【精品】嵌入式课程设计之ARM的温度采集系统

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1、指导教师评定成绩:审定成绩:重庆邮电大学课程设计报告设计题目：ARM的温度采集系统学校:学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:重庆邮电大学自动化XXXXXXXXXXXXXXXXXX设计时间：2012年12月亟庆邮电大淫摘要本文设计了一种温度控制系统，它基于三星公司生产的ARM7内核的S3C44B0,以Pt100热电阻釆集温度信号，通过RWB温度变送器和A/D转换获得实际温度值，同时通过LCD实时显示；通过调整脉宽调制的占空比，控制加热电路继屯器的通断时间，实现温度的闭环控制。文章介绍了该系统的构成原理，实现流程，并重点介绍

2、了PID自整定算法的原理和实现，给出了部分应用电路。此温度控制系统应用于热电仪，实际应用表明，系统稳定、可靠，满足了热电仪的温度控制耍求。关键词:ARM；温度控制;PID；门整定Abstract：Atemperaturecontrolsystemisdesigned,whichisbasedontheS3C44B0oftheAdvancedRISCMachine(ARM)producedbytheSamsung.UsingPtlOOtomeasurethetemperature,therealvalueisgottenth

3、roughRWBtemperatureconverterandA/DtransformationanddisplayedbyLCDmeanwhile.Thesystcmisundertheclosedloopcontrolwiththeheatingcircuitrelay"sopeningorclosurewhichisdecidedbythePWM.Thesystemcomporientprincipleandtheflowrealizationisintroduced,someapplicationcircuitis

4、provided,emphasizethePIDself-turningtheoryandmethod.Thetemperaturecontrolsystemisdesignedforthethcrmoclectricityinstrumcnt.TheexperimentalresuItsshowthatitissafeandreliable,andmeetthedemandofthethermoelectricityinstrument.Keywords:advancedRISCmachine;PID;temperatu

5、recontrol;self-turning引言处在温差条件下的矿物，对外表现为温差热电势E,温差一定时，E达到一平衡值。E除以温差得到的就是矿物的热电系数，它能够灵敏的反映矿物成分和晶体结构的某些细微弟异，在金矿找矿和矿床评价方面具有极高的应用价值。用來测量矿物热电性的热电系数测量仪（热电仪），在市场上并没冇现成的产詁，需要根据需求自行开发。其屮一项关键技术就是将温度精确控制在设定值,为半导体矿物创造恒定的温差条件。本文所设计的温度控制系统就是来解决这一问题。温度控制系统是一种典型的过程控制，与其它控制系统相比，温度控制

6、系统有其特殊性⑴。例如，对机械系统或机电系统，用线性定常集中参数的动力学微分方程來描述，通常不会带來过大的误丼。然而用同样的方法來处理温度过程显然不能令人满意，因为热能的传递是以场的方式进行的，所以它具有明显的非线性、时变性、分布性以及时间滞后。若用解析的方法为它建模，其结果不是过于复杂，就是在模型简化过程中，失去某些最本质的因素，使模型和对象间产生过犬的偏差。凶此，对温度系统的建模，通常用经验建模，或经验与理论分析相结合的建模。本文介绍的温度控制系统，通过改进的PID控制算法，结合硕件ARI7内核的S3C44B0微处理

7、器，由传感器PT100获取温度信号，通过自整定获取最适合系统的实时控制参数，实现对所需温度的精确控制。系统包括电加热器、控制器和温度传感器及变换器三部分，构成闭环控制回路。这种主动热控制的特点在于可适吋调节被控对象的热传递效率，对外部变化反应灵敏，温度调节精度高。系统设计总体设计该温度控制系统要求实现对设定温度的实时控制，操作人员可以通过键盘设定目标控制温度，通过单片机的逻辑程序控制，实现温度的高精度控制。整个控制系统的组成主要分为三部分，即三星公司生产的S3C44B0X单片机所构成的单片机控制系统；由PtlOO热电阻、温

8、度补偿，运算放人电路构成的温度检测通道；由三极管运放电路、固态继电器和外部加热器构成的输出控制通道。其中,单片机控制系统是整个系统的控制中心，所有的数据运算、处理和交换功能都是利用单片机的软件来实现。工作时，设定温度由操作人员通过键盘完成，并通过LCD显示设定温度值;由PtlOO热电阻检测控制对象实际温