外文文献及翻译--基于单片机的可编程温度控制器

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1、外文原文：http:/ 中文 3126 字     毕业设计 (论文 )外文资料翻译   学     院：  电子与电气工程学院  专     业：  测控技术与仪器  姓     名：    学     号：    外文出处：  Industrial Electronics, Control and Instrumentation, 1997. IECON 97. 23rd Internatio

2、nal Conference on. IEEE, 1997, 1: 155-158 附     件：  1.外文资料翻译译文； 2.外文原文。      指导教师评语 ：  所选内容与课题相关，对课题设计参考具有一定价值；翻译具有一定难度，工作量适中；译文基本正确，语句通顺，但也存在部分错误。  总体评价：良  签名：                           &nb

3、sp;                             2012 年  3 月  15 日  注： 请将该封面与附件装订成册。附件 1：外文资料翻译译文  基于单片机的可编程温度控制器   摘要  本文阐述了一种基于单片机的可编程温度控制器，它采用的是 电阻式温度传感器 （ RTD） 。该系统使用了一个电阻 -时间转换器来获得 随传感器电阻线性变化的时间间隔，使用单片机内部的定时 /计数器

4、和适当的软件编程来确定被控温度并与目标温度相比较。利用 PID算法的数字数据转换器的输出结果误差来控制可控硅整流器的点火角，该可控硅整流器是用来控制加热器电源的。本文最后给出了实验结果以验证此设计方案。  一、绪论   物理或化学反应对温度是很敏感的，因此，在一些工业过程中对温度的控制是十分 重要的。使用数字计算机作为核心部件的温度控制器，以其强大的计算处理能力，具有精度高、可编程性好和适应能力强等优点。当使用的温度传感器以电压或电流形式输出时，需要在敏感 元件和计算机之间接一个高精度 A/D转换器。但当传感器是以频率或时间间隔格式输出时，就不需要再接 A/D转换器了，因此

5、接口电路也就变得简单了。 穆罕默德等人也研制了一种此类型的温度控制器，其传感器是以频率格式输出的。但是他们的方案由于温度范围小而在应用上受到了限制，因为他们采用的传感器是热敏电阻。本论文阐述了一种使用 RTD作为传感器的基于单片机的温度控制器。在该控制器中，温度是以固定时间周期来获取的，该方案具有硬件和接口电路简单的优点。由于使用了 RTD传感器，该方案可以控制的温度范围为-180 600 甚至更高 。  二、工作原理   该控制器的 硬件 框图如图 1所示，它 利用 一个电阻 -时间转换器来获取时间周期，该时间周期是随 RTD传感器的电阻线性变化的。通过一个触发器，电阻

6、-时间转换器连接至 8751单片机的定时 /计数器 1。这个定时 /计数器工作在模式 1，提供一个与 Rt成比例的 16位的计数值 Nt。通过 Nt，就可以按指定的温度范围确定被控制的源温度T(摄氏 )，其二次关系式如下：  Nt=A+BT+CT2                                 (1)  这里， A、 B、 C是可以由三个温度点确定的合适常数，且 必 须使得 在这些温度点处得到的 N

7、t值都满足式 (1)。为得到满足式 (1)的温度 T，我们采用了一种逐次逼近法。在这种方法中，先将假定作为 T的 16位二进制数的最高位置 1，并计算出式 (1)的 R.H.S。被置位的最高位将根据计算结果与 Nt的比较而保持或清零，如此反复，设置下一个最高位为 1，进而得出一连串比较结果，如同一个逐次逼近型 A/D转换器。   通过一个键盘接口和单片机的一个端口，就可以输入要设定的温度值 Ts并存储在单片机的存储器中。测得的温度值 T与 Ts比较，然后通过 PID控制算法得到一个 16位的差值 Ts-T。这是在每 个电源电压周期的零点处，从一个适当的数值 No中减去并加载到 8751单片机定时器 0的寄存器中的。然后，在定时 /计数器中装入计数值初始化后，直到计数值溢出产生中断申请，以在单片机的某一位端口上输出一个立即脉冲。这个在 “ 过零 ” 一段时间延时（延时大小由 PID控制器的输出而定）后产生的脉冲，将会去点燃控制加热丝电源的可控硅整流器。测量温度将会根据进程以一定速率更新，这是由控制器通过使用单片机寄存器计数主周期并在计数值达到预设值时采样新值来完成的。   图 1 温度控制器框图