4.1 主程序流程圖 4.24.2 中斷程序流程圖中斷程序流程圖 主程序首先進(jìn)行初始化，包括 i/o 口、定時(shí)器、中斷系統(tǒng)、8255a 的初始化， 然后等待定時(shí)器中斷。在定時(shí)器中斷服務(wù)子程序中，先判斷 30s 到否，若未滿 30s，則返回；若到 30s，則進(jìn)行一系列操作：檢測(cè)鍵盤(pán)設(shè)定值、檢測(cè)溫度并進(jìn)行 標(biāo)度變換，刷新顯示溫度，輸出溫度控制，并根據(jù)溫度檢測(cè)值是否超限而報(bào)警等。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 11 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)屬中斷方式，系統(tǒng)功能均在中斷服務(wù)子程序中完成，30s 完成一次。 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)，可將程序劃分為幾

22、個(gè)功能模塊：溫度設(shè)定輸入、溫度檢測(cè)、溫度值 標(biāo)度變換、溫度顯示、pid 算法、溫度控制、報(bào)警。中斷程序流程圖如圖 4.2 所示： 并行口初始化 串行口初始化 定時(shí)器初始化 中斷系統(tǒng)初始化 等待定時(shí)中斷 30s 定時(shí)到？ 鍵盤(pán)設(shè)定值檢測(cè) 溫度檢測(cè) 標(biāo)度變換 溫度顯示 溫度超出范圍否？ 報(bào)警及事故處理 y n n y 溫度控制 8255a初始化 主程序 定時(shí)中 斷程序 中斷返回 圖 4.2 中斷程序流程圖 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 12 5 5 總結(jié)總結(jié) 大三下學(xué)期開(kāi)了五門(mén)專業(yè)課，各種學(xué)科相互交叉，好多東西我都不是很理解不 能夠掌握其精髓，課程設(shè)計(jì)幫我及時(shí)梳理了這么多的知識(shí)，讓我能把所學(xué)的知識(shí)應(yīng) 用

23、于實(shí)踐，對(duì)即將進(jìn)入社會(huì)的我有很大的幫助。 課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們這學(xué)期學(xué)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)這門(mén)課的理論知識(shí)的一個(gè)綜合測(cè) 評(píng)，是對(duì)我們將理論結(jié)合實(shí)踐的綜合能力的考查，是培養(yǎng)我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題 的能力，是激發(fā)我們內(nèi)在創(chuàng)新意識(shí)的途徑。在此次課程設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了許多平時(shí) 課堂上學(xué)不到的東西，比如：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)的可行性分析、淬火爐的設(shè)計(jì)與制作、各 種器件的選型等。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我還遇到了許多難以解決的問(wèn)題，并為之投入了大 量的時(shí)間和精力。回想起這次的課程設(shè)計(jì)，我感觸頗多，為很多從沒(méi)碰到的問(wèn)題而 絞盡腦汁，為無(wú)法找出的錯(cuò)誤而郁悶煩躁,也曾經(jīng)為取得的一小步成功而欣喜 過(guò)幾分欣喜幾分愁，終于，功夫不負(fù)有心人,最終我成

24、功了，看著自己做的課 程設(shè)計(jì)，看看自己親自用 protel 畫(huà)的電路圖及用 visio 做的程序流程圖，我激動(dòng) 不已。 在本次設(shè)計(jì)中，我發(fā)現(xiàn)了自己的許多缺點(diǎn)，比如：知識(shí)面太窄，學(xué)習(xí)知識(shí)不牢 固，在硬件上的水平還比較差，不能很好地將自己所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合等。所 以，在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)努力完善自己，使自己的實(shí)踐動(dòng)手能力進(jìn)一步提高。 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 趙建領(lǐng)51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用技術(shù)詳解北京：電子工業(yè)出版社，2009 2 熊靜琪計(jì)算機(jī)控制技術(shù)北京：電子工業(yè)出版社，2003 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 13 3 高金源計(jì)算機(jī)控制技術(shù)北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 4 張晉格計(jì)算機(jī)控制原理

25、與應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，1995 5 沙占友. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例. 北京：電子工業(yè)出版社，2005 6 樓然苗. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007 7 張毅剛等， mcs-51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，哈工大出版社，2007 年第 4 版 8 馬忠梅等，單片機(jī)的 c 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，北京航空航天大學(xué)出版社， 9 李廣弟等 單片機(jī)基礎(chǔ) 北京航空航天出版社， 2008.7 10 肖洪兵. 跟我學(xué)用單片機(jī). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2009.8 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì) 14 附錄附錄 系統(tǒng)總原理圖系統(tǒng)總原理圖 ea/vpp 31 x1 19 x2 18 reset

26、 9 rd/p37 17 wr/p36 16 p32/int0 12 p33/int1 13 p34/t0 14 p35/t1 15 p10 1 p11 2 p12 3 p13 4 p14 5 p15 6 p16 7 p17 8 p00 39 p01 38 p02 37 p03 36 p04 35 p05 34 p06 33 p07 32 p20 21 p21 22 p22 23 p23 24 p24 25 p25 26 p26 27 p27 28 psen 29 ale/prdg 30 p31/txd 11 p30/rxd 10 u1 at89c51 outa0 27 outb0 31 outa1 26 outb1 30 outa2 25 outb2 29 outa3 24 outb3 28 db0 12 bd 23 db1 13 db2 14 sl0 32 db3 15 sl