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温度控制系统设计(温度系统设计)

  • 时间:2021-12-28 20:55 编辑:小娟 来源:蚂蚁资源 阅读:197
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摘要:大家好,今天给大家介绍关于温度控制系统设计(温度系统设计)的相关内容,详细讲解房间温度控制系统传递函数的建立,求<单片机温度控制系统设计>的资料?,ds18b20数字温控器的设计等,希望可以帮助到您。
房间温度控制系统传递函数的建立,您的输入和输出是多少,输出是室内温度,是空气的输出?
求<单片机温度控制系统设计>的资料?,若要:本文介绍了基于MSP430单片机的温度测量和控制装置。该装置可以实现温度的测量,并且可以根据设定值调节环境温度以达到温度控制的目的。控制算法基于数字PID算法。0介绍温度是工业控制中的主要认可参数之一,尤其是工业,化学,建筑材料,食品,机械,石油等行业,具有活泼的作用。随着电子技术和微型计算机的快速发展,在应用中开发并广泛使用微型计算机测量和控制技术[1]。单片机的加工能量快,运行速度快,低功耗等优点,应用简单方便,测量范围宽,精度高。本文设计了一个温度基于MSP430单片机的钢材测量和控制装置,可以测量环境温度,并可给出调整量,控制致动器,并达到调整环境温度的目的。1整体方案设计单芯片温度控制系统是具有MSP430微控制器的控制芯。整个系统硬件部分包括温度检测系统,信号放大系统,A / D转换,单芯片,I / D设备和控制执行系统。单芯片温度控制系统控制框图这如下所示:在温度传感器将温度信息转换为模拟电压信号后,将电压信号放大到单片机,通过低通滤波器,过滤出干扰信号送入微控制器。信号在单芯片微计算机中采样,然后在样品进一步时经过数字过滤信号ved。单芯片微型计算机将检测到的温度信息与设定值进行比较。如果不是一致的话,基于给定值和测量值之间的差异,根据PID控制算法设计数字调整程序,并且触发程序根据控制量控制执行单元。如果检测值高于设定值,则激活制冷系统,降低环境温度;如果检测到的值低于设定值,则激活加热系统,并且增加环境温度以达到控制温度的目的。2温度信号检测该系统在测试精度下不是很高,在室温下,因此选择高精度热敏电阻作为温度传感器。热敏电阻具有高灵敏度,强稳定性和高交换的特点。放大器电路可能非常简单,并且麻烦删除交换补偿。热敏电阻具有负电阻温度特性。当温度升高时,电阻值减小,其电阻值 - 温度特性曲线是索引曲线,其大。对于这种设计,由于温度要求不高,热敏电阻的电阻与热敏电阻[2]的环境温度基本线性关系,这可以通过简单地将温度值转换为电压值来转换为电压值通过电阻率划分。热敏电流可以在电阻器的两端处获得电压,这取决于温度参数T0和特征系数k,这取决于温度参数T0和特征系数K,可以在公式T \u003d T0-中获得kv(t)(1)。T是测试温度。根据上述公式,可以将电阻值转换为关系在温度变化的温度变化时温度变化,因为热敏电阻的电信号一般是毫伏.Level,必须放大,由热敏电阻测量的电信号在0到3.6之间,以便在单个中使用芯片微电脑。下图显示了放大电路的示意图。调节器的电压调节器值为1.5V。由于传感器输出弱模拟信号,当信号中存在环境干扰时,干扰信号同时放大,影响检测的准确性,并且需要第一滤波器电路处理模拟信号以提高抗干扰能力信号。该系统使用Badworth中的二阶主动低通滤波电路。选择Badworth的二阶电源低通滤波器电路的截止频率fh \u003d 10kHz。3控制系统设计3.0软件设计单芯片微电脑温度防治控制器控制温度范围100°C至400°C,采用控制控制,通过改变给定控制周期的加热和关闭时间来提高和降低温度,以增加温度,达到调节温度的目的。在软件设计中,控制周期TC为200(T1×C),并且接通时间采用PN×T1×C,其中PN是输出的控制量,PN值在0到200之间,T1是定时器时序时间。 c是恒定的。从上的两个方程可以看出,可以通过改变T1定时或常数C来改变控制周期Tc的尺寸。温度控制器控制的最高温度为400°C,当给定温度超过400℃时,在400℃下计算。图3是采样中断的流程图。数模转换部分使用12位A / D转换器配有单芯片微计算机,可以同时实现数模转道SION和CONTROL,消除了使用专用转换芯片,使系统处理速度更快,精度越高,电路被简化。采样周期为500μs。在获取数据之后,设置设置标志“NADCFLAG \u003d 1”,并且主程序从16个点获取数据,并且主程序从全局缓冲区读取数据。为了进一步降低随机信号对系统精度的影响,在A / D转换之后,采样值用平均值方法进行数字滤波。平均每16个样本点。然后将计算的平均值显示为测量数据。同时,根据PID算法,控制温度采样值与给定值之间的偏差以获得控制量。完成整个过程后,可以屏蔽采样中断,同时启动T1时序[3],输入控制过程。温度值aD在整个温度采样间隔内热敏电阻的测量值基本上是线性的改变,因此程序中不需要测量数据的线性校正。 MSP430 T1定时器中断用作控制中断,温度采样过程和控制输出过程使用互锁结构,即当温度采样过程,温度值处理和操作不固定时,整个过程开始了。 T1计划屏蔽采样中断。 T1开始进入控制过程,并且整个控制过程未采样直到200(T1×C)定时时间,以启动新的控制周期。启动样品时屏蔽T1。图4是T1定时中断的流程图。在该图中,M表示定时器控制周期计数值由调节器计算的控制量表示。首先,确定控制周期TC是否结束。如果控制周期Tc已经结束(即M \u003d 0),T1计时器被屏蔽,以及新一轮的温度采样;如果控制周期Tc尚未结束[IE≠0],则开始确定是否结束了on-Time结束。如果ON时间结束(即n \u003d 0),则输出控制信号很低,并且通常的C值重新娱乐,并启动计时器,并退出中断服务程序;如果接通时间没有结束(即N 0),则输出控制信号很高,执行控制,并且响应常数C值,并且开始定时器,并退出中断服务程序。3.1数字PID本文控制算法使用数字PID控制,数字PID算法表达式如下所示:其中KP是比例系数;ki \u003d kpt / ti是积分系数;T是采样周期,TI是集成时间系数;KD \u003d KPTD / T是差分系数,TD是差分时间因子。U(k)是第一个调节器的输出,e(k)是kth给定和反馈偏差。对于PID调节器,当偏差值大时,输出值将大,这可能导致系统不稳定,因此在实践中,有必要限制调节器的输出限制[4],即,当|U |>umax当u \u003d umax或u \u003d -umax根据具体情况确定。3.2温度调整根据温度给定值和测量值之间的偏差调整PI控制器,然后通过单芯片输出PWM波,调整晶闸管的触发阶段的相位角以控制执行单元。关闭并打开时间以达到升高或降低温度的目的。然后,整个系统将通过检测前一相之后的温度来执行近步控制校正,并且最终实现预期的温度监测目的。4。结论该设计采用单片机的低功耗和处理单片机的特点,使用单片机作为主控制器,监控室内环境温度。其结构简单,可靠性高,具有一定的实用价值和发展前景。参考[1]赵立娟,邵昕。基于单片机微型计算机的温度监测系统的设计与实现。机械制造,2006,44(1)[2]张胜,郭国国。MCS-51单芯片温度控制系统的设计。微电脑信息,2005,(7)[3]沉建华,杨艳琴,曙。MSP430系列16位超低功耗单片机原理和应用。清华大学出版社,2004年,148-155 [4]赖叔红。迷你电脑控制技术北京:机械工业出版社,1994:90-95
ds18b20数字温控器的设计,目录目录31前言51.1测试研究背景和意义51.2温度测量技术开发和应用52系统整体方案72.1系统功能和硬件选择72.1.2设计思路:72.2.1温度传感器选择82.2.2单片机型号82.3系统整体设计83:80C51单片机内部结构和工作原理103.1 80C51系列MCU结构103.2存储空间配置和功能103.3内RAM结构和功能113.4特殊功能寄存器123.5程序计数器PC和基本作品133.6时钟和定时143.7复位电路,复位条件复位状态144系统硬件设计164.2温度收集电路164.2.1温度收集芯片选择164.2.2 DS18B20概述174.2 .3诱惑电路194.3时钟电路和数字管道显示电路204.3.1时钟电路选择204.3.2 LED显示器原理204.3.3显示分类和脱离AY模块选择214.3.4数字解码器214.3。5系统溢出限制报警电路254.5报警接口电路设计254.5计算机通信电路设计264.5.1 RS232C简介264.5.2通信274.6主机(PC)和下电机(单芯片)的硬件连接电路275。系统软件设计295.1编程环境295.2 RAM资源的分配295.3 DS18B20通信协议295.4系统软件设计315.4.2系统主程序325.4.4.2 DS18B20复位过程325.4.2.2写一个字节335.4。2.3读取字节345.4.2.4 LED数字管显示器程序355.4.2.5温度读取和转换365.4.2.6 MCU上传数据376摘要39

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  • 全部评论(3)
  • 哆啦A梦的爸爸
  • 这种设计主要来自硬件和软件的两个方面推出了MCS - 51 SCM温度控制系统设计,硬件图和程序的简单图表。在现代工业生产,电流,电压,温度,压力下和流动,速度和切换量被指控用于主参数示例:在冶金工业,化学工业,电力工程,造纸工业,机械和食品加工等域名,人们需要各种加热炉,。热处理炉,反应器和锅炉温度检测和控制采用MCS - 51 SCM控制温度,不仅方便控制,简单灵活的配置优势,并可大大提高技术指标受控温度,这可以大大改善产品'标配和数量。因此,温度控制芯片的问题是我们遇到问题的工业生产。例如,基于它,希望能够接收其他奇力和效果。
  • 2021-12-28 20:55:49
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