二加热炉炉温控制系统设计.docVIP

目 录课题1 二加热炉炉温控制系统设计 2 课题2 直流电机转速测量与控制 5 课题3 多加热炉炉温检测系统设计 8 附录 可编程键盘、显示器接口8279介绍 16 课题1 二加热炉炉温控制系统设计 一．任务及要求： 1．二加热炉的炉温可以在50℃～200℃之间任意调节； 2．系统每隔3秒钟检测一次炉温T，同时对炉温进行一次控制。控制要求如下： ⑴ T(给定值)－T(实际值) ＞ 5℃ → 升温； ⑵ T(实际值)－T(给定值) ＞ 5℃ → 降温； ⑶ T(实际值)－T(给定值) ＞ 10℃ → 降温并报警； ⑷∣T(实际值)－T(给定值)∣≤ 5℃ → 恒温； 3．系统利用六位七段码显示器实时显示二加热炉炉温的给定温度和实际温度，显示值为十进制数值。显示器的左三位显示给定值，右三位显示实际值。程序启动运行之后即循环显示1号炉和2号炉的给定温度和实际温度，每次显示时间为3秒钟； 4．分别记录二加热炉给定炉温和实际炉温数据，按给定值、实际值、给定值、实际值、…形式循环记录，以便观察炉温的受控过程。每一加热炉的数据至少应保存256字节； 5．系统扩展有二个功能按键，分别对应1号炉和2号炉。功能键按下后不影响检测和控制功能，仅影响显示功能。具体要求如下： ⑴在循环显示方式下，按下某一功能键之后，七段码显示器即显示对应加热炉的给定温度和实际温度，如果此时按下另外功能键则不起作用，既不会改变当前显示。只有再次按下同一个功能键之后才能使系统回到循环显示方式状态。按键互锁； ⑵在循环显示方式下，按下某一功能键之后，七段码显示器即显示对应加热炉的给定温度和实际温度，如果此时按下另一个功能键，则会改变当前显示，即应显示与后一次按下的功能键对应的加热炉的给定温度和实际温度。只有连续按下同一个功能键两次才能回到循环显示方式状态； 6．系统备有二路报警，由发光二极管担任报警功能； 7．控制算法控制运算可采用偏差控制、模糊控制和PID控制（采用增量算法）。各人可根据自己对本课题的理解程度及编程能力选择其中任意一种运算方法。 偏差控制运算中ΔTn-1和ΔTn分别为上次和本次运算得出的偏差值，每次运算后都应分别存入内存单元中。1号炉和2号炉的ΔTn-1和ΔTn应该分别保存。 1．系统硬件 ⑴硬件部分包括8088实验系统或8051单片机实验系统以及WK2实验板。其中0809、8253、8259、8255、8279、数据存储器62256、七段码显示器及其驱动电路、按键和报警部分在8088或8051实验系统上，D/A转换器0832和运算放大器在WK2实验板上； ⑵二个加热炉用运算放大器模拟。运算放大器的输出即是加热炉炉温的实际值。给定温度由电位器W给出。给定温度和实际温度都用电压表示。这四个模拟量电压经A/D转换器0809转换成数字量之后参加控制运算。0809的输入通道选用IN4、IN5、IN6和IN7。给定值从IN4和IN5通道输入，实际值从IN6和IN7通道输入。A/D采样结束后由EOC信号发出中断请求； ⑶8088实验系统中利用8253提供定时服务，地址40H。其OUT0已经连接到8259的IRQ0上； 8051单片机实验系统中利用单片机内部定时器提供定时； ⑷8088实验系统中利用8259提供中断服务； 8051单片机实验系统中利用单片机内部定时中断和外部中断为系统提供中断服务； ⑸8088实验系统中利用8255或8279驱动七段码显示器； 8051单片机实验系统中利用驱动芯片驱动七段码显示器； ⑹8088实验系统中利用74LS377驱动报警发光二极管； 8051单片机实验系统中利用P1口驱动报警发光二极管； ⑺二片0832输出控制加热炉炉温变化； ⑻数据存储器62256不需连接，地址范围08000H～0FFFFH； ⑼8088实验系统中功能键通过反相器连到8259的中断输入端或通过8279输入产生中断； 8051单片机实验系统中功能键利用P1口和外部中断1实现中断检测； ⑽给定温度由电位器W给出，可由外部调节。电压范围0～5V； 2．控制系统应用软件主要包括： ⑴主程序； ⑵A/D转换中断服务子程序； ⑶定时器中断服务子程序； ⑷代码转换子程序； ⑸显示子程序； ⑹按键中断服务子程序； ⑺8279中断服务子程序； ⑻控制运算子程序； 三．步骤及进度 课程设计时间共一周半，7.5天。 1．阅读《微机原理及应用》课程设计任务书，理解题意。按要求设计二加热炉炉温控制系统硬件连接图，按要求设计二加热炉炉温控制系统应用软件。 阅读、理解、硬件及软件设计时间为1～2天； 2．系统调试： ⑴ 连接硬件线路； ⑵ 按以下步骤调试应用软件： ①主程序、定时器； ②A/D、D/A转换； ③代码转换、显示； ④控制运算； ⑤按键、报警； ⑥统调。 系统调试时间为4