[毕业设计] 多功能水温控制系统——硬件设计 [复制链接]

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毕业设计 多功能水温控制系统——硬件设计(共38页,22318字)
文摘  本文主要介绍了利用单片机实现温度控制系统的设计过程，在系统构建时选取了凌阳科技公司提供的一新款产品SPCE061A芯片作为该控制系统的核心。由PT1000和电压放大电路提供温度信号,通过PID算法实现对电炉功率和水温控制，使用SSR固态继电器作执行部件，使系统静态误差降低到最小。本次设计还充分利用了SPCE061A单片成熟的语音处理技术(具有较高的处理速度,能够快速地处理较复杂的数字信号)和PC机的图形处理功能，来实现了语音播报温度和打印温度变化曲线的要求。全文的内容主要包括：水温控制系统的方案设计与论证，系统整体电路、部分电路的设计，以及SPCE061A单片机的特点、性能、结构、开发、应用、语音处理技术，继电器的介绍及串行通信简介等。  
关键词  SPCE061A单片机； Pt1000； SSR
目录
摘要……………………………………………………………………………………………………..1
引言……………………………………………………………………………………………………..1
1  方案设计与论证…………………………………………………………………………………...2
  1.1 总体方案设计…………………………………………………………………………………..4
  1.2 关键部分设计…………………………………………………………………………………..4
     1.2.1  驱动控制部分…………………………………………………………………………..4
     1.2.2  测量部分………………………………………………………………………………..4
1.2.3  控制算法确定…………………………………………………………………………..5
2  系统硬件设计……………………….………………………………………………………….…..6
  2.1 水温控制系统硬件设计总体设计框图及说明…………………………………………….….7
  2.2 单片机系统……………..………………………………………………………………….…...8
         2.2.1  SPCE061A单片机概述…….………………………………………………………….…8
         2.2.2  SPCE061A单片机的结构…………………………………………………………..…..10
  2.2.3  SPCE061A单片机的特点极其主要性能…………………………………………..…..10
  2.2.4  SPCE061A芯片的引脚排列和说明……………………………………………………12
  2.2.5  SPCE061A 的开发与应用……………………………………………………………...14
  2.3  部分外围电路设计及分析…………………………………………………………………..15
2.3.1  键盘设置电路………………………………………………………………..………..15
2.2.2  测温部分电路………………………………………………………………..………..16
2.3.3  热电炉控制电路…………………………………………………..…………………..16
2.3.7  电源电路……………………………………………………...…………………….....20
2.3.2  数码显示电路…………………………………..……………………………………..20
2.3.3  音频输出电路…………………………………………………..……………………..23
2.3.6  串行通讯部分电路…………………………………………..………………………..27
3  系统软件设计……………………….………………………………………………………….…31
  3.1  PID算法的实现………….………………………………………..………………………....31
  3.2  软件设计框图………………….…………………………………………………………….31
4  系统调试与参数整定……………………………………………………………………………..31
  4.1  继电器重要指标参数确定…………………………………………………………………..31
  4.2  继电器测试……..…………………….…………..……………………………………….....32
  4.2  PID参数整定……………………………………..……………………………………….....32
5  结果分析……………………………………………………………………………………….….33
  5.1  测试环境…………………………………………………………………………………..…33
  5.2  测试方法及结果分析……………………………………………………………………..…33
           5.2.1测试方法……………………………………………………………………………..…33
           5.2.2测试结果及分析……………………………………………………………………..…34
6  结束语………………………………………………………….………………………….………34
参考资料………………………………………………………….………………………….………..34
英文部分………………………………………………………….………………………….………..37
致谢………………………………………………………….………………………….……………..37

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