THDPJ-3型实验指导书补充

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1、实验四十三温度控制实验一、实验冃的1.理解温度闭坏控制的基本原理；2.了解温度传感器的使用方法；3.学习温度PTD控制参数的配置。二、实验内容使用单片机实现PTD闭环温度恒值控制，并用数码管实时显示当前温度值。三、实验要求根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。四、实验说明和电路原理图1.温度测量端（温度反馈端）RW1图43-1温度测屋及放人电路温度测量端（反馈端）使用热电式传感器，热电式传感器式利用传感兀件的电磁参数随温度的变化的特性來达到测量的冃的。例如将温度转化成为电阻、磁导或电势等的变化，通过适当的测量电路，就可达到这些电参数的变

2、化來表达温度的变化。在各种热电式传感器中，已把温度量转化为电势和电阻的方法最为普遍。其中将温度转换成为电阻的热电式传感器叫热电偶；将温度转换成为电阻值大小的热电式传感器叫做热电阻，如铜电阻、热敏电阻、Pt电阻等。铜电阻的主要材料是铜，主要用于精度不高、测量温度范围（一50°C〜150°C）不大的的地方。而釦电阻的材料主要时钠，舘电阻物理、化学性能在高温和氧化性介质中很稳定，它能丿IJ作工业测温元件和作为温度标准。伯电阻与温度的关系在0C〜630.74°C以内为Rt=R0（l+at+bt2）式中Rt—一温度为t°C时的电阻值；R0一一温度为0°C时的

3、电阻值；t任意温度；a^b为温度系数。木实验系统屮使用了PtlOO作为温度传感器。在实际的温度测量中，常用电桥作为热电阻的测量电阻。在如图43-1中采用钳电阻作为温度传感器。当温度升高时，电桥处于不平衡，在a,b两端产生与温度相对应的电位差；然后使用仪表放大器AD620进行放大，放大倍数山电位器RW1调节。图43-1电路中输出0〜5V对应温度为0〜100^,电压值乘以20即为温度值（放大倍数设备出厂时已调好，若冇偏差用户可调节RW1进行校准）。1.加热驱动部分采用晶调制与晶体管功率放大器，PWM功率放人器与线性功率放人器相比，冇功耗低、效率高等优点

4、。PWM调制与品体管功率放大器的工作原理：1.PWM的工作原理O」uFrRl15k1()C3上kIOOuFVcVccCTSYNCRTVREFDISCOUTACOMPOSC-VOUTBCSSSD+VGNDU1SG3525+12V15316114141012+12V135679182+12V4148D1D241482IXQ1l9013P6◎INR310kC20.1uFP5+24V加热罐+12V+5V474LS04I9F7476Q2R8IkU3A/R710kU25Ik4N35R4220图43-2PWM的控制电路图43-2所示为SG3525为核心的控制电路

5、，SG3525是美国SiliconGeneral公司生产的专用PWM控制集成芯片，其内部电路结构及各引脚如图43-3所示。它采用恒频脉宽调制控制方案,其内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放人器、比较器、分频器和保护电路等。调节Ur的人小，在A、B两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相互错开180度、占空比可调的矩形波（即信号）。它适用于各开关电源、斩波器的控制。3.本实验需要用到＜MCU01＞51单片机系统模块、〈SCM12＞模拟量转换模块、〈SCM04＞数码管显示模块和THWPK-1型温度过程控制实训系统。五、实验预习要求学习教材的相关内

6、容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。六、实验步骤1）接线：•用导线分别连接＜MCU01＞的Pl.O、P1.1到＜SCM04＞“静态数码显示”的DIN、CLK端；•用8位数据线分别连接＜MCU01＞的JDO、JD2至＞J＜SCM12＞的JD1、JD2；•用8位数据线连接＜MCU01＞的JDO到＜SCM012＞的JD3；•用导线分别连接＜MCU01＞的WR、RD、INTI、P2.7、ALE到＜SCM12＞A/D转换的WR、RD、EOC、CS、CLK端;•用导线分别连接＜MCUO1＞的WR、P2.6?IJ＜SCM12＞D/A转换的WR、CS端;

7、•川导线分别连接＜TIIWPK1型温度过程控制实训系统〉的“OUT”输出端到＜SCM12＞A/D转换的1N0端，＜SCM12＞A/D转换的短路套置位于1、2处。•用导线分别连接＜THWPK-1型温度过程控制实训系统〉的“0~5V”输入端到＜SCM12＞D/A转换的VOUT端。•将T1IWPK-1型温度过程控制实训系统的+24V电源接到“+24V”输入端；•将THWPK-1型温度过程控制实训系统与单片机实验箱的直流地端用导线相连（共地）。•＜MCU01＞s＜SCM04＞、＜SCM12＞接上+5V电源，＜SCM12＞接上+12V、-12V电源。•打开各

8、相关模块电源开关。2）把“温控.hex”文件用ISP下载器烧录到AT89S52芯片中运行，EA控制脚应接高电平。3）实验现