生物培养液微机温度控制_课程设计说明书.doc

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1、生物培养液微机温度控制目录1主要原理介绍32系统结构图33输入通道设计43.1键盘输入（温度设置）模块43.2传感与检测模块53.3A/D转换模块63.3.1ADC0809的外部特性63.3.2ADC0809X作方式73.3.3ADC0809的转化电路83.4温度显不模块84输出通道设计104.1报警电路设计104.2降温控制电路设计104.3加热控制电路设计115系统总电路图116采用改进PID控制算法12《计算机控制技术》主要研究如何将计算机技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需

2、要的计算机控制系统，是自动化专业的主干专业课程。课程培养自动化专业本科生熟悉计算机的最新发展动态，掌握计算机在自动化领域中的应用。《生物培养液微机温度控制系统的设计》涉及到各个领域里面的知识，包括传感与检测技术、A/D转换技术、自动控制技术等的综合应用，对学生來说有一定的难度。对老师來说可以起到一个很好的考验作用。AbstractComputerControlTechnologyisacoursemajortostudyhowwillthecomputertechnologyandautomat

3、iontheoryappliedtoindustrialproductionprocesses,anddesignedoutthecomputercontrolsystem,isthatautomationofbackbonetechnicalcourses.Thecoursedevelopautomatedcomputerprofessionalundergraduatesfamiliarwiththelatestdevelopmentinthedynamicjnasreringthecomp

4、uter^applicationinthefieldofautomation.Biologicalmicrocomputercontrolsystemdesigntemperatureinvolvedinvariousfieldsofintellectual,includingsensinganddetectiontechnologyA/Dconversiontechnologies^automaticallythesyntheticapplicationoftechnology,therear

5、esomedifficultytothestudents.Whiletheteacherescouldgetagoodtestrole.1主要原理介绍首先，一个生物培养液微型计算机温度控制硬件系统是由儿个部分组成的，齐个部分和有机的联系起来再加上软件控制系统便成了一个完整的工作过程。我们可以把它的硬件组成分成以下儿个模块：温度采集模块、温度放大转换模块、温度驱动调节模块、实吋温度显示模块和报警模块，以及温度设置模块。这儿个模块通过控制屮心单片机来统一支配工作的有序进行，保证培养液的温度在设定的温

6、度允许的范閑内波动。首先单片机判断经过转换的环境输入温度信号与设定的温度Z间的偏差，然后再通过改进的PID算法给以调节，使得培养液的温度保持在理想的范用内。系统首先检查键盘的输入信号，将用户设定的温度读取并存储。温度采集装置采用热电阻AD590来采集培养液的温度。系统调动温度检测模块的数据，由放大器将数据放大，经过A/D转换后，温度信号便成了可以被计算机识别的电信号。这样利用首先得到的电信号通过液晶显示模块把当前温度显示出来。显示部分则用来显示生物培养液微的温度以及设定时设置的温度值。随后将温度

7、信号与预先读入的用户理想信号对比。当采集温度不符合耍求时，则通过计算机判断后进行调节。高阻抗加热丝和半导体降温片是该温度控制系统的温度调节部分。其中，半导体降温片用来降温，高阻抗加热丝用来加温。2系统结构图生物培养液微型计算机温度控制系统的结构图如下图1所示:温度设置电路报警电路温度显示电路图1生物培养液微世计算机温度控制系统结构图3输入通道设计3.1键盘输入（温度设置）模块键盘模块是本控制系统的人机交流模块部分，主耍为用户提供进行温度的设置功能。该设置功能模块中包括了0到9的数字按键，启动设置

8、按键，即“设置”按钮，输入错误时的删除按键，及“删除”键。由于按键较多，为了节省I/O口的资源，本系统采用4X4矩阵式键盘方案。由于变成扫描、定式扫描的键盘工作方式过多的占用CPU时间，本系统为了不过多的占用CPU时间，采用中断扫描方式。其屮断方式接法如图2所示。其键盘接线连接图如下图3所示。UbP1.4图3键盘接线图3.2传感与检测模块LM35是由NationalSemiconductor所生产的温度感测器，其输出电压与摄氏温标呈线性关系，转换公式如式（I）,0°C时输出为0V,每升高rC,输