PID溫度控制(畢業(yè)論文)

1、摘 要本文主要從硬件和軟件兩方面介紹了mcs-51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，簡(jiǎn)單說明如何實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，并對(duì)硬件原理圖和程序框圖作了簡(jiǎn)潔的描述。還介紹了在單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)中的一些主要技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié),該系統(tǒng)主要以51系列單片機(jī)為核心,由溫度檢測(cè)電路,模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路, 電橋轉(zhuǎn)換電路, 報(bào)警與指示電路, 功率放大電路等構(gòu)成。但用51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的溫度檢測(cè)電路是本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，是整個(gè)單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分，該系統(tǒng)對(duì)溫度進(jìn)行了實(shí)時(shí)采集與檢測(cè)。本設(shè)計(jì)介紹的單片機(jī)溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)方案、元器件選擇、系統(tǒng)理論分析、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試及主要技

2、術(shù)性能參數(shù)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；溫度傳感器；溫度檢測(cè)；溫度控制；pid算法abstractthe design of single-chips temperature control system is introduced from hardware and software, and simply explains how to actualize the temperature control. the hardware principle and software case fig are described. some important techniques in a design s

3、cheme of the hardware and the software of the temperature control by single-chip microcomputer are introduced. the system mostly takes 8031 single-chip microcomputer as core, it is structured by temperature testing circuit, a/d switch circuit, zero passage testing circuit, warning and indication cir

4、cuit, optical-electrical isolation and power amplifier circuit and so on.the main content of this design is temperature testing circuit that uses at89c51 single-chip microcomputer .it is a part of the whole design that cannot be lacked. the system is used to collect and control temperature in real t

5、ime. the temperature automatic control system based on single-chip microcomputer is described in the article including system scheme，parts of an apparatus choice, theoretical analysis，the design of hardware and software, system testing，and the main technical performance parameters key words：singlech

6、ip microcomputer；temperature sensor；temperature collecting；temperature controlling；pid algorithm.目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論111 課題的背景與意義113 課題舉例簡(jiǎn)介2第2章 總體方案321 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)322 具體設(shè)計(jì)考慮3本章小結(jié)4第3章 元器件簡(jiǎn)介531 at89c51單片機(jī)5311 概述5312 主要特性5313 引腳功能532 pt100溫度傳感器7321 概述7322 主要特性7323 pt100工作原理933 adc0804模數(shù)轉(zhuǎn)換器10331 主要特性10332 a

7、dc0804工作原理10本章小結(jié)12第4章 硬件設(shè)計(jì)1241 外圍電路設(shè)計(jì)1242 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)1243 按鍵電路設(shè)計(jì)1244 電橋電路設(shè)計(jì)13441 橋路形式13442 工作方式13443 根據(jù)pt100的經(jīng)典電路1445 lcd顯示電路設(shè)計(jì)14451 引腳功能1546 設(shè)計(jì)目標(biāo)15461 設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)16462 設(shè)計(jì)原理1647 a/d轉(zhuǎn)換電路16本章小結(jié)16第5章 軟件設(shè)計(jì)1751 pid控制算法18511 pid控制作用18512 pid算法的微機(jī)實(shí)現(xiàn)18513 pid算法的程序設(shè)計(jì)2052 lm016l顯示程序設(shè)計(jì)2153 直流電機(jī)pwm控制程序2654 adc0804 a/d轉(zhuǎn)

8、換程序27本章小結(jié)28第6章 系統(tǒng)調(diào)試2961 硬件調(diào)試方法29611 常見的硬件故障29612 聯(lián)機(jī)調(diào)試30613 脫機(jī)調(diào)試3162 軟件調(diào)試方法3163 誤差分析32本章小結(jié)32結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致謝36附錄1 譯文37附錄2 英文參考資料46附錄362第1章 緒論11 課題的背景與意義在近四十年的時(shí)間里，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路到大規(guī)模集成電路這樣四個(gè)階段，尤其是隨著半導(dǎo)體集成技術(shù)的飛躍發(fā)展，七十年代初誕生了一代新型的電子計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)，使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用日益廣泛；而單片微型計(jì)算機(jī)的問世，則更進(jìn)一步推動(dòng)了這一發(fā)展趨勢(shì)，使計(jì)算機(jī)應(yīng)用滲透到各行各業(yè)，達(dá)到了前所

9、未有的普及程度。一個(gè)由微電子技術(shù)為先導(dǎo)，計(jì)算機(jī)技術(shù)為標(biāo)志，包括新材料、宇航、生物工程、海洋工程等多種學(xué)科在內(nèi)的新技術(shù)革命正在興起。在國(guó)內(nèi)，由于單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性好、和價(jià)格低廉等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此，在智能儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)智能終端、家用電器、兒童玩具等許多方面，都已得到了很好的應(yīng)用，因而受到人們高度重視，取得了一系列科研成果，成為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣闊的發(fā)展前景。12 課題的應(yīng)用與展望隨著電子技術(shù)以及應(yīng)用需求的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的進(jìn)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)有了更高的飛躍

10、，我們現(xiàn)在完全可以運(yùn)用單片機(jī)和電子溫度傳感器對(duì)某處進(jìn)行溫度檢測(cè)，而且我們可以很容易地做到多點(diǎn)的溫度檢測(cè)，如果對(duì)此原理圖稍加改進(jìn)，我們還可以進(jìn)行不同地點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)和控制。溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用，因此,溫度控制系統(tǒng)是典型的控制系統(tǒng)。對(duì)于不同場(chǎng)所、不同工藝、所需溫度高低 范圍不同、精度不同，則采用的測(cè)溫元件、測(cè)溫方法以及對(duì)溫度的控制方法也將不同；產(chǎn)品工藝不同、控制溫度的精度不同、時(shí)效不同，則對(duì)數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，對(duì)溫度的測(cè)控方法多種多樣。隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)也得

11、到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。利用微機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)控的技術(shù)，也便隨之而生，并得到日益發(fā)展和完善，越來越顯示出其優(yōu)越性。目前, 單片微機(jī)已普遍地作用于生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制領(lǐng)域中。單片機(jī)以其體積小、價(jià)格低廉、可用其構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的智能控制單元和可靠性高等特點(diǎn), 受到廣大工程技術(shù)人員的重視。溫度是生產(chǎn)過程中最常見的物理量, 許多生產(chǎn)過程是以溫度作為其被控參數(shù)的。因此,溫度控制系統(tǒng)是典型的控制系統(tǒng)。13 課題舉例簡(jiǎn)介在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。例如：在冶金工業(yè)、化工生產(chǎn)、電力工程、造紙行業(yè)、機(jī)械制造和食品加工等諸多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類加

12、熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。采用mcs-51單片機(jī)來對(duì)溫度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此，單片機(jī)對(duì)溫度的控制問題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問題。下面介紹一種功能簡(jiǎn)化后的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。假設(shè)某烘干道采用過熱蒸汽為熱源，蒸汽管道經(jīng)熱交換器加熱空氣并通過風(fēng)機(jī)向烘箱送熱風(fēng)實(shí)現(xiàn)對(duì)膠布（帶）的循環(huán)加熱，烘箱的溫度變化范圍為0120。根據(jù)工藝要求，系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)如下功能和指標(biāo)：溫度給定值在85左右且現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)；溫度控制誤差2；實(shí)時(shí)顯示溫度值，保留1位小數(shù)；溫度超過給定值10時(shí)聲光報(bào)

13、警；控制參數(shù)可在線修改。第2章 總體方案根據(jù)功能和指標(biāo)要求，本系統(tǒng)可以從元件級(jí)開始設(shè)計(jì)，選用mcs-51系列單片機(jī)為主控機(jī)。通過擴(kuò)展必要的外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量和控制。21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)以89c51單片機(jī)為核心，由溫度測(cè)量變換、測(cè)量放大、大功率運(yùn)放、a/d轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)電路、鍵盤顯示共同組成。在系統(tǒng)中，溫度的設(shè)置、溫度值顯示、控制參數(shù)得設(shè)置、運(yùn)行等功能由鍵盤及顯示電路完成。圖2-1 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)方案原理示意圖傳感器把測(cè)量的溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成弱電壓信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)放大電路，送入低通濾波電路，以消除噪音和干擾，濾波后的信號(hào)輸入到a/d轉(zhuǎn)換器（adc0804）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入主機(jī)（單片機(jī)8

14、059）。22 具體設(shè)計(jì)考慮1、由于溫度測(cè)量范圍為0200，控制精度也不高，可選用8路8位adc0804作a/d轉(zhuǎn)換器，分辨率可達(dá)0.5；為了方便操作，系統(tǒng)可不擴(kuò)展專用鍵盤，溫度給定輸入可用兩個(gè)按鍵控制溫度的加減；溫度顯示常用的lm016l；為了實(shí)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)電機(jī)風(fēng)速控制降溫，用熱源控制溫度的上升，中間使用pid控制調(diào)節(jié)速度。2、溫度測(cè)量可以選用鉑熱電阻pt100，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。pt后的100即表示它在0時(shí)阻值為100歐姆，在100時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。圖2-2 pt100溫度阻值曲線由圖所示pt100溫度阻值是呈線性的，故編程較為方便。3、可采用較為簡(jiǎn)單的p控制，由于

15、實(shí)際和理論的差別在可采用帶死區(qū)的比例積分（pi）控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制。檢測(cè)溫度變化時(shí)pt100阻值產(chǎn)生變化，電橋電路中的平衡會(huì)被破壞產(chǎn)生偏差信號(hào)，通過放大器放大經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換送到單片機(jī)中，控制降溫的電機(jī)。為了使控制參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)，通過鍵盤控制實(shí)現(xiàn)對(duì)pi算法的3個(gè)參數(shù)（比例系數(shù)kp、積分系數(shù)ki、控制周期tc）在線整定。這種方法不僅可使參數(shù)調(diào)整方便，而且具有掉電保護(hù)功能。本章小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)軟件和硬件的設(shè)計(jì)思路，就大致設(shè)計(jì)思路上經(jīng)行了選型和設(shè)計(jì)，選用了pt100溫度傳感器了解經(jīng)典的轉(zhuǎn)換電路和pid控制，簡(jiǎn)單的控制只需要p調(diào)節(jié)就可以滿足需要。第3章 元器件簡(jiǎn)介31 at89c51單片機(jī)31

16、1 概述at89c51是一個(gè)低電壓，高性能cmos 8位單片機(jī)，40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口。片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的flash只讀程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的at89c51提供了高性價(jià)比的解決方案。312 主要特性at89c51的主要特性如下： 壽命達(dá)1000

17、寫/擦循環(huán)數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 全靜態(tài)工作：0hz24mhz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定1288位內(nèi)部ram 32可編程i/o線 2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源可編程串行通道低功耗閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路313 引腳功能at89c51引腳排列如圖3-1所示，引腳功能如下： 圖3-1 at89c51的引腳排列vcc（40）：5vgnd（20）：接地p0口（3932）：p0口為8位漏極開路雙向i/o口，每個(gè)引腳可吸收8個(gè)ttl門電流。 p1口（18）：p1口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的8位雙向i/o口，p1口緩沖器能接收和輸出4個(gè)ttl門電流。 p2口（2128）：p2口為內(nèi)部上拉電阻器的8位雙

18、向i/o口，p2口緩沖器可接收和輸出4個(gè)ttl門電流。 p3口（1017）：p3口是8個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻器的雙向i/o口，可接收和輸出4個(gè)ttl門電流，p3口也可作為at89c51的特殊功能口。 rst（9）：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位時(shí)，要保持rst引腳2個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ale/prog（30）：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)，在flash編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ale端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6，它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的，要注意的是，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過1個(gè)ale脈沖。 ps

19、en（29）：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取值期間，每個(gè)機(jī)器周期2次psen有效，但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這2次有效的psen信號(hào)將不出現(xiàn)。 ea/vpp（31）：當(dāng)ea保持低電平時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器地址為（0000hffffh）不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。flash編程期間，此引腳也用于施加12v編程電源（vpp）。 xtal1（19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。xtal2（18）：來自反向振蕩器的輸出。 32 pt100溫度傳感器321 概述熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測(cè)量精確度是最高的，它不

20、僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。與熱電偶的測(cè)溫原理不同的是，熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測(cè)量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。322 主要特性熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻種類(1)精密型熱電阻：工業(yè)常用熱電阻感溫元件(電阻體)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測(cè)量的，因此，

21、熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來影響。為消除引線電阻的影響同般采用三線制或四線制。(2)鎧裝熱電阻：鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為28mm，最小可達(dá)mm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小;機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊;能彎曲，便于安裝;使用壽命長(zhǎng)。(3)端面熱電阻：端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。(4)隔爆型熱電阻：隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線

22、盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于blab3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。工業(yè)上常用金屬熱電阻從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮?，作為熱電阻的金屬材料一般要求：盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大(在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸)、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系(最好呈線性關(guān)系)。目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率

23、越小;銅電阻在測(cè)溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質(zhì)，超過150易被氧化。中國(guó)最常用的有r0=10、r0=100和r0=1000等幾種，它們的分度號(hào)分別為pt10、pt100、pt1000;銅電阻有r0=50和r0=100兩種，它們的分度號(hào)為cu50和cu100。其中pt100和cu50的應(yīng)用最為廣泛。323 pt100工作原理pt100是鉑熱電阻，它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。pt后的100即表示它在0時(shí)阻值為100歐姆，在100時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。熱電阻公式都是rt=ro(1+a*t+b*t*t);rt=ro1+a*t+b*t*t+c(t-100)*t*

24、t*t 的形式，t表示攝氏溫度，ro是零攝氏度時(shí)的電阻值，a、b、c都是規(guī)定的系數(shù)，對(duì)于pt100,ro就等于100，pt100溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如下：測(cè)量范圍：-200+850；允許偏差值：a級(jí)（0.150.002t）， b級(jí)（0.300.005t）；熱響應(yīng)時(shí)間setpoint - nextpoint; / 偏差 pp-sumerror += error; / 積分 derror = pp-lasterror - pp-reverror; / 當(dāng)前微分 pp-reverror = pp-lasterror; pp-lasterror = error; return (pp-roport

25、ion * error/比例+ pp-integral * pp-sumerror /積分項(xiàng)+ pp-derivative * derror); / 微分項(xiàng) 52 lm016l顯示程序設(shè)計(jì)void lcd_write_count(uchar count) rs=0; rw=0; p0=count; dely_ms(1); e=1; dely_ms(1); e=0; void lcd_write_data(uchar dat) rs=1; rw=0; p0=dat; dely_ms(1); e=1; dely_ms(1); e=0; void lcd_init() e=0; lcd_write_

26、count(0x38);/設(shè)置16*2顯示，8位數(shù)據(jù)接口 lcd_write_count(0x0c);/顯示及光標(biāo)的設(shè)置 lcd_write_count(0x06); lcd_write_count(0x01);/清屏 void lcd_disp_init0() uchar i; lcd_write_count(0x80); for(i=0;i16;i+) lcd_write_data(table2i); lcd_write_count(0xc0); for(i=0;i16;i+) lcd_write_data(table3i); void lcd_disp_init1() uchar i;

27、uchar a,b; uchar flag; char ppp; ppp=tem; if(ppp=0) flag=0;ppp=ppp; a=ppp/10; b=ppp%10; lcd_write_count(0x80); for(i=0;i9;i+) lcd_write_data(table0i); if(flag=1) lcd_write_count(0x89); lcd_write_data(-); if(flag=0) lcd_write_count(0x89); lcd_write_data( ); lcd_write_count(0x8a); lcd_write_data(shua)

28、; lcd_write_count(0x8b); lcd_write_data(shub); lcd_write_count(0x8c); lcd_write_data(table012); lcd_write_count(0x8d); lcd_write_data(table013); lcd_write_count(0x8e); lcd_write_data(str0); lcd_write_count(0x8f); lcd_write_data(str1); lcd_write_count(0xc0); for(i=0;i14;i+) lcd_write_data(table1i); l

29、cd_write_count(0xce); lcd_write_data(str0); lcd_write_count(0xcf); lcd_write_data(str1); void lcd_disp_init2() uchar i; uchar bai1,shi1,ge1,bai2,shi2,ge2,bai3,shi3,ge3; bai1=pzhi/100; shi1=pzhi%100/10; ge1=pzhi%10; bai2=izhi/100; shi2=izhi%100/10; ge2=izhi%10; bai3=dzhi/100; shi3=dzhi%100/10; ge3=dz

30、hi%10; lcd_write_count(0x80); for(i=0;i12;i+) lcd_write_data(table4i); lcd_write_count(0x8c); lcd_write_data(shubai1); lcd_write_count(0x8d); lcd_write_data(shushi1); lcd_write_count(0x8e); lcd_write_data(table414); lcd_write_count(0x8f); lcd_write_data(shuge1); lcd_write_count(0xc0); for(i=0;i3;i+)

31、 lcd_write_data(table5i); lcd_write_count(0xc3); lcd_write_data(shubai2); lcd_write_count(0xc4); lcd_write_data(table54); lcd_write_count(0xc5); lcd_write_data(shushi2); lcd_write_count(0xc6); lcd_write_data(shuge2); lcd_write_count(0xc7); for(i=7;i=0)&(num=aa)&(num=0)&(num=bb)&(num101) cold_moto=0;

32、 54 adc0804 a/d轉(zhuǎn)換程序通過使用protues對(duì)pt100熱電阻和其經(jīng)典電路的仿真，仿真范圍是0200得到的是一條線性的函數(shù)：（(ad_cai/255.0)*5-0.44)/0.0324)*10圖5-3 ad轉(zhuǎn)換流程圖所以編的程序：void ad_start() cs_ad=0; wr_ad=1; _nop_(); _nop_(); wr_ad=0; _nop_(); _nop_(); wr_ad=1; while(intr); cs_ad=1;uchar ad_read() uint ad_data; cs_ad=0; rd_ad=0; _nop_(); _nop_(); ad

33、_data=p1; rd_ad=1; cs_ad=1; return(ad_data);void ad_deal() ad_cai=ad_read(); tem_cai=(int)(ad_cai/255.0)*5-0.44)/0.0324)*10); tem_cai1=tem_cai/10;本章小結(jié)本章在分析了系統(tǒng)軟件組成的基礎(chǔ)之上，采用傳統(tǒng)的前、后臺(tái)方式編制系統(tǒng)軟件，分別介紹了系統(tǒng)中的主程序模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊。并在此基礎(chǔ)上討論了系統(tǒng)的軟件抗干擾措施。第6章 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試通常包括實(shí)驗(yàn)室硬件聯(lián)調(diào)、實(shí)驗(yàn)室軟件聯(lián)調(diào)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)仿真、仿真考機(jī)運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試等幾個(gè)環(huán)節(jié)。在系統(tǒng)總裝以

34、后，首先要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室條件下的系統(tǒng)硬件聯(lián)調(diào)；聯(lián)調(diào)成功以后，有了硬件操作保證，就很容易發(fā)現(xiàn)軟件的錯(cuò)誤，在軟件調(diào)試過程中，有時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)硬件故障，軟件故障完畢，硬件中的隱藏問題也能被發(fā)現(xiàn)和糾正；在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)以前，還必須在實(shí)驗(yàn)室條件下把存在的問題充分暴露，并加以解決，通常是用模型代替實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行完全仿真調(diào)試，通過后進(jìn)行連續(xù)不停機(jī)的48h考機(jī)運(yùn)行，正確無誤后再進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)安裝，運(yùn)行成功并經(jīng)過一定時(shí)間的使用，最終驗(yàn)收合格才算完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。下面通過硬件和軟件兩方面介紹相應(yīng)的調(diào)試方法。61 硬件調(diào)試方法611 常見的硬件故障1、邏輯錯(cuò)誤 它是由設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或加工過程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。這類錯(cuò)誤包括錯(cuò)線、開路

35、、短路、相位錯(cuò)等。2、元器件失效 有兩方面的原因：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是組裝錯(cuò)誤造成元件失效，如電解電容、二極管的極性錯(cuò)誤、集成電路安裝方向錯(cuò)誤等。3、可靠性差 引起可靠性差的原因很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；內(nèi)部和外部干擾、電源紋波系數(shù)大、器件負(fù)荷過大等造成邏輯電平不穩(wěn)定；走線和布局不合理也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。4、電源故障 若樣機(jī)有電源故障，則加電后很容易造成器件損壞。電源故障包括電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引線和插座不對(duì)，功率不足，負(fù)載能力差等。612 聯(lián)機(jī)調(diào)試 通過脫機(jī)調(diào)試可排除一些明顯的硬件故障，但有些故障還必須通過聯(lián)機(jī)調(diào)試才能發(fā)現(xiàn)和排

36、除。聯(lián)機(jī)前先斷電，將單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的仿真頭插到樣機(jī)的8031插件上，檢查開發(fā)機(jī)和樣機(jī)之間的電源、接地是否良好。一切正常后，即可打開電源。通電后執(zhí)行開發(fā)機(jī)的讀寫指令，對(duì)樣機(jī)的存儲(chǔ)器、i/o端口進(jìn)行讀寫操作、邏輯檢查，若有故障，可用示波器觀察有關(guān)波形（如選中的譯碼器輸出波形、讀寫控制信號(hào)、地址數(shù)據(jù)波形以及有關(guān)的控制電平）。通過對(duì)波形的觀察分析，尋找故障原因并進(jìn)一步排除故障。可能的故障有：路線連接上有邏輯錯(cuò)誤、有斷路或短路現(xiàn)象、集成電路失效等。在樣機(jī)主機(jī)部分調(diào)試好后，可以插上系統(tǒng)的其他外圍部件，例如鍵盤、顯示器、輸出驅(qū)動(dòng)板、a/d及d/a板等，再對(duì)這部分進(jìn)行初步調(diào)試。在調(diào)試過程中若發(fā)現(xiàn)用戶系統(tǒng)工作不

37、穩(wěn)定，可能有下列情況：電源系統(tǒng)供電不足，或聯(lián)機(jī)時(shí)公共地線接觸不良，或用戶系統(tǒng)主板負(fù)載過大，或用戶的各級(jí)電源濾波不完善等。對(duì)這些問題一定要查出原因并加以排除。（1）采集電路調(diào)試為使溫度采集電路輸出的電壓與溫度的關(guān)系符合理論設(shè)計(jì)數(shù)值，可用一點(diǎn)測(cè)試法。在室溫27時(shí)，調(diào)節(jié)電位器rw1，使ad590對(duì)地電阻為1k，運(yùn)放正端輸入電壓v+=300mv時(shí)，v0=2.7v即可。也可采用兩點(diǎn)測(cè)試法，當(dāng)溫度在050之間變化時(shí)，運(yùn)放正端輸入電壓v+約為273323mv，調(diào)試時(shí)用可調(diào)電壓信號(hào)模擬溫度信號(hào)輸入到運(yùn)放正端，調(diào)節(jié)電位器rw2使v+=273mv時(shí)，v0=0v。調(diào)節(jié)rt2使v+=323mv時(shí)，vo=5v，則5v/5o=100mv/ 即為輸出精度。因軟件還要校正測(cè)溫值，故基本符合上述數(shù)值即可。采用兩點(diǎn)測(cè)試法較精確，故用兩點(diǎn)法。（2）液晶顯示