现场温度测量控制子系统的设计

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1、现场温度测量控制子系统的设计目录摘要IAbstractⅡ第一章绪论11.1引言11.2课题的总体设计及思路21.2.1总体设计思路21.2.2系统硬件框图31.2.3各环节的功能31.2.3各环节的实现4第二章方案的选择52.1控制芯片的选择52.2温度传感器的选择52.3A/D转换器的选择52.4D/A转换器的选择62.5键盘显示器接口芯片的选择62.6显示器的选择62.7串行接口器件的选择62.8专用抗干扰电路的选择7第三章现场温度测量控制子系统的硬件设计83.1现场温度测量控制子系统的电路图83.2前置电路的设计83.2.1前置电路的组成和作用83.2.2温度传感器83.2

2、.3温度变送器103.2.4模数转换器ADC0809123.3控制核心－单片机8751133.3.1单片机的作用133.3.28751单片机的结构及功能133.4输出环节的组成和作用163.4.1数模转换器DAC0832173.4.2电压／电流变换器XTR110183.4.3调节阀193.5.键盘显示器接口芯片8155193.6报警电路213.7专用抗干扰电路IMP913L223.8单片机与PC机间的互连电路233.8.1.串口通讯RS-232-C介绍2361现场温度测量控制子系统的设计3.8.2DB-9连接器243.8.3单片机与MAX232的连接253.9操作键盘的设计26第

3、四章数字PID控制器274.1数字PID控制器的基本概念274.2控制算法274.3PID控制算法程序框图284.3数字PID的参数选择29第五章现场温度测量控制子系统的软件设计325.1温度测量控制子系统的主程序的设计325.2中断服务程序355.3加、减、乘和除法子程序程序395.4报警子程序435.5标度转换子程序435.6BCD码换子程序475.7延时子程序475.7键盘处理程序485.8显示子程序555.9单片机与PC串口通信程序56结论57附录58致谢59参考文献6061现场温度测量控制子系统的设计摘要单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命，自动

4、化、智能化均离不开单片机的应用。单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中，电流、电压、温度、压力和流量也都是常用的被控参数。本论文介绍了“基于单片机的现场温度测量控制子系统”的设计相关。系统属于典型的基于单片机的温度控制环节的PID闭环控制装置，通用性很强，在工业过程控制中有着广泛的应用。控制系统中引入单片机，可以充分利用单片机在对采集数据加以分析并根据所得结果做出逻辑判断等方面的能力，编制出符合某种技术要求的控制程序、管理程序，实现对被控参数的控制与管理。本论文介绍了基于单片机的温度控制系统的硬件设计和软件开发的过程。共分五章：第

5、1章介绍了背景和总体的设计思路；第2章介绍了做该系统时方案的选择；第3章介绍了现场温度测量控制子系统的硬件设计；第4章介绍了数字PID控制器；第5章介绍了现场温度测量控制子系统的软件设计关键词：单片机；PID控制；A/D转换器；LED显示器；报警器，D/A转换器61现场温度测量控制子系统的设计AbstractThedevelopmentandapplicationofMCU(MicroControlUnit)havemadeagreatchangeinmanyfieldsofmodernindustrialdetectandcontrol.Becauseofthesmallsca

6、le,lowpriceandhighefficiencyofMCU,itiswidelyusedinhomeappliancesandindustrialcontrol.intheprocessofproducing.Current,voltage,temperatureandpressureareusuallytheparametertobemonitored.Thedesignof“ThetemperaturecontrolsystembasedonMCUofisintroducedinthispaper.Asatypicaldesigninlargeinertiacontr

7、olsystem,thedesignneedstheknowledgeofautomationtheories,analoganddigitalelectronics.AdigitalPIDcontrollerisusedinthesystem,whichiscalledDDC(directdigitalcontrol)system.TheDDCsystemcannotonlyreplacetheanalogsystem,butalsocanrealizethemorecompl