電阻爐溫度控制.

1、項(xiàng)目九電阻爐溫度控制項(xiàng)目?jī)?nèi)容：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(lái)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(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。溫度采集采用熱電偶， 經(jīng)過(guò)變送器后轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。8031

2、 對(duì)溫度的控制是通過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。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(shí)間即可改變加熱絲的功率，以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。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(shí)測(cè)爐溫對(duì)所需爐溫的偏差值，然后對(duì)偏差值處理獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)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。能力目標(biāo)：課題 1 A-D 轉(zhuǎn)換接口技術(shù)課題 2 ADC0809的應(yīng)用技術(shù)課題 3 D-A 轉(zhuǎn)換接口技術(shù)課題 4 TLC5615

3、的應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐演練：1親手設(shè)計(jì)調(diào)試電阻爐的溫度，對(duì)爐溫的采集，與預(yù)設(shè)值相比較，對(duì)偏差值處理獲得控制信號(hào)去調(diào)節(jié)電阻爐的加熱功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。2動(dòng)手設(shè)計(jì)采集A/D 轉(zhuǎn)換溫度對(duì)電爐絲進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。3通過(guò)該項(xiàng)目的訓(xùn)練，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力，養(yǎng)成學(xué)生的工程道德觀念，建立工程敬業(yè)精神和團(tuán)隊(duì)合作精神。項(xiàng)目九課題 4 TLC5615 的應(yīng)用技術(shù)一、 知識(shí)要點(diǎn)掌握 TLC5615 與單片機(jī)的接口以及應(yīng)用程序。二、 能力訓(xùn)練1通過(guò)上機(jī) 實(shí)踐，掌握 TLC5615 與單片機(jī)的接口以及應(yīng)用程序。2會(huì)編制相應(yīng)的接口程序。三、 項(xiàng)目?jī)?nèi)容1、接口電路如圖所示。（1）TLC5615 簡(jiǎn)介TLC5

4、615 是 10 位 COM 型電壓輸出低功耗的 D/A 轉(zhuǎn)換器，和單片機(jī)的通訊方式是串行的，只需要 CS、CLK 、DIO 三根線和單片機(jī)的 I/O 口相連，外圍只需要一個(gè)電壓基準(zhǔn)即可工作，其輸出為電壓形式，因此，電路更加簡(jiǎn)單，如圖 7-6 中所示。可以和其它的串行通訊器件公用數(shù)據(jù)、時(shí)鐘線。外形引腳結(jié)構(gòu)見圖7-8 所示。TLC5615+5P3.0DIODINVCC 81P3.12CLKVOUT73P2.7CSREFIN64DOUTAGND5TLC5615MCS-51表 7-1二進(jìn)制代碼與輸出對(duì)照表(0V2 V REFIN 輸出 )輸入數(shù)字量輸出電壓 (增益 =2)1111 1111 11(0

5、0)2(V REFIN )1023/10241000 0000 01(00)2(V REFIN )513/10241000 0000 00(00)2(V REFIN )512/10240111 1111 11(00)2(V REFIN )511/10240000 0000 01(00)2(V REFIN )1/10240000 0000 00(00)0TLC5615 的二進(jìn)制數(shù)字與輸出電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表7-9。TLC5615 的 DOUT 端為其向單片機(jī)傳送的數(shù)據(jù)，可以用于校驗(yàn)傳送到 TLC5615 的數(shù)據(jù)正確性，一般可不用。TLC5615 的數(shù)據(jù)格式有兩種：一是 12 位格式，數(shù)據(jù)中的末 2

6、 位添 0 補(bǔ)充；二是 16 位格式，高 4 位和低 2 位添 0 補(bǔ)充。 16 位格式適用于采用單片機(jī)的串行通訊方式 0 通訊。（2）、采用 12 位數(shù)據(jù)格式，通訊形式采用模擬串行協(xié)議，主要依據(jù)是串行通訊的方式 0 時(shí)序。待進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在（R6R7）中，（R6）為高 2 位，（R7）為低 8 位中。ORG0000HLJMPMAINDIOBITP3.0；數(shù)據(jù)線CLKBITP3.1；時(shí)鐘線CSBIT P2.7；片選線BIT_CNTDATA32HORG0030HMAIN ：MOVA，R7；取低位MOVB，#0CLRCRLCA；數(shù)據(jù)格式調(diào)整XCHA ，BRLCAXCHA ，BRLCAXC

7、HA ，BRLCASWAPA；待發(fā)送的數(shù)據(jù)調(diào)整到高4 位SETBCLKCLRCS；片選中 TLC5615MOVBIT_CNT ， #4；先發(fā)送高 4 位LCALLTRN；發(fā)送MOVA ，B；再發(fā)送低 8 位MOVBIT_CNT ， #8LCALLTRNSETBCS；片選結(jié)束SJMP$TRN：RLCA；要發(fā)送的位 CMOVDIO，C； CDIOCLRCLK；輸出一個(gè)高電平脈沖NOPSETBCLKDJNZBIT_CNT ， TRN；判斷是否發(fā)送結(jié)束END（3）調(diào)節(jié)加在基準(zhǔn)電壓 REFIN 引腳的電壓為 1.0V，在（ R6R7）中置數(shù)，然后連續(xù)運(yùn)行， 用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量 TLC5615 電壓輸出引腳

8、 OUT 端電壓，驗(yàn)證轉(zhuǎn)換結(jié)果的正確性。多修改幾次（ R6R7）的數(shù)據(jù)、驗(yàn)證；修改基準(zhǔn)電壓再進(jìn)行驗(yàn)證。程序二、采用16 位數(shù)據(jù)格式，通訊形式采用單片機(jī)串行協(xié)議方式0。待進(jìn)行 D/A 轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在（ R6R7）中，（ R6）為高 2 位，（ R7）為低 8 位。ORG0000HLJMPMAINDIOBITP3.0；數(shù)據(jù)線CLKBIT P3.1；時(shí)鐘線CSBIT P2.7；片選線ORG0030HMAIN ： MOVSCON，#00010000B；方式 0，禁止接收MOVA，R7；取低位MOVB，#0CLRCRLCA；數(shù)據(jù)格式調(diào)整XCHA ，BRLCAXCHA ，BRLCAXCHA ，BRLCACLRCS；選中 TLC5615CLRCLKMOVSBUF， A；先發(fā)送高 8 位JNBTI，$；等待數(shù)據(jù)傳送結(jié)束CLRTI；清除傳送完標(biāo)志XCHA ，B；傳送低 8 位MOVSBUF， AJNBTI，$SETBCSCLRTISJMP$END（4）調(diào)節(jié)加在基準(zhǔn)電壓 REFIN 引腳的電壓為 1.0V，在（ R6R7）中置數(shù)，然后連續(xù)運(yùn)行，用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)