MCS 51單片機的溫度控制系統(tǒng)方案

　　2764是8K EPROM型器件。8031的PSEN和2764的OE相連，P2.5和CE相連，所以2764的地址空間為：0000H---1FFFH，ADC0809的0通道(IN0 其他輸入端可作備用)和變送器的輸出端相連，所以從通道0(IN0)上輸入的0V--+5V范圍的模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后可由8031通過程序從P0口輸入到它的內(nèi)部RAM單元，在P2.2=0和WR=0時，8031可使ALE和START變?yōu)楦唠娖蕉鴨覣DC0809工作;在P2.2=0和RD=0時，8031可以從ADC0809接收A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。也就是說ADC0809可以視為8031的一個外部RAM單元，地址為03F8H(地址重復(fù)范圍很大)，因此，8031執(zhí)行如下程序可以啟動ADC0809工作。

　　MOV DPTR，#03F8H

　　MOVX @DPTR,A

　　若8031執(zhí)行下列程序：

　　MOV DPTR，#03F8H

　　MOVX A，@DPTR

　　則可以從ADC0809輸入A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。

　　1.3溫度控制電路

　　8031對溫度的控制是通過雙向可控硅實現(xiàn)的。如圖一所示，雙向可控硅管和加熱絲串接在交流220V、50Hz市電回路。在給定周期T內(nèi)，8031只要改變可控硅管的接通時間即可改變加熱絲的功率，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。

　　可控硅接通時間可以通過可控硅控制極上觸發(fā)脈沖控制。該觸發(fā)脈沖由8031用軟件在P1.3引腳上產(chǎn)生，在過零同步脈沖同步后經(jīng)光電耦合管和驅(qū)動器輸出送到可控硅的控制極上。

　　3. 溫度控制的算法和程序框圖

　　3.1溫度控制算法

　　通常，電阻爐爐溫控制都采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出實測爐溫對所需爐溫的偏差值，然后對偏差值處理獲得控制信號去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實現(xiàn)對爐溫的控制。在工業(yè)上，偏差控制又稱PID控制，這是工業(yè)控制過程中應(yīng)用最廣泛的一種控制形式，一般都能收到令人滿意的效果 。

　　3.2溫度控制程序框圖

　　溫度控制程序的設(shè)計應(yīng)考慮如下：1)鍵盤掃描、鍵碼識別和溫度顯示;2)爐溫采樣、數(shù)字濾波;3)數(shù)據(jù)處理;4)越限報警和處理;5)PID計算、溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換

　　3.2.1主程序框圖

　　主程序包括8031本身的初始化、并行接口8155初始化等等。大體說來，本程序包括設(shè)置有關(guān)標(biāo)志、暫存單元和顯示緩沖區(qū)清零、T0初始化、CPU開中斷、溫度顯示和鍵盤掃描等程序。

　　3.2.2中斷服務(wù)程序框圖

　　T0中斷服務(wù)程序是溫度控制系統(tǒng)的主體程序，用于啟動數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、讀入采樣數(shù)據(jù)、數(shù)字濾波、越限溫度報警和越限處理、PID計算和輸出可控硅的觸發(fā)脈沖等。P1.3引腳上輸出的該同步觸發(fā)脈沖寬度由T1計數(shù)器的溢出中斷控制，8031利用等待T1溢出中斷的空閑時間(形成P1.3輸出脈沖頂寬)完成把本次采樣值轉(zhuǎn)換成顯示值而放入顯示單元緩沖區(qū)和調(diào)用溫度顯示程序。8031從T1中斷服務(wù)程序返回后即可恢復(fù)現(xiàn)場和返回主程序。