之间的误差信号进行运算然后给出控制信息,单片机的运算规则称为控制法则或控制算法。
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第三章系统硬件设计
3。1总体设计框图及说明
本系统是一个简单的单回路控制系统,总体框图如图2所示。单片机系统是整个控制系统的核心AT89C51可以提供系统控制所需的IO口、中断、定时及存放中间结果的RAM电路前向通道是信息采集的通道,主要包括传感器、信号放大、AD转换等电路;由于水温变化是一个相对缓慢的过程,因此前向通道中没有使用采样保持电路;信号的滤波可由软件实现,以简化硬件、降低硬件成本键盘设定:用于温度设定,共三个按键数据采样:将由传感器及相关电路采集到的温度转为电压信号经AD转换后,送入AT89C51相应接口中换算成温度值用于控制和显示。数据显示:采用了共阴极数码管LED进行显示设置温度与测量温度。继电器加热棒:通过三极管控制继电器的开关来完成对加热棒的控制。
32外部电路设计
3。21温度采集电路采用温度传感器铂电阻Pt1000对于温度的精密测量而言温度测量部分是
整个系统设计的第一步温度传感器的选择是这块电路的关键,它是直接影响整个系统的性能与效果的关键因素之一这里采用的是精密级铂电阻温度传感器Pt1000,它的金属铂含量达99。9999%,因为铂电阻的物理和化学性能在高温和氧化介质中很稳定、价格又便宜,常用作工业测量元件以铂电阻温度计作基准器线性好,温度系数分散性小,在0~100摄氏度时,最大非线性偏差小于0。5摄氏度,性能稳定,广泛用于精密温度测量和标定。
铂热电阻与温度关系式RtR01AtBt2,其中:Rt温度为t摄氏度时的电阻;R0温度为0摄氏度时的电阻;A、B温度系数A3。94102℃;其中B58410(7)℃T任意温度。32。2温度控制电路此部分通过控制继电器的通断从而控制加热棒采用对加在加热棒两端的电压进行通断的方法进行控制,以实现对水加热功率的调整,从而达到对水温控制的目的,即在闭环控制系统中对被控对象实施控制此部分的继电器采用的是SSR继电器,即固态继电器,主要由输入(控制电路驱动电路和输出负载)电路三部分组成固态继电器的输入电路是为输入
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控制信号提供一个回路使之成为固态继电器的触发信号源固态继电器的输出电路是在触发信号的控制下,实现固态继电器的通断切换。输出电路主要由输出器件(芯片)和起瞬态抑制作用的吸收回路组成,固态继电器SSR)是一种全电子电路组合的元件,它依靠半导体器件r