报警电路。报警系统是出于电炉的安全考虑进行设计的。温度传感器获得数据传递给单片机基本系统,单片机基本系统分析数据后,当水温过高或过低,即达到预设最大值与最小值时,单片机驱动报警电路,实现报警功能。以上各组件与单片机芯片引脚连接方式为:温度传感器输入端连接到口,按键接在、、,分别控制设定温度的十位、个位和小数位,单片机的输出控制信号由输出;实际水温显示的字型码是由P0口送出,十位、个位和小数位分别由、、选通;设定温度显示的字型码是由P2口送出,十位、个位和小数位分别由、、选通。软件设计(1)主程序设计:系统采用汇编语言进行编程,由主程序进行控制。即由主程序调用子程序。其功能主要对传感器采集的数据送入单片机中特定单元,然后一方面进行在LED显示,另一部分与设定值进行比较,通过PID算法得到控制量并经由单片机输出去控制电动调节阀进行水温调节。(2)子程序设计:主要由显示子程序、键盘中断子程序、进制转换子程序、温控子程序、报警子程序等组成。显示子程序用于显示实际温度和设定温度;键盘中断子程序用于对系统进行设定控制;进制转换子程序用于把采集的温度信号换算为对应的温度值;温控子程序把采集的实际温度与设定温度值比较,调用PID算法,输出控制信号;报警子程序用于控制非法输入温度值。温度控制系统的数学模型温度控制系统可采用采用比例积分调节器来校正,按照一定采样周期采集r(k)和F(k),其偏差值为e(k)=r(k)-F(k)(1)根据偏差值来计算输出u(k),其对应差分方程为:u(k)=u(k-1)+a0e(k)-a1e(k-1)(2)其中:a0=Kp(1+T/T1)a1=Kpe(k)=(rk)-F(k) 3结语此款基于AT89C51单片机的水温控制系统其设计精简、实用、稳定性高、控制精度高、安全性高,既可以实现大工业生产中的水温控制,又可以实现家用电器的水温控制,有着成本低,性能高的优势。
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