基于凌阳单片机控制水温系统控制系统的设计.
摘 要
水温控制系统的目的为了控制水的温度，一般控制系统都是使用单片机实现控制功能，本系统也不例外，又为了实现拓展功能－语音播报功能，权衡一下选择比较好的实现方案——使用凌阳单片机。
“61板”上具有按键电路，可用来设置想要的温度值；凌阳单片机的一大主要特色是具有语音信号处理功能，我这里使用它的语音输出功能，可直接使用它的 “61板”上的音频输出电路，通过SPY0030功率放大器，驱动喇叭，完成语音播报功能。
数据采集使用在高温和氧化性介质中物理化学性能很稳定的PT1000，把采集的温度信号通过放大器放大之后送到单片机的模数转换端口（7个通道将模拟量信号转换为数字量信号，可直接通过引线IOA0-IOA6）这里我选择IOA3口，通过PID算法编写程序写进单片机，比较设定值与当前值大小，然后产生相应的控制信号，输出到IOA4口来控制继电器的闭合或断开，从而控制热电炉。同时，本系统的数码显示电路，可用来显示温度的设定值和当前值。
做水温控制系统的挺多，也是一个常见的课题了，我们今天做的这个系统软硬结合，硬件主要是使用凌阳科技自行开发的16位单片机SPCE061A设计的，及使用其简易开发板“61板”；随着单片机功能集成化的发展，其应用领域也逐渐地由传统的控制，扩展为控制处理、数据处理以及数字信号处理（DSP，Digital Signal Processing）等领域。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。并且它的主要特色是有语音信号处理部分; 此单片机可以完成在线编程、仿真、调试。此设计不仅降低开发者的成本，且可以很大程度上加快开发者的设计进程。
凌阳科技的单片机还有其他的很大优点，它除了在MCU上集成更多的具有混合外设功能的模块和大容量的存储器以外，还把一些诸如数字处理功能和语音处理功能等集成在MCU上，竭力提高单片机的性能/价格比，使其应用又上了一个更高的台阶。
软件编程的算法使用PID算法，在工业过程控制中，PID 控制是历史最悠久，生命力最强的控制方式。这主要是因为这种控制方式具有直观、实现简单和鲁棒性能好等一系列优点。但是，在实际应用中，由于条件常常受到限制，因此，PID 参数的调整往往很难达到最优状态。并且即使针对某一工作点获得了PID 控制的最优参数，由于对象一般具有时变性，仍存在整个工作范围和保持长期工作最优的问题。总体上说PID算法是很科学的，我们做的这个水温控制系统主要是这种技术的应用。
目 录
摘 要 III
Abstract IV
引言 1
1 水温控制系统的设计要求 1
2 设计方案的选取 3
2.1 测量部分 3
2.2 驱动控制部分 3
2.3 电路方框图及说明 3
3 系统硬件电路设计 5
3.1 主控部分电路设计 5
3.2 键盘设置电路 11
3.3 数码显示电路设计 12
3.4 音频输出电路 17
3.5 热电炉控制电路 18
3.6 测温部分电路设计 22
4 软件设计 27
4.1 PID控制算法介绍 27
4.2 程序结构图 31
4.3 主程序流程图分析 32
4.4 中断流程图 32
5 电路板设计 34
5.1 Protel 99简介 34
5.2 设计原理图 34
5.3 焊接 36
6 为调试测试做准备工作 37
6.1 “61板”的焊接 37
6.2 “61板”的检测 37
6.3 “61板”特色 38
6.4 “61板”接口说明 38
6.5 十六位单片机集成开发环境简介 40
7 实现水温控制的调试测试过程 42
8 总结 43
谢 辞 44
参考文献 45
附 录 47
参考文献
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