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基于AT89c51家庭温度智能控制系统的设计和仿真(最终版) 基于AT89c51家庭温度智能控制系统的设计和仿真(最终版)

格式:word 上传:2022-06-25 14:56:24

《基于AT89c51家庭温度智能控制系统的设计和仿真(最终版)》修改意见稿

1、“.....文件传输前的调整和设备通讯前的设置功能。效果处理界面原理系统要求满足将保存后的单屏静态显示效果的信息文件打开,通过手工设置,确认将要实现如瞬间显示,由左至右滚动显示的效果可以通过手工添加实现多屏文件保存成个文件通过串口传输。图文显示屏硬件模块工作原理图文显示屏的硬件硬件模块基本结构可以分为屏体和控制器两大部分。屏体部分结构与功能屏体部分主要是和行列驱动电路构成。不论是图形还是文字,都是控制与组成这些图形或文字的各个点所在的位置相对应的器件发光。根据屏幕所需的平面面积大小,选择定数量的。像数码管类的显示器件只在需要发光的七段位置上布置器件,其它位置都是空白的,因此相对价格比较便宜。但是,由于数码管显示的信息有限,只有或再扩展到几个字符,这些字符的变化是靠组合段的发光与否实现的。由于段数不多,组合形成的字符也不多。而用点阵方式构成图形或文字,是非常灵活的......”

2、“.....只要设计好合适的数据文件,每个发光器件占据数据中的位,通过对点阵上全部的进行控制,在需要该器件发光时数据中相应的位填,否则填,这样依照所需显示的图形文字,按显示屏的各行各列逐点填写显示数据,就可以构成个显示数据文件,得到满意的显示效果。由于文字的显示点阵格式比较规范,可以采用现行计算机通用的字库字模,如汉字的宋体楷体和黑体等多种可供选择的方案其大小也可以有等不同规格。图文显示屏的颜色,有单色双色和多色几种。本系统根据实际应用环境采用的是单色图文屏,采用红色的点阵单元。对于双色图文屏和多色图文屏来说,在点阵的每个点上布置两个或多个不同颜色的发光器件,对应于每种颜色都有自己的显示矩阵。显示的时候,各个颜色的显示点阵是分开控制的。事先设计好各种颜色的显示数据,显示时分别送到各自的显示点阵,即可实现预期的效果。每种颜色的控制方法和单色的完全相同。在显示效果方面......”

3、“.....如闪烁平移旋转缩放等,但这里对显示的数据进行的刷新并不意味着定要重新编写显示数据,可以通过定的算法从原来的显示数据直接生成。控制器结构与功能由行列组成的图文显示屏其发光器件数量相当大,不宜使用静态显示驱动电路,而采用多行的同名列共用套列驱动器。控制电路负责有序的选通各行,在选通每行之前还要把该行各列的数据准备好。这行上的发光器件就可以根据列数据进行显示。这种时序控制电路,可以由布线逻辑完成,但考虑显示数据的存储和设计的灵活性及通用性,般都采用单片机实现。单片机功能控制电路采用单片机,主要负责与上位机的通讯控制存储显示数据模块安排控制信号的定时与顺序控制驱动显示点阵的电路等。存储器般的设置随机存储器接收上位机的数据进行保存,或者加设存储固化显示数据的存储器......”

4、“.....控制信号模块各种控制信号用来使显示屏正常工作,包括行选通信号列数据移位信号列数据输出锁存器打入信号产生上下部分在时间上错开的信号清屏信号等。查字模块当需要由单片机来控制调用字模时,需要增设汉字模模块保存模块。控制电路原理温控技术无论是在工业生产,还是日常生活中都起着非常重要的作用。在冶金石油化工电力和现代农业等行业,温度是极为重要而又普遍的热工参数之,在普通家庭里热水器电饭煲电烤箱等依赖于温控技术的家电设备也是必不可少。可以说温度控制技术无处不在。常规的温度控制方法以设定温度为临界点,超出设定允许范围即进行温度调控低于设定值就加热,反之就停止或降温。这种方法实现简单成本低,但控制效果不理想,控制温度精度不高容易引起震荡,达到稳定点的时间也长,因此,只能用在精度要求不高的场合。而采用算法进行温度控制,它具有控制精度高,能够克服容量滞后的特点......”

5、“.....单片机作为控制系统中必不可少的部分,在各个领域得到了广泛的应用,用单片机进行实时系统数据处理和控制,保证系统工作在最佳状态,提高系统的控制精度,有利于提高系统的工作效率。本系统采用单片机编程实现算法进行温度控制。控制的原理和特点在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制,简称控制,又称调节。控制器以其结构简单稳定性好工作可靠调整方便而成为工业控制的主要技术之。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型,控制理论的其他技术也难以采用,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定时,应用控制技术最为方便。控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定控制器的比例系数积分时问和微分时间的大小。控制器参数整定的方法概括起来有两大类是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型......”

6、“.....这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单易于掌握,在工程实际中被广泛采用。般算式及模拟控制规律如式所示式中为控制器的输出为偏差,即设定值与反馈值之差为控制器的放大系数,即比例增益为控制器的积分常数为控制器的微分时间常数。算法的原理即调节三个参数使系统达到稳定。由于计算机控制是种采样控制,它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量。因此在计算机控制系统中,必须首先对式进行离散化处理,用数字形式的差分方程代替连续系统的微分方程,此时积分项和微分项可用求和及增量式表示将式和式代入式,则可得到离散的表达式式中为采样周期,必须使足够小,才能保证系统有定的精度采样定理为第次采样时的偏差值为第次采样时的偏差值为第次采样是调节器的输出......”

7、“.....单片机具有功能强性价比高可靠性高功耗低体积小等特点。单片机技术的出现既提高了产品质量,又丰富了产品功能,同时还简化了控制系统的设计。单片机主要应用在电力化工石油冶金航空航天机械制造等生产实践中,用来实现信号检测数据采集以及对应用对象的控制。随着国民经济的发展,需要对工业现场中的温度进行监测和控制。温度是表征对象和工程状态的重要参数之。研究和设计高性能的温度控制系统具有重要意义。所以本设计选用温度作为被控量进行研究。温度控制系统般具有非线性时滞以及不确定性,为了能实现较高的控制精度,采用闭环算法进行控制。智能温度控制系统满足产品对成本低性能稳定可远程监控制现场温度的要求。系统方案设计本系统采用作为温度控制系统主控单元。是种带闪存可编程,可擦除只读存储器的低电压高性能的位微处理器。指令系统和引脚与典型的系列完全兼容,方便软件的编写......”

8、“.....主机电路。包括核心控制器件单片机,以及由时钟电路复位电路电源电路构成的最小系统。主要完成功能运算,是控制系统数据处理的重要电路。数据采集电路。本系统需要实时采集温度数据,经过转换器转换成数字信号,存入的内部数据存储器,送显示器显示,并与设定值比较,经过算法得到控制量并由单片机输出以控制电热丝加热。键盘处理电路。本系统采用独立键盘,主要功能为输入控制系统的设定值,以便与系统采样值比较。键盘共有个键,其中第个选用双稳态开关,为后续键盘处理子程序提供便利。第个第个和第个键选用按钮开关。第个键按下则转入外部中断处理。第个键判断是十位还是个位进行加减操作,第个键按下转十位进行加减操作,否则转入个位加减操作。第个和第个键分别为加和减操作。显示电路。显示电路采用两个位显示数码管,共阴极接法......”

9、“.....为实现显示管的动态扫描,要给显示器提供段和位控。控制执行电路。系统用加热丝进行加热,加热时间的长短取决于波高电平时间的长短。软件部分系统采用单片机进行数据处理分析,设置相应的温度初始值并对采集到的信号进行实时处理显示。首先由温度的采样值与设定值之差求出温度误差,通过闭环控制算法获得控制量,然后由定时子程序处理,发出可以改变占空比的控制信号,控制加热片的工作时间,从而达到调节温度的目的。软件设计时采用了模块化设计,由主程序模块功能实现模块和运算控制模块组成。主程序模块在主程序中首先给定算法的参数值,然后通过循环显示当前温度,以等待中断,并且使键盘处于最高优先级。外部中断为高优先级,以便使主程序能及时响应键盘处理。初值由算法子程序提供,以用来执行对加热丝的控制。系统总体程序流程图如图所示......”

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