烤箱温度控制设计..doc

烤箱温度控制系统的设计 （计算机控制技术基础课程设计） 专 业：自动化 组 员： 吴传林 唐思 黄定 肖骁 重庆大学自动化学院 2013年9月 目 录 摘要 1 序言 1 1.设计内容 2 1.1已知参数和设计要求 2 1.2实现方法 2 2.组员分工 2 3. 硬件部分组成 3 3.1硬件连接 3 3.2.1 AD574 3 3.2.2 PT100 4 3.2.3 芯片8255 4 4.操作说明 5 5.设计总体思路 5 5.1设计步骤 6 5.1.1主程序的设计 6 5.1.2温度设定子程序 6 5.1.3读取当前温度子程序 6 5.1.4温度比较以及加热子程序 6 5.1.5报警子程序 7 5.2原理分析 7 6.实验结果 7 7.原程序清单 8 8.设计感想 8 8.1吴传林感想 8 8.2唐思感想 9 8.3肖骁感想 10 附录 12 系统框图 12 程序代码： 18  摘要 本文是对烤箱温度控制系统进行设计，在烤箱温度控制系统中，利用计算机对烤箱的继电器发出不同的信号，来控制继电器的开断，从而能够实现控制烤箱加热与否的控制。本系统采用了反馈控制，是经典控制理论在实际中成功应用的典型实例。本次采用的信号输出芯片是8255。而温度采集则是用了PT100感温电阻，将电信号送至A/D574中，利用A/D574的模数转换功能，将采集的温度模拟信号转换成计算机可以识别的电信号，进而在计算机内对这些电信号进行处理，经过反馈控制算法来输出控制烤箱的电信号。 关键词：反馈控制算法，A/D574模数转换，计算机控制 序言 温度控制技术广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,传统的温度控制技术中最常见的是继电器调温,但由于继电器动作频繁,温度控制范围小,精度不高,可能会因触点不良而影响正常工作。最近几年快速发展的有PID 温控、模糊控制、神经网络 以及遗传算法在温度控制中的应用。烤箱是热处理生产中应用最广的加热设备,它电流通过电热元件产生热量,借助辐射和对流的传递方式,将热量传递给所要加热的物品,使其加热到所要求的温度。本文设计的烤箱温度控制系统，是利用计算机对其温度进行控制，采用反馈控制算法，以实现对烤箱温度控制，达到控制性能要求的指标。 1.设计内容 1.1已知参数和设计要求 1.某烤箱的温度控制要求为：控制烤箱温度从室温上升到目标温度并一直保持在该目标温度，要求控制的精度达±3%，调节时间≤20秒。 2.目标温度应可以通过键盘任意修改。 3.完成温度检测、温度变松，温度显示（LED和CRT曲线）、温度控制、通过键盘设定上、下限温度报警值，温度超限报警（声、光）等功能。 1.2实现方法 采用PD-32E实验装置实现（限≤5人选做） 2.组员分工 姓名 职务 负责的部分 吴传林 组长 键盘扫描、判断控制、显示模块程序编写，程序的编译和调试 唐思 组员 AD574转换，标度变换，控制算法，PWM波生成，程序的编译和调试 肖骁 组员 报警程序、读入温度值拆分、键盘输入值合并，报告撰写 黄定 组员 硬件部分组成 3.1硬件连接 1）8255部分（第5片）连线： 8255（5）的CS结CS2 300H，PA0~PA3接键盘P0~P3，PB0~PB3接键盘Q0~Q3，PC0接烤箱的PWM控制信号接收端。 AD574连线： AD574的CS接地址输入端CS7，AD574的12/8接VCC；AD574的A0接GND，AD574的10VIN接其上方的±5V，10VIN接PT100模块的PT_OUT。 蜂鸣器接8255的PC1口。 3.2硬件介绍 3.2.1 AD574 AD574A是单片高速12位逐次比较型A/D转换器，内置双极性电路构成的混合集成转换芯片，具有外接元件少，功耗低，精度高等特点，并且具有自动校零和自动极性转换功能，只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D转换器，其主要功能特性如下： 在CE=1、CS=0同时满足时，AD574A才会正常工作，在AD574处于工作状态时，当R/C=0时A/D转换，当R/C=1是进行数据读出。和A0端用来控制启动转换的方式和数据输出格式。A0=0时，启动的是按完整12位数据方式进行的。当A0=1时，按8位A/D转换方式进行。当R/C=1，也即当AD574A处于数据状态时，A0和R/C控制数据输出状态的格式。当R/C=1时，数据以12位并行输出，当R/C=0时，数据以8位分两次输出