文档介绍：摘要
本设计是高精度波形发生器,以AT89C51单片机作为主控元件,采用单回路控制,运用PID算法,通过外围硬件电路和软件程序从而实现了石油裂解气温度的稳定控制。该温度控制系统由温度信号检测电路、变送单元、单片机控制系统和执行装置等结构组成,通过各种电路和装置完成对温度信号的检测、变送和运算处理功能,并经气动执行装置作用于实际生产,从而使温度控制系统稳定在预定的范围内工作。由于采用单片机控制,该系统具有结构简单,经济实用的特点。
关键词:温度控制单回路控制系统过程控制
目录
· 摘要 I
· 目录 II
第1章 绪论 1
1
1
· 第2章课程设计的方案 2
2
2
3
D/A转换器选型 3
3
· 第3章硬件电路设计 3
电源电路设计 3
复位电路 4
4
波形变换电路 5
· 第4章软件设计 6
程序流程图 6
PID算法子程序 7
· 第5章系统测试仿真与参数整定 9
· 第6章课程设计总结 10
· 参考文献 11
绪论
波形发生器亦称函数发生器,作为实验用信号源,是现今各种电子电路实验设计和应用中必不可少的仪器设备之一。
70年代以前,简易的波形发生器多由纯硬件电路搭接而成,且波形种类有限,多为锯齿波,方波,三角波等,采用555震荡电路发生以上波形是一种可行的方案,不需依靠单片机,但是这种纯硬件电路存在波形质量差、控制难、可调范围小、电路复杂和体积较大等难以克服的缺点。在科学研究和生产实践中,如工业过程控制、生物医学、地震模拟机械振动等领域常常要用到低频信号源,而由单纯硬件电路构成的波形发生器其性能难以符合要求,而且低频信号源所需的电阻电容很大,大电阻、大电容在制作上有困难,参数的精度亦难以保证,体积大、漏电、损耗显著更是其致命缺点。70年代以后,微处理器的出现使得波形发生器发生了日新月异的变化,硬件和软件的结合极大丰富了波形发生器的功能和性能。90年代出现了几种高性能,高精度的波形发生器,如HP公司推出的HP770S的信号模拟装置系统,安捷伦公司推出的33210A函数/任意波形发生器等。目前,波形发生器无论是在功能还是在精度上都发展到了十分成熟的程度。
在科学实验和生产实践中常常用到波形发生器,为了满足波形信号的要求,本设计为设计一款高精度波形发声器,可以根据用户的需求设置输出波形的类型,可以设置波形的幅值、频率,可以显示当前波形的幅值和频率。
设计内容及参数指标如下:1、设置两个输出通道;2、每个通道都可以输出三角波,方波和正弦波;3、输出波形的频率范围:三角波1~500Hz;方波1~1000Hz;正弦波1~200Hz;4、设计4个按键,可以设定输出波形的类型、频率和幅值;5、使用字符型液晶显示器,第一行显示第一通道的波形输出类型、频率和幅值,第二行显示第二个通道的波形输出类型、频率和幅值;6、波形输出电压范围:三角波-5V~+5V;方波0~5V;正弦波峰值为5V~14V
第2章课程设计的方案
本次设计主要是综合智能仪表知识,设计高精度波形发生器,并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。能够较全面地巩固和应用“智能仪表”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握高精度波形发生器设计的基本方法。
应用场合:科学实验和特定的生产实践中对波形的精度要求较高的场合。
系统功能介绍:本设计的高精度波形发生器由硬件电路和软件程序共同构成,该波形发生器能够发出三角波、方波和正弦波,且频率范围和精度较高,满足设计的特定要求。
采用低温漂、低失真、高线性单片压控函数发生器ICL8038,产生频率受控可变的正弦波,可实现数控频率调整。通过D/A和5G353进行输出信号幅度的控制。输出信号的频率、幅度参数由4位键输入,结果输出采用LCD显示,用户设置信息的存储由24C01完成。
由2M晶振产生的信号,经8253分频后,产生100Hz的方波信号。由锁相环CD4046和8253进行N分频,输出信号送入正弦波产生电路和三角波产生电路,其中正弦波采用查表方式产生。计数器的输出作为地址信号,并将存储器2817的波形数据读出,送DAC0832进行D/A转换,输出各种电压波形,并经过组合,可以得到各种波形。输出信号的幅度由0852进行调节。系统显示界面采用16字x1行液晶,信号参数由4位键输入,用户设置信息的存储由24C01