PDF《基于单片机的温度测控系统》

第! 卷!第#期!$$%年&

!月兰州交通大学学报!自然科学版 '

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! $ $ % !!文章编号# &

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$ @ ! $ 基于单片机的温度测控系统 刘!攀&

! !俞!杰! ! !张海明&

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兰州交通大学 机电工程学院$ 甘肃 兰州!A @ $ $ A $% !>

北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院$ 北京!&

$ $ $ J @ 摘!要! 介绍了一种基于 D B J M F % &

单片机的温度测控系统! 针对被测对象的温度在不同变化范围需要不同的 U \ ? 参数的特点! 提出了一种可以预设多组 U \ ? 参数! 根据检测温度自动选择合适的一组 U \ ? 参数进行控制的方案>

该 方案可以通过键盘和显示器实现测控功能的选择 U \ ? 参数的在线修改和实时显示! 具有调试方便 精度高和可靠 性好等优点! 适合于现场及实验室应用>

关键词! 单片机# U \ ?# 温度测控 中图分类号! B U @ M &

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J!!!!!文献标识码! D $!引言 温度测控在工业领域具有广泛的应用$ 随着传 感器技术&

微电子技术&

单片机技术的不断发展$ 为 智能温度测控系统测控功能的完善&

测控精度的提 高和抗干扰能力的增强等提供了条件>

由于单片机 具有集成度高&

功能强&

体积小&

价格低&

抗干扰能力 等优于一般 F U

5 的优点$ 因此$ 在要求较高控制精 度和较低成本的工业测控系统中$ 往往采用单片机 作为数字控制器取代模拟控制器'

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由于 U \ ? 控制技术成熟$ 控制结构简单$ 参数 易调整$ 不必求出被控对象的数字模型便可以调节$ 所以在温度测控系统中通常采用 U \ ? 算法>

但是$ 由于控制对象的特征不同$ U \ ? 算法的参数往往不 同>

为此$ 本文介绍了一种基于单片机的温度控制装 置$ 在其机内预设多组 U \ ? 参数$ 根据受控对象的 不同自动选择合适的 U \ ? 参数对温度进行控制% 另外$ 工作人员还可以根据特定要求对给定温度进行 控制$ 并对各组 U \ ? 参数进行在线修改>

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!系统的硬件组成 温度测控系统是一个闭环控制系统$ 用温度传 感器将检测到的温度经 D ) ? 转换后送入计算机中$ 与设定值进行比较得出偏差$ 对此偏差按 U \ ? 算法 进行修正$ 求出对应的控制量控制驱动器$ 调节被控 对象$ 从而实现对温度的控制'

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本系统的硬件结构如图&

所示>

图&

!系统硬件结构图 ! # $ &

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8 !!在系统的工作过程中$ 经过温度检测及变换电路 把被测对象的温度转换成电压信号$ 该电压信号经 D ) ?变换器转换为数字信号后送入单片机中$ 与给 定的对应所要控制的多组温度值进行比较$ 找出现温 度值所在范围$ 预载U \ ?参数$ 输出相应温度初值$ 温 度初值对应的受控对象! 如电机 的转速初值经 ? ) D 转换器转换为模拟电压控制连续可调控制器$ 驱动电 磁调速器带动被控对象$ 并且把被控对象的转速经变 换电路和 D ) ? 转换器反馈到单片机中$ 与输出的转 速初值进行比较$ 其偏差被U \ ?程序计算出后重新输 收稿日期# ! $ $ % ! $ # ! ! 作者简介# 刘!攀! &