課程設(shè)計(jì)--爐溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　信息科學(xué)與工程學(xué)院</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)</b></p><p>　　課程名稱(chēng)： 計(jì)算機(jī)控制與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　二○一三年 十一 月 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目和設(shè)計(jì)要求</b></p><p><

3、b>　　1.設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　爐溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)任務(wù)和要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)爐溫控制系統(tǒng)，對(duì)象的傳遞函數(shù)： ，爐子為電爐結(jié)構(gòu)，單相交流220V供電。溫度設(shè)定值：室溫~100℃，可以任意調(diào)節(jié)。要求：</p&g

4、t;<p>　　畫(huà)出電路原理圖，包括：給定值、反饋、顯示的電路及主電路；</p><p>　　闡述電路的工作原理；</p><p>　　采用對(duì)象為大滯后的算法，求出u(k);</p><p>　　定出閉環(huán)數(shù)學(xué)控制的程序框圖。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)分析</b></p><p

5、><b>　　（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　在工業(yè)化生產(chǎn)中，需要有大量的加熱設(shè)備，如用于熔化金屬的坩堝爐、用于熱處理的加熱爐，以及各種不同用途的反應(yīng)爐，加熱爐，溫度控制成為制約工業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，用于工業(yè)生產(chǎn)中爐溫控制的微機(jī)控制系統(tǒng)更加成熟。實(shí)踐證明，它具有功能強(qiáng)、精度高，經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)，無(wú)論在提高產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品數(shù)量，能源環(huán)保，還是改善勞動(dòng)條

6、件等方面都顯示出無(wú)比的優(yōu)越性。</p><p>　　該系統(tǒng)以MCS-51單片機(jī)為核心構(gòu)成一個(gè)爐溫控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有對(duì)電爐溫度的實(shí)時(shí)控制，定時(shí)檢測(cè)和調(diào)節(jié)，溫度數(shù)據(jù)顯示并打印，存儲(chǔ)必要的信息等功能。由外部操作鍵盤(pán)，輸入給定數(shù)值，進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)定，并可以根據(jù)需要進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)之間的切換。</p><p>　　本系統(tǒng)主要由單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)板、晶閘管主電路及電氣控制、溫度檢測(cè)與信號(hào)放大模塊、數(shù)

7、字控制與同步觸發(fā)模塊等部分組成。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)板采用模塊式結(jié)構(gòu)，功口線和各信號(hào)設(shè)計(jì)成總線形式，應(yīng)用系統(tǒng)的各部分都通過(guò)總線插座方便地與單片機(jī)接口。</p><p>　　Ⅰ.典型的反饋式溫度控制系統(tǒng)通常由下圖（a）所示的幾部分組成，其中調(diào)節(jié)器 由微型機(jī)來(lái)完成。</p><p>　　圖a 單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　?、?給定信號(hào)如何給計(jì)算機(jī) <

8、/p><p>　　溫度給定值可以通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)輸入（鍵盤(pán)與單片機(jī)連接），也可以通過(guò)數(shù)學(xué) 表達(dá)式由程序自動(dòng)設(shè)定，還可以用撥碼盤(pán)，一般撥碼盤(pán)常用于過(guò)程控制的控制柜 （化工企業(yè)）。 </p><p>　　為了便于討論，本設(shè)計(jì)假定由人工鍵盤(pán)輸入溫度給定值。</p><p>　?、?溫度的監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié) </p><p>　　理想的情況是采用A/D 轉(zhuǎn)換器作為

9、輸入通道，當(dāng)精度要求不高時(shí)，可以半導(dǎo) 體熱敏電阻測(cè)量溫度，和通過(guò)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度檢測(cè)和輸 入。用熱敏電阻也是一種常用的方式。熱敏電阻作為半導(dǎo)體的效果往往決定于環(huán) 境和計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序配合的結(jié)果。 </p><p>　　可以采用溫度范圍為 0～120℃的熱敏電阻來(lái)構(gòu)成所需要的電路，不用熱電偶的原因是：因?yàn)闊犭娕荚诘蜏囟尉€性差，它只是在高溫段準(zhǔn)確。 </p><p><

10、b>　?。ǘ┛刂品桨?lt;/b></p><p>　　本系統(tǒng)中把可控硅和電阻爐溫度變送器統(tǒng)一稱(chēng)為被控對(duì)象。電阻爐系統(tǒng)是個(gè)自衡系統(tǒng)，可以近似為一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)和一個(gè)延遲環(huán)節(jié)，傳遞函數(shù)可以表示為： </p><p>　　在檢測(cè)的基礎(chǔ)上，我們采用數(shù)字?jǐn)?shù)字控制器直接設(shè)計(jì)的方法，把爐內(nèi)溫度控制的設(shè)定值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，是靜態(tài)誤差最小。</p><p&g

11、t;　　理論分析和實(shí)踐證明電阻爐是一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象，可以用一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)和一個(gè)延遲環(huán)節(jié)來(lái)近似描述，考慮到零階保持器，系統(tǒng)的簡(jiǎn)化動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖b.</p><p>　　被控對(duì)象加上零階保持器的廣義對(duì)象傳遞函數(shù)為:</p><p><b>　　 </b></p><p>　　本系統(tǒng)數(shù)字控制器采用增量式PID 調(diào)節(jié)器，由增量式PID 控

12、制算法可知：</p><p>　　式中：ek 本次設(shè)定值與實(shí)測(cè)值之差 。</p><p>　?。ㄈ┛刂品桨傅膶?shí)現(xiàn)</p><p>　　在生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)工業(yè)對(duì)象具有較大的純滯后時(shí)間，對(duì)象的純滯后時(shí)間對(duì)控制系統(tǒng)的控制性能極為不利，它使系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，過(guò)渡過(guò)程特性變壞。當(dāng)對(duì)象的純滯后時(shí)間與對(duì)象的慣性時(shí)間常數(shù)T1之比，即/T10.5時(shí)，采用常規(guī)的比例積分微分（PID

13、）控制，很難獲得良好的控制性能。長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)純滯后對(duì)象的控制作了大量的研究，比較有代表性的方法有大林算法和純滯后補(bǔ)償(Smith預(yù)估)控制。</p><p>　　本設(shè)計(jì)以大林算法為依據(jù)進(jìn)行研究，大林算法的被控對(duì)象是帶純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)。即</p><p>　　本設(shè)計(jì)的被控對(duì)象為帶純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)。</p><p>　　式中：為純滯后時(shí)間，為方便起見(jiàn)假設(shè)為采

14、樣周期T的整數(shù)倍 ：</p><p>　　大林算法的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下，整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)延遲環(huán)節(jié)和一個(gè)慣性環(huán)節(jié)相串聯(lián)。即</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　要求整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的純滯后時(shí)間等于被控對(duì)象的純滯后時(shí)間。</p><p>　　與H(s)相對(duì)應(yīng)的閉

15、環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)為</p><p><b>　　（1-2）</b></p><p><b>　　將上式代入式中，得</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　當(dāng)對(duì)象為一階慣性環(huán)節(jié)加純滯后時(shí)</p><p><b&

16、gt;　　（1-4）</b></p><p>　　將式（1-4）代入式（1-3）得一階慣性環(huán)節(jié)的控制器的D(z)為</p><p><b>　　由上式，控制算法為</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中取T為10s ，=10s ，那么N為2；其中=15，K為8；代入相關(guān)數(shù)據(jù)可以算得：</p><p>　　則

17、有上式可以得到控制算法為：</p><p><b>　　詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　爐溫控制系統(tǒng)介紹</b></p><p>　　50年代，由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，人們開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室、工廠或其它條件中使用用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。此時(shí)的計(jì)算機(jī)只起到 “離線”的應(yīng)用，功能較單一，且過(guò)程裝置和微機(jī)之間沒(méi)有任何物理上

18、的連接。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，提供了過(guò)程裝置與計(jì)算機(jī)之間的接口，人們開(kāi)始用直接連接方法，使計(jì)算機(jī)與變送器和執(zhí)行部件之間的信號(hào)雙向傳遞無(wú)需人工干涉。1962年，英國(guó)帝國(guó)工業(yè)公司安裝了Ferranti Argus計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)代替模擬儀表控制，即模擬技術(shù)由數(shù)字技術(shù)代替，而系統(tǒng)功能保持不變，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用真正開(kāi)始，歷經(jīng)多年的發(fā)展，到70年代中期，集散控制系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入快車(chē)道，爐溫控制在工礦企業(yè)中逐步興起，控制

19、方式也不斷改進(jìn)，算法不斷深入 ，整體技術(shù)趨于成熟。</p><p>　　我國(guó)對(duì)加熱爐生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的研究從80年代開(kāi)始。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)設(shè)備、電器儀表的提高，90年代初開(kāi)始我國(guó)鋼鐵企業(yè)使用計(jì)算機(jī)控制溫控爐逐漸增多，自動(dòng)化控制程度不斷提高，由于各自使用條件和生產(chǎn)過(guò)程的不同，所取得的成效各不相同。目前我國(guó)在自動(dòng)化控制理論方面同外國(guó)同行業(yè)水平相差不大，但在實(shí)際應(yīng)用上與日本、歐美等計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比

20、較還有很大的差距。從20世紀(jì)90年代末國(guó)內(nèi)許多老企業(yè)，都對(duì)加熱爐進(jìn)行了計(jì)算機(jī)燃燒控制方面的升級(jí)，從國(guó)外進(jìn)口先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，儀表部分采用國(guó)產(chǎn)的，整套的進(jìn)口自動(dòng)控制設(shè)備開(kāi)始出現(xiàn)在一些大型企業(yè)中。</p><p>　　隨著人工智能概念的提出，爐溫控制領(lǐng)域出現(xiàn)了另一條理想的途徑就是人工智能化直接監(jiān)測(cè)火焰性能控制燃燒的方法，類(lèi)似人工燒鋼通過(guò)觀察火焰顏色判斷燃燒情況。但是由于鋼廠的加熱爐非常大，長(zhǎng)30、40m以上，寬5m以

21、上，是一個(gè)非線性、大慣性延遲的控制系統(tǒng)，鋼錠、爐汽、墻壁之間的傳熱過(guò)程是非線性的，非常復(fù)雜，影響燃燒控制的不確定因素在諸多方面都存在，到目前還沒(méi)有理想的解決方案。近年來(lái)，隨著人工智能理論的不斷發(fā)展和實(shí)用化，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和檢測(cè)設(shè)備、儀表性能的提高，模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)等技術(shù)正在這一領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。量子物理浮點(diǎn)思想以及蒙特卡洛隨機(jī)思想在自動(dòng)控制方面也吸引了國(guó)內(nèi)外研究者的目光。</p><p>　?。ǘ?/p>

22、單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)—硬件系統(tǒng)</p><p>　　硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)所要達(dá)到的控制目的，給出結(jié)構(gòu)框圖，然后逐一設(shè)計(jì)出每一個(gè)單元電路，最后組合起來(lái)，成為完整的硬件系統(tǒng)。</p><p>　　圖3 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　?。ㄈ﹩纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)—軟件系統(tǒng)</p><p>　　本套系統(tǒng)采用大林算法作為控制算法。</p>

23、;<p>　　圖4.1 大林算法流程圖</p><p>　?。ㄋ模┫到y(tǒng)應(yīng)用軟件（程序）的設(shè)計(jì) </p><p>　　系統(tǒng)軟件部分包括主程序、采樣定時(shí)中斷程序、數(shù)字濾波、串口通訊及大林 算法運(yùn)算等。主程序完成硬件初始化、變量初始化等任務(wù)，然后循環(huán)檢測(cè)熱電偶 檢測(cè)的度值，若發(fā)現(xiàn)溫溫度超限， 則斷開(kāi)控制輸出、屏蔽采用定時(shí)中斷，發(fā)出 報(bào)警信號(hào)，并等待溫度降至安全值后重啟。采樣中斷服務(wù)

24、程序完成對(duì)溫度的采樣、 控制算法、輸出觸發(fā)控制晶閘管導(dǎo)通角。采用定時(shí)器中斷，產(chǎn)生控制周期，控制 周期一到，程序則轉(zhuǎn)入控制模塊，調(diào) A／D 轉(zhuǎn)換模塊及熱電偶線性化模塊得到爐 溫的反饋信號(hào)，根據(jù)給定值和控制算法得到控制量，經(jīng)輸出口輸出脈沖控制過(guò)零 觸發(fā)器。 </p><p>　　整個(gè)溫度控制系統(tǒng)是在應(yīng)用程序的控制下執(zhí)行。溫箱在接近設(shè)定值的狀態(tài)下 進(jìn)入溫控過(guò)程?？刂葡到y(tǒng)的工作由實(shí)時(shí)測(cè)量，實(shí)時(shí)決策和實(shí)施控制三部分組成。

25、</p><p><b>　　數(shù)據(jù)采集程序 </b></p><p>　　ORG 9000H </p><p><b>　　PUSH PSW </b></p><p><b>　　PUSH DPH </b></p><p><b>　　PUSH

26、 DPL </b></p><p>　　MOV DPTR,#2000H;讀入數(shù)據(jù) </p><p><b>　　CPL A </b></p><p>　　MOV 33H,A </p><p>　　MOVX A,@DPTR;再讀入高8 位數(shù)據(jù) </p><p><b>　　CP

27、L A </b></p><p><b>　　MOV 32H </b></p><p><b>　　CLR C </b></p><p>　　LCALL SUBA </p><p>　　JB 77H,INTA1 </p><p>　　MOV A,2EH </

28、p><p>　　ORL A,2FH </p><p>　　JZ INTA1;偏差小于等于0，轉(zhuǎn)INTA1 </p><p>　　LCALL PID;否則轉(zhuǎn)PID 控制算法 </p><p>　　LCALL COVR;將控制量轉(zhuǎn)換成N</p><p>　　SJMP INTA2</p><p>　　IN

29、TA:SETB PSW.3 </p><p>　　MOV R2，00H </p><p>　　MOV R3,00H </p><p>　　CLR PSW.3 </p><p>　　INTA2:POP DPL </p><p><b>　　POP DPH </b></p><p&

30、gt;<b>　　POP PSW </b></p><p><b>　　POP ACC </b></p><p><b>　　RETI </b></p><p>　　SUBA EQU 9800H </p><p>　　PID EQU 9910H </p><

31、p>　　COVR EQU 9A20H </p><p><b>　　輸出控制程序 </b></p><p>　　輸出控制程序主要完成兩個(gè)任務(wù)： </p><p>　　1）識(shí)別工頻的過(guò)零時(shí)刻，并在過(guò)零時(shí)刻開(kāi)啟和關(guān)閉控制門(mén)，以保證SCR 主回路產(chǎn)生整 數(shù)個(gè)正弦全波。 </p><p>　　2）保證門(mén)控電路的打開(kāi)時(shí)間正比

32、于輸出控制量在主程序中換算成SCR 葫蘆中整數(shù)正弦全波個(gè)數(shù)N. </p><p>　　外部中斷1 的終端服務(wù)程序具體是休閑的功能是： </p><p>　　1）中斷時(shí)完成控制門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，及單片機(jī)P1.0 位置“1”或“0” </p><p>　　2）利用中斷服務(wù)次數(shù)，對(duì)控制量N 進(jìn)行計(jì)數(shù)和判斷，即每中斷一次，對(duì)N 進(jìn)行減一計(jì) 數(shù)。</p><

33、p>　　外部中斷服務(wù)程序清單如下： </p><p>　　ORG 0050H </p><p>　　PUSH ACC; 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) </p><p><b>　　PUSH PSW </b></p><p><b>　　PUSH DPH </b></p><p><b

34、>　　PUSH DPL </b></p><p>　　SETB PSW.3 </p><p><b>　　MOV A,R2 </b></p><p><b>　　ORL A,R3 </b></p><p>　　JNZ INTB1;判斷N=0？ </p><p&g

35、t;　　CLR P1.0;N=0，轉(zhuǎn)INTB2，P1.0 清0 </p><p>　　SJMP INTB2</p><p>　　INTB1:SETB P1.0;N 不等于0，置P1.0 為1</p><p><b>　　DEC R3 </b></p><p><b>　　MOV A,R2 </b>&

36、lt;/p><p>　　SUBB A,#00H </p><p>　　MOV R2，A;N-1=N </p><p>　　INTB2: DEC R5 </p><p><b>　　MOV A,R4 </b></p><p>　　SUBB A,#00H </p><p><

37、b>　　MOV R4，A </b></p><p><b>　　ORL A,R5 </b></p><p>　　JZ INTB3 </p><p>　　SJMP INTB4 </p><p>　　INTB3:MOV R5，#0EFH;采樣周期為0，回復(fù)采樣周期計(jì)數(shù)單元初值 </p>&l

38、t;p>　　MOV R4，#02H </p><p>　　MOV DPTR，#40001H </p><p>　　MOVX #DPTR,A;啟動(dòng)A/D </p><p>　　INTB4:CLRPSW.3 </p><p>　　POP DPL；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) </p><p><b>　　POP DPH <

39、;/b></p><p><b>　　POP PSW </b></p><p>　　POP ACC RETI;中斷返回 </p><p><b>　　（3）主程序 </b></p><p>　　主程序完成系統(tǒng)初始化以及過(guò)個(gè)程序之間的聯(lián)系任務(wù)。 </p><p>　　1）

40、系統(tǒng)的初始化 包括清數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，堆棧，定時(shí)器T0 初始化，8255 初始化，確定中斷優(yōu)先權(quán)和 開(kāi)中斷等。 </p><p>　　2）中斷等待 完成了系統(tǒng)初始化后，主程序執(zhí)行中斷等待程序。等待工頻過(guò)零同步中斷與A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷。</p><p><b>　　主程序清單如下： </b></p><p>　　ORG 0000H </p>

41、;<p>　　START:MOV R1，#10H </p><p>　　MOV RO.#30H </p><p>　　MOV A,#00H;清數(shù)據(jù)區(qū) </p><p>　　ATAT1:MOV @R0，A</p><p><b>　　INC R0 </b></p><p>　　DJNZ

42、 RI,ATAT1 </p><p>　　SETB PSW.3 </p><p>　　MOV R4，#02H;賦采樣周期值 </p><p>　　MOV R5，#0EEH </p><p>　　CLR PSW.3 </p><p>　　MOV SP,#60H;建棧 </p><p>　　MOV

43、TMOD，#06 置單片機(jī)定時(shí)器T0 為工作方式2 </p><p>　　MOV TL0，@0FFH;置計(jì)數(shù)器初值 </p><p>　　MOV TH0,#0FFH </p><p>　　MOV DPTR ,#2003H;寫(xiě)控制字 </p><p>　　MOV A,#34H; 選計(jì)數(shù)器0 為方式2 </p><p>　

44、　MOVX @DPTR,A;讀寫(xiě)方式為先低后高，二進(jìn)制計(jì)數(shù) </p><p>　　MOV A,#64H;選計(jì)數(shù)器1 為方式2</p><p>　　MOVX @DPTR,A;只讀/寫(xiě)低位字節(jié) </p><p>　　MOV A,#0B4H;選計(jì)數(shù)器2 為方式2 </p><p>　　MOVX @DPTR,A; 讀寫(xiě)方式為先低后高，二進(jìn)制計(jì)數(shù) &l

45、t;/p><p>　　MOV DPTR,#2000H;指向計(jì)數(shù)器0 的口地址 </p><p>　　MOV A,#0FFH;送計(jì)數(shù)器0 初值 </p><p>　　MOVX @DPTR,A;低8 位 </p><p>　　MOVX @DPTR,A;高8 位 </p><p>　　MOV DPTR ,#2001H; 指向計(jì)數(shù)

46、器1 的口地址 </p><p>　　MOV A,#16H; 送計(jì)數(shù)器1 初值 </p><p>　　MOVX @DPTR,A; 低8 位 </p><p>　　MOV DPTR,#2002H;指向計(jì)數(shù)器2 的口地址 </p><p>　　MOV A,#60H; 送計(jì)數(shù)器2 初值 </p><p>　　MOVX @DP

47、TR,A;高8 位 </p><p>　　SETB IT0;外部中斷0 為邊沿觸發(fā)方式 </p><p>　　SETB IT1；外部中斷1 為邊沿觸發(fā)方式 </p><p>　　SETB TR0；啟動(dòng)定時(shí)器T0 </p><p>　　MOV IP,#06H;送中斷優(yōu)先控制字 </p><p>　　MOV IE,#87H

48、；送中斷控制字 </p><p>　　MAIN:……… ;主程序</p><p>　?。ㄎ澹┫到y(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖5為主機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)圖。因?yàn)檫@一設(shè)計(jì)控制功能一般，對(duì)控制精度的要求也不高，程序并不復(fù)雜。所以選用8031作為CPU，選用2732（4KB）作為EPROM。74LS273作低8位地址鎖存器。</p><p

49、>　　圖5主機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)圖</p><p>　?。囟仍O(shè)定電路設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用十進(jìn)制數(shù)輸入，BCD碼輸出的BCD撥碼盤(pán)。具有簡(jiǎn)單直觀，使用方便的特點(diǎn)，受到廣大工作人員的青睞。它有0～9十個(gè)位置，每一位位都有相應(yīng)的數(shù)字標(biāo)記，用于代表一位十進(jìn)制數(shù)的輸入。一片撥盤(pán)代表一位十進(jìn)制數(shù)，n片撥碼盤(pán)并聯(lián)安裝，就可組成n位十進(jìn)制數(shù)。</p><p>

50、　　此撥碼盤(pán)有4根輸出線（分別為8、4、2、1。用來(lái)輸出BCD碼）和一根輸入線A。當(dāng)撥碼盤(pán)撥到不同位置時(shí)，4根輸出線中的1根或幾根就會(huì)與輸入控制線A相連接，由撥碼盤(pán)對(duì)所輸出的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的指示。</p><p>　　圖6 溫度設(shè)定電路接線圖</p><p>　?。ㄆ撸㎜ED顯示電路設(shè)計(jì)</p><p>　　LED數(shù)碼管由發(fā)光二極管組成并封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的外殼中，有8

51、字形和米字行兩中字形顯示，各有共陽(yáng)極和共陰極兩種。發(fā)光二極管導(dǎo)通壓降為1.2V～1.8V、正向工作電流為2mA～15mA。在顯示驅(qū)動(dòng)方式中，采用動(dòng)態(tài)掃描。當(dāng)掃描到n1～n4公共端時(shí)，LED驅(qū)動(dòng)器分別對(duì)應(yīng)輸出a～dp的顯示段，LED就能正常顯示。在自定制LED顯示驅(qū)動(dòng)器芯片中，LPC系列中的P87LPC762單片機(jī)芯片具有較好的端口設(shè)置與較強(qiáng)的內(nèi)部功能，因此可以通過(guò)編程設(shè)置其引腳功能作為L(zhǎng)ED顯示器的驅(qū)動(dòng)芯片。圖中8031通過(guò)74LS16

52、4與共陽(yáng)極七段LED顯示器的接口電路。圖中的4個(gè)電阻使單片機(jī)的輸出電平與74LS164的CMOS輸入電平相容，74LS164的輸出端與LED數(shù)碼管之間連接有限流電阻</p><p>　　圖7 LED數(shù)碼管的引腳圖</p><p><b>　　圖8溫度顯示電路</b></p><p><b>　?。ò耍﹫?bào)警電路設(shè)計(jì)</b>&

53、lt;/p><p>　　本設(shè)計(jì)采用壓電式警報(bào)器，它主要由壓電蜂鳴片、多諧振蕩器、共鳴箱及阻抗匹配器、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由集成電路或晶體管構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.5～15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出頻率為1.5～2.5kHZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。</p><p>　　圖5-3 超限報(bào)警電路</p>&l

54、t;p><b>　　課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，讓我受益良多。在設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的書(shū)籍和電子資料、認(rèn)真學(xué)習(xí)了相關(guān)知識(shí)，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用在設(shè)計(jì)中。</p><p>　　原來(lái)我學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)控制的時(shí)候，基本上不清楚學(xué)習(xí)的理論知識(shí)如何應(yīng)用在實(shí)踐中，所以覺(jué)得計(jì)控學(xué)習(xí)起來(lái)比較難，經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，讓我清楚了計(jì)算機(jī)控制的一些理論在實(shí)踐中的應(yīng)用

55、。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)是一門(mén)以電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為核心，綜合可編程控制技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)技術(shù)的精密化、生產(chǎn)設(shè)備的信息化、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化及機(jī)電控制系統(tǒng)的最佳化的專(zhuān)門(mén)學(xué)科。</p><p>　　經(jīng)過(guò)了這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)到了很多的東西，首先我覺(jué)得能把自己所學(xué)到的東西應(yīng)用到實(shí)踐中去，這是一個(gè)很大的收獲。其次，僅僅是所學(xué)到的東西根本就不能滿足工程或者說(shuō)