題t目：基于單片機的智能調節器設計-文庫吧

【正文】 MAX485 芯片簡介 ......................................................................................... 39 MAX485 在智能調節器中的應用 ................................................................. 39 單片機與 PC 機串行通信系統構成 .............................................................. 40 電源設計 ................................................................................................................... 40 直流穩壓電源的組成 .................................................................................... 40 直流穩壓電源的原理 .................................................................................... 40 直流穩壓電源的應用 .................................................................................... 41 其它芯片的應用 ....................................................................................................... 42 看門狗芯片 MAX705 的應用 ....................................................................... 42 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） V 8D 觸發器 74LS273 的應用 ........................................................................... 43 總線收發器 74LS245 的應用 ........................................................................ 44 第四章 智能調節器軟件系統設計 ........................................................................................ 45 主程序設計 ............................................................................................................... 45 功能子程序設計 ....................................................................................................... 46 A/D 轉換子程序 .............................................................................................. 46 標度 變換子程序 ............................................................................................ 47 鍵盤子程序 .................................................................................................... 48 顯示子程序 .................................................................................................... 50 PID 控制算法子程序 ...................................................................................... 51 D/A 轉換子程序 ............................................................................................. 52 第五章 智能調節器抗干擾設計 ............................................................................................ 53 干擾的形成 ............................................................................................................... 53 硬件抗干擾設計 ....................................................................................................... 53 切斷干擾傳播路徑 ........................................................................................ 53 提高敏感器件的抗干擾性能 ........................................................................ 54 本設計中的其 它抗干擾措施 ........................................................................ 54 軟件抗干擾設計 ....................................................................................................... 55 看門狗技術 .................................................................................................... 55 數字濾波法 .................................................................................................... 56 開關量的軟件抗干擾 .................................................................................... 56 第六章 調試與總結 ................................................................................................................ 57 系統調試 ................................................................................................................... 57 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） VI 設計總結 ................................................................................................................... 58 參考文獻 .................................................................................................................................. 59 附錄 A 硬件電路連接圖 ........................................................................................................ 61 附錄 B 源程序 ........................................................................................................................ 62 致謝 .......................................................................................................................................... 78 內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 1 第一章 引 言 在過去的幾十年中，傳統的電動單元組合儀表曾在工業測控領域里發揮過重要作用 ，但是隨著科技進步 ， 工業生產中的自動化程度越來越高 ， 使得許多傳統的單一功能的模擬儀表已不能完全滿足 生產過程及工業現場控制系統的需要。近年來，隨著電子信息技術的 快 速發展，新型的以數字技術為核心的多功能儀表得到了 較快 的發展。這種新型儀表與傳統產品相比 ， 其功能特點、集成化程度、智能化程度都有顯著提高 ， 適應了時代的發展。基于單片機的智能調節器就是這樣一種新型儀表。該調節器以 80C196KB單片機系統為核心來完成對系統各部件的監視和調節功能。 調節器 概述 最早的過程控制是人工控制的 。 首先 ， 人通過視覺進行檢測 ； 然后 ， 用大腦進行判斷和決策 ； 最后 ， 再 由 人手控制。在生產過程中，人起到了檢測儀表、控制器、執行器三大作用。隨 著生產的不斷發展和技術水平的不斷提高，生產過程變得越來越復雜，一些自動控制裝置正逐漸代替人工操作。模擬調節器可以代替人的分析、判斷、決策功能，再配上檢測儀表、自動執行器以及各種二次儀表，就可以使生產過程控制具有合理的一致性。采用模擬或數字控制器對生產過程的某一或某些 物理 參數進行自動控制， 稱為 過程控制。 隨著微機、微處理器技術的迅速發展，把微機、微處理器引入儀表，代替人的分析、判斷、決策功能，充分利用了其運算速度快和邏輯判斷能力強等優點，既能完成常規儀表所實現的自動控制，又能解決常規調節器 只能 控制一個參數 而 無 法運行較復雜的信息交換的問題，還可以進行集中控制和集中管理。 回顧調節器的發展過程，從使用的器件來看，它經歷了真空管時代－晶體管時代－集成電路時代－大規模集成電路時代四個階段；而從調節器的工作原理來看，它也經歷內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 2 了模擬儀器－數字儀器－智能儀器等不同的階段 [1]。 模擬調節器 調節器將來自變送器的測量值與給定值相比較后產生的偏差進行比例、積分、微分（ PID）運算，并輸出統一標準信號（ 4~20mA 或 1~5V） ， 去控制執行機構的動作，以實現對溫度、壓力、流量、液位以及其 它 工藝變量的自動控制。 模擬調節器的原理圖如 圖 所示 。在該 單回路控制系統中，由于擾動作用使被控變量偏離給定值，從而產生偏差 si xx ??? () 式中 ? —偏差； ix —測量值； sx —給定值。 調節器接受偏差信號后，按一定的運算規律輸出控制信號，作用于被控對象，以消除擾動對被控變量的影響，從而使被控變量回到給定值上來。 調 節 器 對 象給 定 值 偏 差被 控 變 量y變 送 器測 量 值??sxi ox擾 動+ 圖 單回路控制系統 原理 框圖 被控變量能否回到給定值上，以及以怎樣的途徑，經過多長時間回到給定值上來，即控制過程的品質如何，這不僅與對象特性有關，而且還與調節器的特性，即調節器的運算規律有關。 調節器的運算規律就是指調節器的輸出信號與輸入偏差之間隨時間的變化規律。 習慣上稱 ? 0 為正偏差； ? 0 為負偏差。若 ? 0 時 ，對應的輸出信號變化量 ? y0，則 稱 調節器為正作用調節器；若 ? 0 時，對應的輸出信號變化量 ? y0，則稱調節器為內蒙古科技大學畢業設計 說明書（畢業 論文 ） 3 反作用調節器 [2]。 在工業生產中較常用的模擬調節器主要有 DDZⅡ 型調節器 及 DDZⅢ 型調節器。但這些模擬調節器都已慢慢 地 被數字調節器及更 先進 的智能調節器所取代。 數字調節器 在數字控制系統中，用數字調節器來替代模擬調節器。其調節過程是先把過程參數進行采