最新多点温度智能控制系统在波纹管生产中ppt课件.ppt

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1、目录目录一、绪论一、绪论二、整体方案设计二、整体方案设计三、硬件电路设计三、硬件电路设计四、软件设计四、软件设计五、总结五、总结第二章第二章 总体方案设计总体方案设计4.4.输入通道方案设计输入通道方案设计 要将温度传感器采集到的模拟信号传达到单片机中进行数据的分析，必须将模拟信号转换成为单片机可识别的数字信号。 因此，A/D转换器是系统中必不可少的重要环节。5.5.输出通道方案设计输出通道方案设计 因为执行机构接受的是模拟信号，所以要将控制器的控制信号传递给执行单元，必须把数字控制信号转换成为模拟信号。因此，D/A转换器是系统中必不可少的重要环节。第二章第二章 总体方案设计总体方案设计6.6

2、.外部接口设备的选择外部接口设备的选择l显示设备 可以做显示设备的有：LED,CRT,LCD。LCD故障率高 ，CRT其抗干扰能力差，而LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面更有优势。 因此，本系统采用LED作为显示设备。l键 盘 键盘可分为独立式键盘行业矩阵式键盘两种。由于本系统需要按键数量较多，因此采用矩阵式键盘 。 第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计1.控制单元设计 本系统采用8751作为主控制器。l最小系统设计 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。 时钟电路中，晶振采用6MHz晶振，电容选用30PF。 复位电路采用按键手动复位。第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计l最小

3、系统连接图第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计2.信号检测电路设计 本系统信号检测元件采用集成温度传感器AD590。4.前向通道电路设计 本系统采用CD4067多路模拟开关进行通道数的选择。第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计l本系统采用ADC08098位A/D转换器进行A/D转换。第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计l5.后向通道设计第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计6.执行机构 本系统采用晶闸管三相调功模块控制挤出机的加热元件。 第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计7. 扩展芯片81558155有两个8 位、一个6位的可编程并行I/O接口和

4、一个14位的计数器，与8751单片机接口简单，是单片机应用系统中广泛使用的芯片。8.外围设备接口电路设计 本系统采用采用共阴极LED，工作在动态显示方式，显示的位数设有8位。第一，二位显示通道数，第三到六位显示检测温度值，第七，八位显示仪器号。键盘采用矩阵式键盘，外接8x2键盘，键盘由16个键组成 。第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P212

5、2P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10 8 75 1AD012PA021AD113PA122AD214PA223AD315PA324AD416PA425AD517PA526AD618PA627AD719PA728PB029CE8PB130RD9PB231WR10PB332IO/M7PB433ALE11PB534PB635PB736TMROUT6PC037PC138TMRIN3PC239PC31PC42RESET4PC55 8 15 512345678910111213141516 7 40 70 .2 K*8 5 .1 K

6、5 .1 K 0 1 2SW-PB3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp 1 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp2 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp3 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp4 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp5 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp6 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdp7 abfcgdeDPY1234567abcdefg8dp

7、dp8 0 .2 2 K 2 K 2 2U K2 VCCVCCVCCVCC0 .2 2 K 2 K 2 2U K1 1 2M 3 0 P 3 0P VCC第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计9.电源电路设计 本系统需要用到+5V、12V直流稳压电源。第三章第三章 硬件电路设计硬件电路设计10.串行接口RS232 本系统采用的是串行接口RS232，目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。 第四章 软件设计 本程序采用模块化设计方法，主要包括：主程序模块、数据采集即处理子程序模块、控制算法子程序模块、键盘显示程序模块等。 本程序采用汇编语言编写程序 。1.主程序设计主程序设

8、计 主程序主要实现：系统初始化、中断初始化、定时器初始化以及键盘显示子程序的调用等功能。 开始初始化调键盘显示子程序启动A/ D转换调数据采集及处理子程序显示温度YNPI D控制D/ A转换结束有键按下?检测值=设定值?NY第四章 软件设计2.数据采集子程序 本系统采用的是定时采样，采样的周期为60S。利用单片机的定时器定时时间到进入中断程序，进行数据的采集 。开始设置T0为方式1设中断次数为10清计时单元开中断启动T0调用显示子程序第四章 软件设计3.数字滤波子程序 为了提高系统数据采集的可靠性，本系统中采用中值滤波的方法进行数据的处理。开始I = 循环初值1J = I + 1S ( I )

9、 = S ( J )S ( I ) 与S ( J ) 互换J = J + 1J nI = I + 1I n + 1D A = 中间值返回YNNYY第四章 软件设计4.控制算法的选择 本系统采用增量式数字PID控制算法，采用的PID参数整定的方法是试凑法。 离 线 计 算 系 数 a0、 a1、 a2置 e（ i-1） =e（ i-2）输 入 r（ k） 、 y（ k）计 算 e(k)=r(k)-y(k)计 算 控 制 增 量? u（ k）输 出? u（ k）e(i-2)?e(i-1)e(i-1)?e(i)开 始返 回5.动态显示程序 开 始显 示 器 缓 冲 区 指 针 置 初 值7 9 H

10、= R 0扫 描 模 式 设 初 值0 1 H = R 3R 3 = 8 1 5 5 A 口取 显 示 数 据 查 表 转 换 为 段 码= 8 1 5 5 B 口延 迟 1 m s 显 示 缓 冲 器 指 针 R 0 加 1(R 3 ).5 = 1 ?R 3 左 移 一 位返 回6.键盘输入程序 开始有键闭合否?调用显示子程序延迟6ms二次调用显示子程序延迟12ms有键闭合否?判断闭合键号到堆栈闭合键释放否?输入键号到A返回NYYNNY第五章第五章 总结总结 本论文初步完成了波纹管挤出机温度控制系统的软硬设计。该系统是单闭环系统，整个过程需要多路模拟开关、温度传感器、A/D转换器、控制器、D/A转换器执行机构等设备。在做设计的过程中需要更深一步的了解这些器件的原理、结构以及应用；软件的设计是要选择具体的方案，选择更适合生产的算法。在该设计中我选用了单片机。通过单片机对执行机构的控制实现了挤出机多点温度控制。 在设计过程中，我翻阅了很多资料，增长很多的知识，包括课程中没有学到的硬件设计方法和软件编程方法。增强了自己运用学到的知识解决实际生产问题的能力，这对以后的工作有很大的帮助。同时，我也发现了自己很多不足之处。 衷心感谢各位评审老师耐心评阅！衷心感谢崔利娜老师的细心指导！