摘 要
随着在电子技术的迅猛发展,以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国内外温度控制系统发展迅速,并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果。在这里中我将介绍一种利用单片机实现温度控制系统的设计过程,以选取凌阳公司的产品SPCE061A单片机为控制核心、以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现高精度水温控制的控制系统。文章着重介绍核心器件的选择、控制算法的确定、各部份电路及软件的设计。该控制系统的特点:电路结构简单、程序简短、系统可靠性高等。本次设计还充分利用了SPCE061A单片机成熟的语音处理技术和PC机的图形处理功能,来实现了语音播报温度和打印温度变化曲线的要求。
关键词:SPCE061A单片机;Pt1000;PID
目 录
摘要……………………………………………………………………………. . .……………..I
一 绪论…………………………………………………………………………………………..1
二 总体设计方案……………………………………………………………………………. . .2
(一)水温控制系统的设计及要求……………………………………………………….……2
(二)水温控制系统的关键……………………………………………………………….... . .3
1 CPU………………………………………………………………………………. . .……4
2 常用温度控制系统分析……………………………………………………………………
三 系统硬件设计……………………………………………………………………………...5
(一) 设计框图和说明…………………………………………………………………….5
(二) 外部部分电路设计………………………………………………………………….5
1 键盘电路设计……………………………………………………………………….5
2 测温部分电路…………………………………………………………………………
3 控制电路……………………………………………………………………………
4 音频输出电路………………………………………………………………………
5 数码显示电路………………………………………………………………………
6 串行通信部分电路…………………………………………………………………
四 系统软件设计…………………………………………………………………………..12
(一) 程序结构…………………………………………………………………………12
(二) 程序流程图及部分程序…………………………………………………………...12
1 主程序…………………………………………………………………………….12
2 程序初始化………………………………………………………………………13
3 键盘程序………………………………………………………………………...13
4 A/D转换值处理………………………………………………………………...14
5 数字PID计算…………………………………………………………………...15
五 SPCE061A单片机简介……………………………………………………. . .……18
(一) SPCE061A单片机概述…………………………………………………………18
(二) μ’nSP™的内核结构………………………………………………………………18
(三) SPCE061A的结构…………………………………………………………………21
(四) SPCE061A单片机性能…………………………………………………………22
(五) SPCE061A开发方法……………………………………………………………..22
六 系统调试及参数整定…………………………………………………………………...25
(一) 继电器测试………………………………………………………………………25
(二) PID参数整定……………………………………………………………………25
(三) 系统调试…………………………………………………………………………25
1 测试条件…………………………………………………………………………
2 测试方法……………………………………………………………………25
3 系统误差分析……………………………………………………………………
七 结论……………………………………………………………………………………….26
致谢…………………………………………………………………………………………...26