主要原理和設計要求:
多點溫度檢測與控制系統針對室溫環境下的溫度監控,如大型機組的軸溫,大型變壓器油溫,化學反應過程,環境測試等.控制核心采用采用51內核的單片機,溫度檢測點數64點,鍋爐溫度測量范圍0～85℃,宜采用半導體溫度傳感器(如AD590等),探頭(溫度測量點)按矩陣方式切換.輸出8路開關控制信號和1路PWM模擬信號(具備PID控制能力).溫度測量精度0.1度,綜合控制精度誤差不超過1%.這里PWM控制信號用于某發酵罐的過程的溫度控制,在穩態無擾動的情況下,PWM輸出的0-5伏電壓可使溫度從室溫25度變化到最高溫度100度.對應
發酵罐的一階慣性時間常數680秒,純滯后時間30秒,比例系數為15.矩陣結構是n行和n列可選通信號線,在信號線的每一個交叉點同方向連接同型號的半導體溫度傳感器,共n×n個.半導體溫度傳感器具有單向導電性,并且有很好的恒流特性,其恒定電流的大小僅僅決定于測試點的溫度.在電子開關的控制下,同一時間只有唯一一個傳感器接入信號采樣電路,按順序依次采集所有測試點的溫度.圖1為半導體溫度傳感器AD590實現64點溫度測量電路.
設計步驟
一,總體方案設計
二,控制系統的建模和數字控制器設計
三,硬件的設計和實現
1.選擇計算機機型(采用51內核的單片機);
2.設計支持計算機工作的外圍電路(EPROM,RAM,I/O端口等);
3.設計鍵盤,顯示接口電路
4.設計輸入輸出通道(包括AD590切換控制電路,信號轉換電路和電平移動電路,AD轉換器,輸出驅動電路等);
*5. 其它相關電路的設計或方案(電源,通信等)
四,軟件設計
分配系統資源,編寫系統初始化和主程序模塊;
2.編寫數字調節器軟件模塊;
*3.編寫A/D轉換器處理程序模塊;
*4.編寫輸出控制程序模塊;
*5.其它程序模塊(數字濾波,顯示與鍵盤等處理程序).
五,編寫課程設計說明書,繪制完整的系統電路圖(A3幅面).
課程設計說明書要求：
1.課程設計說明書應書寫在學院統一印制的課程設計(論文)說明書上,書寫應認真,字跡工整,論文格式參考國家正式出版的書籍和論文編排.
2.論理正確,邏輯性強,文理通顧,層次分明,表達確切,并提出自己的見解和觀點.
3.課程設計說明書應有目錄,摘要,序言,主干內容(按章節編寫),主要結論和參考書,附錄應包括程序清單,系統方框圖和電路原理圖.
4.課程設計說明書應包括按上述設計步驟進行設計的分析和思考內容和引用的相關知識.
5.*部分為可選項,不作要求.
6.程序清單可以提交電子文檔,按以下方式提交.