文档介绍：北 方 民 族 大 学
课程设计报告
院（部、中心）
姓 名 学 号
专 业 班 级
同组人员
课程名称
设计题目名称
起止时间
成 绩
指导教师签名
北方民族大学教务处制
目 录
1、课程设计内容任务
题目三、设计温度控制系统，其控制系统动态结构图如下：
图中采样周期T=6 (S)；K=；TD=680（S）；=30（S） 输入为单位阶跃信号。
要求设计系统，设，无振铃现象。
计算出D（Z），，并编写汇编语言（或C语言）控制程序。
3、通过MATLAB仿真验证设计结果。
4、设计电原理图（CPU选择8086或MCS-51），A/D转换器可使用图6-30方案；D/A转换器可选择教材中图6-32所示方案；功率加热元件为双向可控硅,调功方式。
2、对课设任务的理解和分析
1、该任务是针对一个特定的控制对象进行可靠性和稳定性控制，选取实际生活中常见的
温度为控制对象；
2、该任务只需要一个控制对象，观察仿真图形和性能，选取单回路控制系统模型进行设计；
3、硬件设计过程采取分步设计，由局部到整体，主要有温度检测模块、输入通道部分、输出通道部分、接口扩展部分、晶振和复位电路模块、调压触发电路等；
4、根据其特定性能，本设计采用大林控制算法来实现系统控制，为了使系统无振铃现象，设计出数字控制器D(z)及其差分方程；
5、编写程序流程图，采取正确的思路和方法，包括主程序流程图、A/D0809初始化、8253初始化、大林算法、延时等；
6、仿真分析和验证过程采用MATLAB和SIMULINK实现，主要针对仿真性能调节系统参数，并结合输入信号（单位阶跃信号）进行可靠性、稳定性分析。
3、题目的设计分析与计算
4、Matlab对控制系统的仿真
Matlab仿真连接图
图4-1 Matlab仿真连接图
仿真调试结果图
图4-2 仿真调试结果图
部分设计电路元件的介绍
热电偶与温度检测原理
8051单片机
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串口接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，具体介绍如下：
中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
数据存储器(RAM)：8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的的RAM
只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
中断系统：8051具备较完善的中断功能，
时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容[2]
MCS-51的引脚说明：
8051采用40Pin