原料油加熱爐溫度控制系統(tǒng)

遼寧工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目原料油加熱爐溫度控制系統(tǒng)院（系）： 電氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化091學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起止日期：2012?12?19—12?28加熱爐隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，已經(jīng)在冶金、化工、機(jī)械等各類工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用，并且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。對(duì)于這樣一個(gè)具有非線性、大滯后、大慣性、時(shí)變性、升溫單向性等特點(diǎn)的控制對(duì)象，很難用數(shù)學(xué)方法建立精確的數(shù)學(xué)模型，因此用傳統(tǒng)的控制理論和方法很難達(dá)到好的控制效果。單片機(jī)以其高可靠性、高性能價(jià)格比、控制方便簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀器儀表等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制，可以提高控制質(zhì)量和自動(dòng)化水平。加熱爐是生產(chǎn)中常用的設(shè)備之一。工藝要求被加熱物料的出口溫度保持在60±0.5°C。影響爐出口溫度的因素：被加熱物料的流量和初溫；燃燒壓力的波動(dòng)、流量的變化、燃料熱值的變化；煙囪的抽力變化等。對(duì)原料流量及燃料影響起到抑制作用，且系統(tǒng)無余差本。設(shè)計(jì)要求采用單片機(jī)作為控制器，控制算法采用積分分離PID控制，由鍵盤進(jìn)行溫度控制值的選擇，并顯示溫度。關(guān)鍵詞：加熱爐、PID目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章緒論 1\o"CurrentDocument"第2章課程設(shè)計(jì)的方案 2\o"CurrentDocument"2.1系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 22.2數(shù)字控制器設(shè)計(jì) 32.3電源 3\o"CurrentDocument"2.4采樣測(cè)量 4\o"CurrentDocument"2.5驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部分 5\o"CurrentDocument"第3章硬件設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"3.2模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 6\o"CurrentDocument"3.3LED顯示模塊 8\o"CurrentDocument"3.4鍵盤模塊 9\o"CurrentDocument"3.5通信模塊 9\o"CurrentDocument"3.6數(shù)模轉(zhuǎn)換 10\o"CurrentDocument"第4章軟件設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"4.1主程序流程圖 11\o"CurrentDocument"A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)劇采集 12\o"CurrentDocument"D/A轉(zhuǎn)換和控制 13\o"CurrentDocument"4.4系統(tǒng)的原理圖 13\o"CurrentDocument"4.5在Simulink上進(jìn)行仿真并整定PID參數(shù) 14\o"CurrentDocument"第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié) 15\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 16第1章緒論電加熱爐隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)水平的提高，已經(jīng)在冶金、化工、機(jī)械等各類工業(yè)控制中得到了廣泛應(yīng)用，并且在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。對(duì)于這樣一個(gè)具有非線性、大滯后、大慣性、時(shí)變性、升溫單向性等特點(diǎn)的控制對(duì)象，很難用數(shù)學(xué)方法建立精確的數(shù)學(xué)模型，因此用傳統(tǒng)的控制理論和方法很難達(dá)到好的控制效果。單片機(jī)以其高可靠性、高性能價(jià)格比、控制方便簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制系統(tǒng)、智能化儀器儀表等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。采用單片機(jī)進(jìn)行爐溫控制，可以提高控制質(zhì)量和自動(dòng)化水平。本課程設(shè)計(jì)要求以工業(yè)退火爐作為被控對(duì)象，采用8位單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)控制核心，實(shí)現(xiàn)退火爐多點(diǎn)溫度信號(hào)的采集、運(yùn)算及控制。退火爐數(shù)學(xué)模型為：G(s)=K°0W/1+*s，其中K°=1，T°=60，'°=60。要求給定溫度8°°°C,溫度誤差小于5%。控制算法選用PID控制第2章課程設(shè)計(jì)的方案2.1系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)溫度控制系統(tǒng)是比較常見和典型的過程控制系統(tǒng)。溫度是工業(yè)生產(chǎn)過程中重要的被控參數(shù)之一，當(dāng)今計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在這方面的應(yīng)用，已使溫度控制系統(tǒng)達(dá)到自動(dòng)化、智能化，比過去單純采用電子線路進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的控制效果要好得多，可控性方面也有了很大的提高。溫度是一個(gè)非線性的對(duì)象，具有大慣性的特點(diǎn)，在低溫段慣性較大，在高溫段慣性較小。對(duì)于這種溫控對(duì)象，一般認(rèn)為其具有以下的傳遞函數(shù)形式：G(s)=———e-0T+1圖2-1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖采用以單片機(jī)為控制核心的控制系統(tǒng)，尤其對(duì)溫度控制，可達(dá)到模擬控制所達(dá)不到的效果，并且實(shí)現(xiàn)顯示和鍵盤設(shè)定功能，大大提高了系統(tǒng)的智能化。通過對(duì)機(jī)內(nèi)數(shù)字PID參數(shù)的設(shè)置對(duì)受控對(duì)象的精確控制。使得系統(tǒng)所測(cè)得結(jié)果的精度大大提高。2.2數(shù)字控制器設(shè)計(jì)增量式PID控制算法公式為：△也=%-uk.t=Kp[ek-%】+7。舛弓氣*丁f=自（1+-+W氣-KpO+奚）+Kp^ek_2J 71 日■ ?n >■■-1 J rv乙=Aek-Bek_,+Ce”其中：TT/="+一+勺T、T￡=自（1+導(dǎo)）JK耳由上式可以看出，如果計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用恒定的采樣周期T，一旦確定A、B、C，只要使用前后三次測(cè)量的偏差值，就可以由上式求出控制量。增量式PID控制算法與位置式PID算法相比，計(jì)算量小得多，因此在實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。2.3電源本系統(tǒng)所需電源有220V交流市電、直流5V電壓和低壓交流電，故需要變壓器、整流裝置和穩(wěn)壓芯片等組成電源電路。電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動(dòng)的直流電壓。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)（一般有+-10%左右的波動(dòng)）、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在整流、濾波電路之后，還需要接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)、負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。整流裝置采用二極管橋式整流，穩(wěn)壓芯片采用78L05，配合電容將電壓穩(wěn)定在5V，供控制電路、測(cè)量電路和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路中弱電部分使用。除此之外，220V交流市電還是加熱電阻兩端的電壓，通過控制雙向可控硅的導(dǎo)通與截止來控制加熱電阻的功率。低壓交流電即變壓器二次側(cè)的電壓，通過過零檢測(cè)電路檢測(cè)交流電的過零點(diǎn)，送入單片機(jī)后，由控制程序決定雙向可控硅的導(dǎo)通角，以達(dá)到控制加熱電阻功率的目的。2.4采樣測(cè)量在檢測(cè)裝置中，溫度檢測(cè)用WZP-231伯熱電阻（Pt100），采用三線制接法，采樣電路為橋式測(cè)量電路，其輸入量程為50?350°C，經(jīng)測(cè)量電路采樣后輸出2?5V電壓，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字量后送入單片機(jī)進(jìn)行分析處理。伯電阻溫度傳感器是利用其電阻和溫度成一定函數(shù)關(guān)系而制成的溫度傳感器，由于其測(cè)量準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍大、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好等，被廣泛用于中溫（-200°C?650°C）范圍的溫度測(cè)量中。PT100是一種廣泛應(yīng)用的測(cè)溫元件，在-50~600C范圍內(nèi)具有其他任何溫度傳感器無可比擬的優(yōu)勢(shì)，包括高精度、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等。由于伯電阻的電阻值與溫度成非線性關(guān)系，所以需要進(jìn)行非線性校正。校正分為模擬電路校正和微處理器數(shù)字化校正，模擬校正有很多現(xiàn)成的電路，其精度不高且易受溫漂等干擾因素影響，數(shù)字化校正則需要在微處理系統(tǒng)中使用，將Pt電阻的電阻值和溫度對(duì)應(yīng)起來后存入EEPROM中，根據(jù)電路中實(shí)測(cè)的AD值以查表方式計(jì)算相應(yīng)溫度值。常用的Pt電阻接法有三線制和兩線制，其中三線制接法的優(yōu)點(diǎn)是將PT100的兩側(cè)相等的的導(dǎo)線長(zhǎng)度分別加在兩側(cè)的橋臂上，使得導(dǎo)線電阻得以消除。常用的采樣電路有兩種：一為橋式測(cè)溫電路，一為恒流源式測(cè)溫電路。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用了第一種方法，即橋式測(cè)溫。測(cè)溫原理：電路采用TL431和電位器VR1調(diào)節(jié)產(chǎn)生4.096V的參考電源；采用R1、R2、VR2、Pt100構(gòu)成測(cè)量電橋（其中R1=R2,VR2為100Q精密電阻），當(dāng)Pt100的電阻值和VR2的電阻值不相等時(shí)，電橋輸出一個(gè)mV級(jí)的壓差信號(hào)，這個(gè)壓差信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放LM324放大后輸出期望大小的電壓信號(hào)，該信號(hào)可直接連AD轉(zhuǎn)換芯片。差動(dòng)放大電路中R3=R4、R5=R6、放大倍數(shù)=R5/R3，運(yùn)放采用單一5V供電。2.5驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部分硬件輸出通道主要包括加熱電阻的控制環(huán)節(jié)，而此控制環(huán)節(jié)的核心是雙向可控硅，但電路的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)雙向可控硅的驅(qū)動(dòng)電路。雙向可控硅的通斷直接決定加熱電阻的工作與不工作，本部分用帶過零觸發(fā)的光耦MOC3061來驅(qū)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)電路中，由于是弱電控制強(qiáng)電，而弱電又很容易受到強(qiáng)電的干擾，影響系統(tǒng)的工作效率和實(shí)時(shí)性，甚至燒毀整個(gè)系統(tǒng)，導(dǎo)致不可挽回的后果，因此必須要加入抗干擾措施，將強(qiáng)弱電隔離。光耦合器是靠光傳送信號(hào)，切斷了各部件之間地線的聯(lián)系，從根本上對(duì)強(qiáng)弱電進(jìn)行隔離，從而可以有效地抑制掉干擾信號(hào)。此外，光耦合器提供了較好的帶寬，較低的輸入失調(diào)漂移和增益溫度系數(shù)。因此，能夠較好地滿足信號(hào)傳輸速度的要求，且光耦合器非常容易得到觸發(fā)脈沖，具有可靠、體積小、等特點(diǎn)。所以在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了帶過零檢測(cè)的光電隔離器MOC3061，用來驅(qū)動(dòng)雙向可控硅并隔離控制回路和主回路oMOC3061是一片把過零檢測(cè)和光耦雙向可控硅集成在一起的芯片。其輸出端的額定電壓是400V，最大重復(fù)浪涌電流為1.2A，最大電壓上升率dv/dt為1000v/us,輸入輸出隔離電壓為7500V，輸入控制電流為15mA。在圖2-2驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路中，當(dāng)單片機(jī)的P2.0、P2.1、P2.2發(fā)出邏輯數(shù)字量為高電平時(shí)，經(jīng)過三極管放大后驅(qū)動(dòng)光耦合器的放光二極管，MOC3061的輸入端導(dǎo)通，有大約15mA的電流輸入。當(dāng)MOC306的輸出端6腳和4腳尖電壓稍稍過零時(shí)，光耦內(nèi)部雙向可控硅即可導(dǎo)通，提供一個(gè)觸發(fā)信號(hào)給外部晶閘管使其導(dǎo)通；當(dāng)P2.0、P2.1、P2.2為低電平時(shí)，MOC3061截止，雙向可控硅始終處于截止?fàn)顟B(tài)。也球土尊第3章硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)89C51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。單片機(jī)的抗干擾性設(shè)計(jì)。單片機(jī)干擾最常見的現(xiàn)象就是程序出現(xiàn)不可逆狀態(tài)，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)一般要添加一個(gè)看門狗監(jiān)控模塊，在系統(tǒng)出現(xiàn)不可逆狀態(tài)的干擾時(shí)，監(jiān)控模塊將重啟系統(tǒng)。MAX1232微處理器監(jiān)控電路給微處理器提供輔助功能以及電源供電監(jiān)控功能，當(dāng)電源過電壓、欠電壓時(shí)，MAX1232將提供至少250ms寬度的復(fù)位脈沖，其中的容許極限能用數(shù)字式的方法來選擇5%或10%的容限。3.2模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC0809是一個(gè)典型的逐次逼近型8位A/D轉(zhuǎn)換器。它由8路模擬開關(guān)、8位A/D轉(zhuǎn)換器、三態(tài)輸出鎖存器及地址鎖存譯碼器等組成。它允許8路模擬量分時(shí)輸入，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量輸出是三態(tài)的（總線型輸出），可以直接與單片機(jī)數(shù)據(jù)總線連接。ADC0809采用+5V電源供電，外接工作時(shí)鐘。當(dāng)?shù)湫凸ぷ鲿r(shí)鐘為500KHz時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為128us.時(shí)鐘信號(hào)：由于ADC0809無片選端，因此電路增加了或非門74LS02，以便對(duì)ADC0809進(jìn)行讀/寫控制。單片機(jī)采用6MHz/s的晶振，ALE輸出66MHz/s時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)74LS74觸發(fā)器2分頻，得到500KHz的時(shí)鐘信號(hào)，與ADC0809的時(shí)鐘端CLK相連。通道選擇：三位通道選擇端ADDA、ADDB、ADDC與數(shù)據(jù)線P1口的低三位P1.0、P1.1、P1.2相連，用數(shù)據(jù)線進(jìn)行通道選擇，由P1.0、P1.1、P1.2三位決定選擇那一通道。ADC0809啟動(dòng)：ADC0809的啟動(dòng)端START、地址所存端ALE均為高電平有效。將START和ALE連在一起，與74LS02的輸出端相連?；蚍情T74LS02的兩個(gè)輸入端/WR和P3.5均為低電平時(shí)，其輸出為高電平，執(zhí)行外部I/O口的寫操作。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀?。寒?dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC端輸出高電平?？捎貌樵兒椭袛嗟姆椒ㄟM(jìn)行數(shù)據(jù)讀取處理。輸出允許OE端為高電平，8位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)D0~D7輸出到數(shù)據(jù)線上。只有P3.5和/RD同時(shí)為低電平時(shí)，OE端才為高電平。執(zhí)行外部I/O口讀操作/RD為低電平。轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志EOC端經(jīng)反向器與單片機(jī)的/INT1相連，即轉(zhuǎn)換一旦結(jié)束，外部中斷1則申請(qǐng)中斷。3.3LED顯示模塊8段LED顯示屏是最常用的顯示器件，分為共陽(yáng)極和共陰極兩種形式。共陽(yáng)極LED將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起作為公共端，當(dāng)公共端接高電平，某一段的發(fā)光二極管陰極接低電平時(shí)，相應(yīng)的字段就被點(diǎn)亮。共陰極LED將所有發(fā)光二極管的陰極接在一起作為公共端，當(dāng)公共端接低電平，某一段的發(fā)光二極管陽(yáng)極接高電平時(shí)，相應(yīng)的字段就被點(diǎn)亮。LED數(shù)碼管的顯示方法：動(dòng)態(tài)顯示：動(dòng)態(tài)掃描，分時(shí)循環(huán)。靜態(tài)顯示：一次輸出，結(jié)果保持動(dòng)態(tài)顯示，就是微型機(jī)定時(shí)地對(duì)顯示器件掃描，在這種方法中，顯示器件分時(shí)工作，每次只能一個(gè)器件顯示。但由于人視覺的暫留現(xiàn)象，所以，仍感覺所有的器件都在顯示。靜態(tài)顯示，是由微型機(jī)一次輸出顯示后，就能保持該顯示結(jié)果，直到下次送新的顯示模型為止。這種顯示占用機(jī)時(shí)少，顯示可靠。通過比較及對(duì)程序的分析，本設(shè)計(jì)當(dāng)中兩組數(shù)碼管均采用了共陰極靜態(tài)顯示。圖3-2顯示子程序3.4鍵盤模塊在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，輸入設(shè)備采用4*4矩陣鍵盤。當(dāng)“設(shè)定”鍵按下時(shí)觸發(fā)鍵盤中斷服務(wù)程序，由程序程控掃描法確定那個(gè)鍵按下并執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。程控掃描的任務(wù)是：判斷是否有鍵按下。方法：使所有的行輸出均為低電平，然后從端口A讀入列值。如果沒有鍵按下，則讀人值為FFH.如果有鏈按下.則不為FFH。去除鍵抖動(dòng)。方法：延時(shí)10-20ms，再一次判斷有無鍵按下，如果此時(shí)仍有鍵按下，則認(rèn)為鍵盤上確實(shí)有鍵處于穩(wěn)定閉合期。若有鍵閉合，則求出閉合鍵的鍵值。方法：對(duì)鍵盤逐行掃描。程序中需等閉合鍵釋放后才對(duì)其進(jìn)行處理。3.5通信模塊在此部分主要是實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與上位機(jī)之間的通信，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，進(jìn)行同一協(xié)調(diào)和集中管理。RS232的電氣接口是單端的、雙極性電源電路。由于RS-232采用的數(shù)據(jù)傳輸線路是非平衡，且是誤無差分的接收方式，當(dāng)信號(hào)穿過電氣干擾環(huán)境時(shí)，發(fā)送的信號(hào)將會(huì)受到影響。故數(shù)據(jù)傳輸速率局限于20KB/s；傳輸距離局限于15m，但RS-232也是目前最廣泛使用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)。在本設(shè)計(jì)當(dāng)中，考慮到系統(tǒng)調(diào)試的方便，采用了RS232串行總線。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路，使用+5v單電源供電。內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分：（1） 第一部分是電荷泵電路。由1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個(gè)電源，提供給RS-232串口電平的需要。（2） 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）4彳E"為第二數(shù)據(jù)通道。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。（3）第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）3.6數(shù)模轉(zhuǎn)換DAC0832的邏輯框圖和引腳排列L'一QQLLMA寄棄群JQa=LE懿撩?存露L'一QQLLMA寄棄群JQa=LE懿撩?存露TD口1020-DAC圖DAC0832D0~D7:數(shù)字信號(hào)輸入端。ILE:輸入寄存器允許，高電平有效。CS：片選信號(hào)，低電平有效。WR1：寫信號(hào)1，低電平有效。XFER：傳送控制信號(hào)，低電平有效。WR2：寫信號(hào)2，低電平有效。IOUT1、IOUT2：DAC電流輸出端。Rfb:是集成在片內(nèi)的外接運(yùn)放的反饋電阻。Vref：基準(zhǔn)電壓（-10~10V）。Vcc：是源電壓（+5~+15V）。AGND：模擬地NGND：數(shù)字地，可與AGND接在一起使用。DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個(gè)外接的運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。第4章軟件設(shè)計(jì)4.1主程序流程圖本系統(tǒng)的應(yīng)用程序主要由主程序、中斷服務(wù)程序和子程序組成。主程序的任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入，并控制電加熱爐的正常運(yùn)行。主程序主要由系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)采集及處理、智能推理等部分組成。系統(tǒng)初始化包括設(shè)置棧底、工作寄存器組、控制量的初始值、采樣周期、中斷方式和狀態(tài)、定時(shí)器的工作方式以及8255的初始化、MAX1232的初始化等。數(shù)據(jù)采集及處理主要包括實(shí)時(shí)采集電加熱爐的爐溫信號(hào)，計(jì)算出實(shí)際爐溫與理想值的差值以及溫差的變化率，并對(duì)爐溫信號(hào)進(jìn)行濾波和限幅處理。主程序流程圖如圖所示。圖4-1系統(tǒng)主程序4#小號(hào)4.2A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)劇采集A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn)A/D轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式。（1） 定時(shí)傳送方式對(duì)于一種A/D轉(zhuǎn)換其來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。例如ADC0809轉(zhuǎn)換時(shí)間為128us,相當(dāng)于6MHz的MCS-51單片機(jī)共64個(gè)機(jī)器周期。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序，A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。（2） 查詢方式A/D轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查詢方式，測(cè)試EOC的狀態(tài)，即可卻只轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。（3） 中斷方式把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（EOC）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。不管使用上述那種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以反信號(hào)有效時(shí)，OE信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，供單片機(jī)接受。初始化程序：MOVR0,#0A0H；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)首地址MOVR2,#08H；8路計(jì)數(shù)器SETBIT1；邊沿觸發(fā)方式SETBEA；中斷允許SETBEX1；允許外部中斷1中斷MOVDPTR,#0FEF8H；D/A轉(zhuǎn)換器地址LOOP:MOVX@DPTR,A；啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換HERE:SJMPHERE；等待中斷中斷服務(wù)程序：DJNZR2,ADENDMOVXA,@DPTR；數(shù)據(jù)采樣MOVX@R0,A；存數(shù)INCDPTR；指向下一模擬通道I