太阳能硅片酸洗池温度控制系统设计【独家毕业课程设计带任务书+开题报告+外文翻译】
太阳能硅片酸洗池温度控制系统设计【独家毕业课程设计带任务书+开题报告+外文翻译】,太阳能,硅片,酸洗,温度,控制系统,设计,独家,毕业,课程设计,任务书,开题,报告,讲演,呈文,外文,翻译
摘 要 近年来随着单片机技术、集成电路的迅速发展,温度控制技术得到了较快的发展。比如测温可采用新型的红外温度传感器,它是非接触式的测量方式,不同于接触式温度测量方式。测量物体的温度时,不需要等到被测物体与温度测量传感器热交换完成,达到热平衡以后,再进行测温。它的响应时间较短,受环境温度变化的影响较小。温度控制系统在医学研究、汽车电子、工业控制等领域里都有应用,好的温度控制系统能提高工业机器的使用寿命,提高产品质量,创造好的研发条件。因此,人们需要更实惠、稳定性更好、响应速度更快的温度控制系统。 本文介绍 了一种基于 片机的温度控制系统,先是设定一个酸洗池的温度值,通过四个红外传感器测量酸洗池的温度,取其平均值,单片机获得酸洗池的温度后,把它与设定的起始温度值进行比较,如果测得温度小于设定温度时,对酸洗池内的液体进行加热;测得的温度大于设定值时,对酸洗池内的液体进行冷却,使酸洗池的温度稳定在设定值。 本课题完成了对酸洗池的多个工位的温度的测量,显示其温度值,检测分辨率可以达到小于或等于 能够设定酸洗池的温度值,对酸洗池进行冷却或加热,使它的温度稳定在给定值。 关键词 : 电机驱动电路 ;多点测温 n of as be of it is of do to to be is is by in in of an to to be CM of a of to of it to if is is of in of be or . It is to of It or 目 录 1 绪论 . 1 度控制系统的研究背景与意义 . 1 题的主要内容及要求 . 1 文的内容安排 . 2 2 方案论证 . 3 统方案 . 3 案选择 . 3 3 系统硬件设计 . 5 片机 简介 . 5 外测温原理 . 6 晶显示原理 . 7 膜抽水泵工作原理 . 11 298N 电机驱动电路 . 11 热装置的选择 . 13 制原理 . 13 键电路 . 14 电电源电路 . 14 4 系统软件设计 . 16 程序设计 . 16 度测量子程序 . 17 度显示子程序 . 19 键电路子程序 . 20 度控制子程序 . 21 5 样机调试过程 . 24 试过程 . 24 试结果分析 . 24 6 结论 . 25 谢 辞 . 26 参考文献 . 27 附 录 . 28 第 1 页 共 47 页 1 绪论 度 控制 系统的研究背景与 意义 随着单片机 技术 、 纳米技术的快速发展 ,温度检测技术逐渐走向智能化、复合型,生产出来的温度传感器已经可以做得非常小,集成了非常多的元器件,测量的精度很高,在较远的距离依然能够检测到被测物体的温度。在 生产产品、研发新产品、机器最优运行等方面都有必要控制好温度,这就需要具有良好的性能的温度传感器。市场的巨大需求引导着产品的开发,跟温度控制相关的电子产品开发,已经成为当下的热门研究项目。当今世界,工业生产已经离不开温度控制,温度控制系统已经在多个领域里得到应用,如温室大棚、医学研究、食品储存、火灾报警、生产产品,在这些不同的领域里,都需要拥有优异性能的温度控制系统。 温度是一 个 在生活、工业生产、科学研究中 , 经常需要测量和控制的重要 参数 ,对温度的测量与控制的好坏在很大的程度上直接影响着产品的好坏 , 科研成果的好 坏 。能够及时又准确地获得温度值,并对它进行合理的控制,在工业生产过程中是较为重要的一个环节。以前的温度传感器, 很容易受外部环境的影响 ,所测量 到的温度会发生较大的变化 ,它的电路结构又较为复杂,倘若它损坏了,难以进行维修,也就 难以保证温度测量的精度。在国外 ,特别是在发达国家, 温度控制系统已经较为成熟 , 控制性能非常好 ,创造了很高的价值。 在各个领域里的应用非常广泛 , 他们在温度控制方面的研究比我们早 , 有相当多的应用经验 ,积累 了足够的技术 , 拥有一 大 批优秀的人才 。而 在国内 ,很多地方的工厂都缺乏高精度的设备 , 缺乏技术开发人 员 , 缺乏技术储备 ,受到这些客观因数的制约, 所能生产出来的温度传感器 , 其 测量 精度不高 ,测量距离不够远, 使用寿命不长 ,损坏率比较高,也就常常需要从国外引进先进的温度传感器,先进的生产技术,聘请国外的技术人员,这就需要花费大量的资金和时间,导致生产成本变得非常昂贵,所生产出来的产品缺乏行业竞争力。温度控制系统在控制方式、控制效果、应用范围等方面,跟发达国家有较大的差距。现在国家需要提高制造能力水平,创造一流的产品,改善人们的生活, 这就需要改变这种现状。为此,我们需要设计出具有高精度、低成本、稳定性好、功耗小、使用 简便的温度传感器,有了这些良好的组成部件,才能设计出性能优良的温度控制系统,设计出多种多样控制方式,才能把温度控制做好,满足他人的需求,这对提高产品质量,改善人们的生活水平都有很高的价值。 题 的主要内容及要求 课题的主要内容:以光伏硅片酸洗池作为被控对象,来设计太阳能硅片酸洗池温度控制系统,控制酸洗池管式换热器的流量大小,实现控制酸洗池温度的目的。最后,系统实现了通过闭环调节方式,使酸洗池温度稳定在给定值。课题的主要要求如下: ( 1)测量酸洗池多个工位的温度值,并把实际测量被测对象的温度值显示出来 ; ( 2)在温度控制精度方面,要求控制精度小于或等于 检测分辨率小于或等于 ( 3)能够适应工业现场的工作要求,抗干扰能力强。 文的内容安排 论 文分为 六章来写,首章叙述的是课题的研究背景,它的主要内容、要求以及整篇论文各个部分内容的安排。第二章主要是对所提出的方案进行论证。第三章阐述了本课题的总体方案,详细介绍了各部分硬件电路,包括 385隔膜抽水泵的工作原理、红外温度传感器的测温原理、液晶显示原理、加热装置的选择、按键电路、供电电源电路。第四章所描 述的是各部分程序的数据处理与控制过程。第五章描述了样机的调试过程中遇到的问题以及对测试结果的分析。第六章是对本课题进行总结,总结温度控制系统的控制过程,实现了那些功能,以及自己在做毕设过程中所能体会到的内心感受。 2 方案论证 统方案 方案一:主控芯片采用单片机 用多个七段 热采用简易的电热丝,冷却使用风扇,多只 度 传感器 , 经过内部数据处理 , 能读取被测对象的 温度 , 要正确显示其温度信息 , 还需要通过程序 对其相应的位进行数据处理,这样就可以把被测对象的温度显示到 较酸洗池的设定温度与红外温度传感器测量得到的温度的大小,设定温度较大时,控制加热装置开始工作,加热酸洗池;测得的温度较大时,风扇开始工作,使酸洗池加快散热,逐渐冷却下来。不断地进行比较,重复加热或冷却的步骤,使酸洗池的温度等于设定的温度。 方案二 :以单片机 主控部分 ,采用固态继电器和电热丝作为加热部分, 385隔膜抽水泵与常温的水作为冷却部分, 显示采用 12864液晶显示 屏, 四个 为温度测量部分,红外测温传感器可以很方便获取被测对象的温度值,经过内部数据转换之后,再由单片机处理数据,分离出各个位,再按照顺序让它正确的显示在 12864液晶显示 屏的位置 上 。把四个红外测温传感器测得的酸洗池的温度加起来,再取它的平均值,以这个平均值作为酸洗池的参考温度,比较它与设定的温度值的大小,设定的温度值较大时,在 制固态继电器的导通与关断,进而控制电热丝工作,加热酸洗池内水的温度;酸洗池的温度较大时,抽水泵开始工作,把酸洗池内的热水抽到冷水储存器里,同时把冷 水储存器里的冷水抽到酸洗池内,使酸洗池冷却。不断把酸洗池内水的温度值与设定温度值进行比较,又不断地重复加热或冷却,实现对温度的控制,使得酸洗池的温度等于设定的温度。 案选择 在提出的方案一中,所选用的是 用它测量被测对象的温度时,需要与被测对象充分接触,并且热交换完成后,才能获取被测对象的温度值;一个七段数码管只能显示一个字符,采用数码管来显示较多的信息的时候,就得有足够的数码管,控制起来不是那么方便;采用风扇进行冷却,液体的比热容较大,冷却效果不明显,冷却过程非常缓慢, 需要等待的时间较长,效率较低。方案二中,在需要时,通过控制电热丝加热酸洗池内水的温度,或是由 385 隔膜抽水泵把冷水储存器里的水抽到酸洗池内,又把酸洗池内已被加热的水抽到冷水储存器内,这样能够形成一个循环,通过较冷的水和自然冷却,把产生的多余热量带走,使酸洗池内的温度得到保持。使用红外温度传感器,进行现场测量温度可不与被测对象接触,测量得到的结果更准确,无需较长时间的等待,能够快递获得被测对象的温度值,看到被测对象温度的轻微变化,安装 方法灵活简便,它更符合实际的温度控制系统。而使用 12864液晶显示屏,所能够 显示的信息量非常多,屏幕够大,显示的温度信息清晰可见,读取方便。综合考虑后,选择了控制效果更好的方案二。 3 系统硬件设计 系统硬件设计的总体方案,主控模块采用 由 四个 量要测对象的温度,温度的显示由 12864液晶显示 屏 来完成 , 按键电路 使 用 五个轻触开关,加热装置用电热丝来模拟,图 3系统硬件设计的系统框图。首先,通过 5个按钮可以设定酸洗池的温度值,这 5个按钮的功能分别为加、减、光标位置切换、设定 、开始,把酸洗池的温度值设定好以后,通过四个红外测温传感器测量被测对象的温度,取它们的平均值作为酸洗池内水的温度值,当它小于设定的温度时,固态继电器导通,电热丝通电,开始工作,加热酸洗池内水的温度;而当它高于起始温度时,就打开抽水泵,把酸洗池内的热水抽出去,把冷水抽进来,使酸洗池冷却下来。不断地进行比较,又重复进行加热或冷却,在这个过程中,加热产生的热量不断被抵消掉,使酸洗池温度稳定在给定值。 图 3统 框图 片机 简介 片机芯片,是基于 片机芯片开发出来的一款升级产品,它比 28B, 用户应用程序 空间多了 4加了一个 16位的 有 40个引脚,四组 I/O 口 ,封装为双列直插式,它能外接频率更高的晶振,可达到 40M(见 )。在很多的控制领域中,都能见到它的身影。该单片机芯片的封装图如 图 3 主控模块:片机芯片 按键电路 多 点温度 测量 电源 385 隔膜抽水泵 加热 装置 液晶 显示电路 图 3装 图 外测温原理 如 今 ,比较常见到的 有接触式 、 非接触式 , 这两 种不同的测温方式 。第一种测量精度高,电路简单,但响应时间长,要等到测温器件跟测温对象的热交换结束,达到平衡状态后,才能够读取其准确的温度值,极易受到环境温度变化的干扰;第二种温度分辨率高、不易受到外界环境温度变化的干扰、稳定可靠、可测量的温度范围宽、响应速度快。如红外温度传感器,它根据被测对象向外热辐射的能量来测量出被测对象的实际温度值,不需要进行接触,也不需要等待较长时间,在较远的距离也能进行测量,测量的温度误差较小。因此,在很多测温环境下,都可以使用它来进行温度的测量。 本课题 由四个 温模块 来测温 , 温模块以 列测温芯片为主 , 一种高精度的 列测温芯片,它体积小 ,节能,方便集成,拥有两种不同的工作模式,它能在 125以内正常地进行测温。倘若 需要获得较高的测温精度 , 可设置较小的测温范围,通过 线 , 修改 相应的控制字 , 即可实现 , 最高精度可达 。它多应用于高精度 、 无接触 、 远程测量 , 印刷机温度控制 , 人体温度测量 , 汽车空调系统等领域 。表 1为 测温模块的引脚功能。 表 1 引脚序号 引脚名 称 功能描述 1 源输入端 2 地端,跟金属外壳相连接 3 z 工作在 外部电路置高电平; 式下,它是串行时钟的输入。在 86作为外部双极性晶体管的输入端 4 字输入 /输出端,工作在 式下时,作为串行数据的输入 /输出接口,此引脚自动设置为集电极开路模式;在正常模式下,作为测量温度输出脉宽调制( 输出端 该系列模块的体积非常小,重量轻,它的温度分辨率最高可达 到 ,因它测温范围宽,可以在多种不同的使用环境下正常工作,在这两种输出方式中,本课题选用的是可编程 出。 同步串行总线,数据传输速度非常迅速,只需要数据线和时钟信号线这两根信号线,它可以很方便的读取到 的中央处理器能够跟外部器件交换信息,较少地占用内部处理器的资源,这样就能够提高器件的工作效率。 在出厂以前,厂家已经对 外测温传感器做了标定和校验 , 温度范围被设置 在 120之间,能输出较好的线性信号。热电元件 为它 的 红外感应部分 , 输出的温度值 ,是传感器自身温度 较为理想状态下,热电元件的输出电压为: ),(),( 44 计算公式中的温度单位都是 要测量酸洗池内水的温度,需要 把四个 胶枪按压出的溶胶可以很方便的把它固定好,固定的位置距离酸洗池要稍微远一些,分布在不同的位置上,测温模块上的红外温度传感器倾斜向下。除了可测温的红外温度传感器部分,其它的用胶布包起来,防止有水滴掉落器件上 ,损坏 模块只需连接四根线,其中的两根用作供电,剩下的是信号线,连接线路比较简单。购买的时候,店家提供有 温模块的模块信息,仔细查阅测温模块的使用手册以及相关的参考例子,里面附有程序,只要能理解好整个控制过程,所编写程序的含义,使用该模块进行测温是很方便的,把总体程序编写好以后,修改相应的端口、变量,调用该模块程序就可以了。 晶显示原理 12864液晶显示模块 , 它由 128*64个点构成, 可以调节液晶显示的对比度 ,能在液晶的任意位置显示数字、字符、汉字以及图形信息, 有 并行 、 串行这两种不一样的控制 方式 (见 )。 本 课题 所使用的是串行控制方式 ,如下图 3的串行接口所需的连接线较少,控制起来也很方便。 图 32864与单片机 的 串行 连接 图 使用 12864 液晶的 时候 ,需要把 (即工作方式为串行控制方式), 给背光电源的正负极接上 +5且需要 在电源的正极和对比度调节端加一个 100动变阻器 。 下面的 表 2 列出 了 12864 的引脚功能 。调节滑动变阻器的旋钮,改变它的阻值,输入合适的电 压到 液晶显示对比度调节端 得信息显示正常。在显示信息不清晰的时候,可用螺丝刀 调节对比度 , 使显示出来的信息清晰可见 , 方便他人读取液晶显示屏上的温度数据 。为了更好地重复利用优良的液晶显示屏,减少它的损坏,在焊接的时候,焊接一个插槽,这样能够很方便的取下液晶显示屏。在检测电路的时候,把它取下来,检测会方便一些。 表 2 12864引脚功能表 引脚序号 引脚名称 功能描述 1 地端 2 源的正极 3 晶显示对比度调节端 4 数据 /命令选择端( H/L) (串行片选 ) 5 R/W( 读 /写选择端( H/L) (串行数据口) 6 E( 使能信号 (串行同步时钟信号) 7 据端口 8 据端口 9 据端口 10 据端口 11 据端口 12 据端口 13 据端口 14 据端口 15 行 /串行选择端,端口被置为高电平:并行,低电平:串行 16 脚 17 位端口 ,端口处于 高电平无效 ; 低电平有效 18 脚 19 光电源的 正 极 20 光电源的负极 12864 液晶显示屏的指令说明如下表 3。使用该模块显示内容的时候,要遵循一定的步骤,初始阶段要打开整体显示功能,消除屏幕上的显示内容,通常设置为基本指令操作,这个阶段完成后,就可以写指令或数据,然后一个字节、一个字节地发送数据,设置内容的显示位置,再由单片机进行相应的数据处理,就可以显示数据了。在 的时候 , 由扩充指令 能够 设置如待机模式 、 反白显示 、 绘图模式的功能 (见 )。 表 3 12864指令功能表 指令 指令码 功能 6 4 2 0 功能设定 0 0 1 : 4位数据; : 8位数据 :扩充指令操作; :基本指令操作 清除显示 0 0 0 0 0 0 0 1 将 0H,即空格,并且设定 00H 显示开 /关 0 0 0 0 1 D C B B=0/1:游标位置反白不允许 /允许 C=0/1:关闭 /打开游标 D=0/1: 整体显示关闭 /打 开 设定0 1 用来设定 进入点设0 0 0 0 0 1 I/D S 指定在数据的读取和写入时,设定游标的移动方向,以及指定显示的 定 移位 游标或显示移位控制 0 0 0 0 S/C R/L 设定游标或显示移位控制位,这个指令不会改变 设定1 0 定 就是显示的位置。 第一行 : 80H87H; 第二行 : 90H97H; 第三行 : 88H8四行 : 98H9取忙标志和地址 以确认内部动作是否完成,同时可以读取地址计数器( 值。 :表示模块正在准备状态,能够接受外部的数据或指令; :表示模块在进行内部的操作,这个时候它不接受外部的数据或指令。 地址归位 0 0 0 0 0 0 1 设定 00H,并且将游标移到开头原点位置 12864 液晶显示屏有的带字库,有的不带字库,不带字库的需要字体生成软件获取一段数据,在把它放到程序中,用数组包含。为了方便 ,本课题使用的是带字库的 12864液晶显示屏。该显示模块的 们把将要显示的内容写入到内部显示存储器中,就可以在液晶显示屏上显示出来。 在需要显示汉字的时候 , 先要设置它的显示地址 ,有了明确的地址,才不会出现错乱,然后 再送数据 。比如要在第二行第三列显示数据,设置的显示地址为 92H,设置好以后再发送数据。 下面的表 4列出了相应位置上的地址。在需要显示字符的时候,同样需要设置好显示的地址,再送数据 ,显示两个字符可相当于显示一个汉字的信息量。 表 4 汉字显示坐标 横坐标 纵坐标 第一行 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H 第二行 90H 91H 92H 93H 94H 95H 96H 97H 第三行 88H 89H 8四行 98H 99H 9在图 3一个字节的命令控制字格式为 11111中的 10的时候,执行的是读数据; 00 的时候,执行的是读状态; 10 的时候,执行的是写数据; 态为 000 的时候,执行的是写指令。第二个字节发送的是数据 /指令的高四位,低 4位直接置零,第三字节把低四位左移到高位,再把低位置零,再进行发送数据 /指令。 图 32864的串行读 /写操作时序图 膜抽水泵 工作原理 通电后,抽水泵内的直流电机开始做圆周运动,由机械装置控制抽水泵内部的隔膜,让它不停地做往复式运动,不断压缩泵腔内的空气,在单向阀作用下,排水口处就形成正向压力;而抽水口处形成真空,里面的压力小于外面大气压的压力,压力差足够大时,外面的水将在压力差的作用下,将水经水管不断压入进水口 ,紧接着不断从排水口排出到另一边的容器内。由抽水泵内直流电机产生的动能来不断吸入水、排出水,能够以一定的流量把水输送到另一处地方。 本课题采用两个 385 隔膜抽水泵,用 制方式进行控制,控制输出的波动小,对其它电路的影响小。 一个抽走酸洗池内 被 加热的水 , 一个抽冷水到酸洗池 。将 温模块所测得的温度值比较大时,就控制两个抽水泵同时开始工作,一个抽走热水,一个抽回冷水,形成一个循环,带走多余的热量,不至于出现酸洗池内的水过少的现象,使酸 洗池的温度稳定在给定值。所使用的 385 隔膜抽水泵 的流量在 ,工作电压可取 6到 12作电流为 1A。 298N 电机驱动 电路 内部含有两个双全桥驱动器 , 输出的电流较大 ,可以达到 2A。图 3 部原理图 , 两个使能端都接电源 ,它们 处于逻辑高电平 ,使能端有效, 能够驱动 两路直流电机。表 5 列出了该 电机驱动 电路中的 不同的状态下,电机的对应的运行状态。 图 3298表 5 驱动 电路 的逻辑功能表 N 电机的运行状态 x x 0 停止 1 0 1 顺时针运行 0 1 1 逆时针运行 0 0 1 停止 1 1 1 停止 想 要控制电机的运行状态 , 需 要把使能端设置为高电平,设置好 四个与单片机相连的端口状态。电路中的二极管起保护的作用,因为电机在状态转换的过程中会产生的反向大电流,二极管的加入,为它提供了泄流的通路,从而起到保护 驱动两路电机转动的时候,驱动电路的功耗会变得比较大, 件发热 量很高,如果 仅 靠 它 自身 进行 散热 ,很 可能会影响驱动电路的性能 ,严重的情况下,还可能导致 坏, 需要 在 加 一个散热片 ,有了散热片,跟空气接触的面积变大了, 可以取得较好的散热效果 ,使得 图 3298 图 3298热装置的选择 加热 装置 选择 了功率为 1500W,工作电压为 220了能够减缓加热的速度,添加了一个动合型的固态继电器,采用 制方式。固态继电器有四个接线端,分成两部分,一边作 为输入,一边作为输出,输入端连接单片机的 I/O 端口,输出的两端接到电热丝的正负极,控制固态继电器的通电时间,就可以控制电热丝按较小的功率加热酸洗池,固态继电器在中间有隔离器件,把输入电压与输出电压隔离开来,人在低电压一边进行操作就比较安全了,其它的电路也得到了保护,减少了干扰。为了更好的实现本课题的温度控制,把占空比设置得比较小,加热过程缓慢一些,这样做有利于抽水泵抽水冷却与自然冷却,能够抵消掉加热装置加热过程产生的多余热量。如果占空比设置得比较高,加热过程过快,多余的热量无法在合适的时间内,通过自然冷却和 抽水泵抽水冷却抵消掉,用来冷却的水,它的水温也会升高,这样的话,酸洗池内的水的温度会变得过高,温度控制系统就没有办法使得酸洗池的温度稳定在给定值。 制原理 不改变开关周期 T,改变通电时间 的比值,也就是改变占空比,这样的控制方式成为脉冲宽度调制 冲宽度调制经常应用于不间断电源( 开关稳压电源、交流电机变频调速以及直流电机调速等控制电路 3。 图 3形图 ,在一个脉冲周期 过 t1 号由高电平转变为 低电平,开关不导通,没有电压输出。经过 t2 号将由低电平转变为高电平,开关管导通,输出电压为 U,由下列公式可求出输出电压的平均值 1211O 其中 是 占空比 。 表示在开关管导通的时间 脉冲周期 T 的比值, 1,0 。在电源电压 以通过改变 值,使得输出电压的平均值 现脉冲宽度调制。 图 3出 波形图 本课题使用 制加热装置,选择的加热装置功率较大,要使得加热过程缓慢些,使用这种控制方式,可以很方便地调节占空比,改变通电加热的时间,可调节的范围较宽,加热的快慢调节起来非常方便。驱动 12用 制直流电机的通电时间,延长通电时间,电机转速就会变块;缩短通电时间,电机转速会变慢,也能够很方便的调节电机转速的快慢。 键电路 按键电路总共使用 5个按键开关,一个作为设定键,一个作为数值加键,一个作为数值减键,一个作为光标 切换键,还有一个作为启动键。要设置酸洗池的温度,先要按设定键,通过切换键切换到需要调整位,此时再按下加键或减键,就能够调整这个位的数值大小。设定完后,若没有按下启动键, 12864 液晶显示屏只能显示四个 按下启动键,温度控制就会运行。 电电源电路 供电电源电路如图 3用小型的变压器来供电,它的工作输入电压为 220V,降压后,输出的电压为 12V,其工作频率为 50用一个三端稳压器 12V,转换得来的 5电 , 使用一个三端稳压器 得稳定的12V 电源,给两个 385 隔膜直流电机供电,组成的两个稳压电路共用一个整流桥。整流桥由四个整流二极管组成,利用二极管的单向导通特性,每次只有两个二极管导通,把 交流转变成直流(见 )。需要双电源供电时,共用一个整流桥,这是一个很不错的选择,能够减少了整流二极管的数量,充分利用了整流桥的作用。因为不稳定的供电电压会影响电路元器件的工作性能,所以不能把整流得来的电压直接给电机供电,需要2V,减少纹波,降低 对其它元器件性能的影响。 图 3源电路图 4 系统软件设计 程序设计采用 件进行编写,可使用 较两者, 维护性更胜一筹,而执行速度方面不如汇编语言。一般情况下,开发人员更喜欢使用汇编语言来编写程序,而对于编程造诣不深,缺乏经验的人,更喜欢使用 课题使用 它编写的程序更容易理解,查找问题比较方便。 程序设计 系统的主 程序流程,最初要对系统进行初始化,经过数据处理,把相应的 温度信息转换成可显示到 12864 液晶显示屏的数据,之后,把这些数据显示在 12864 液晶显示屏的相应位置上。接着可以设定酸洗池的起始温度,以四个红外测温传感器测得温度值的平均值作为酸洗池的温度,再把设定的温度值与酸洗池的温度值进行比较,两者相等时,不执行任何的操作;设定的温度值小于酸洗池的温度值时,控制电热丝开始加热酸洗池内的水温,加热到设定的温度值后,如果温度继续上升,控制抽水泵开始工作,使酸洗池冷却下来,抵消掉多余的热量;设定的温度值大于酸洗池的温度值时,控制 385隔膜抽水泵抽水,使酸洗池的温度降下来,降 到设定的温度值后,温度还在继续下降,就控制加热装置对酸洗池内的水进行加热,使得酸洗池的温度不再继续下降,温度保持在非常接近设定温度值,只在较小的范围内变化。不断进行比较两者的大小,重复上面的加热或冷却步骤,从而实现对酸洗池温度的控制。 图 4程序流程图 度测量 子程序 温度测量子程序 ,其程序流程图如 4主要是用红外温度传感器测量酸洗池四个点的温度值 ,把四个红外测温传感器测得温度值的平均值作为酸洗池的温度。采用 要把 测量的温度数据送到单片机的过程是:首先在 接着是在 线上产生终止状态,在终止和起始状态之间产生总线空闲时间后在 线上发送一位数据,再发送一个字节的数据,发送的过系统初始化 数据处理 显示当前测量到的温度,以及四个温度的平均值 开始 小于 温度测量 大于 温度测量 结束 显示温度 比较设定温度值与酸洗池温度的大小 冷却 温度测量 启动加热装置 温度测量 设定起始温度 程中,是先发送数据的高位,利用循环语句,把数据的低位往高位移动,再进行发送;数据发送出去后,开始在 后接收发送过来的一个字节的数据,同理,先接收高位,再通过移位,一位一位进行接收;最后在 读取到的 56+要正确显示到液晶显示屏上,还需要单片机进行数据处理,转换成数字显示。 图 4度测量子程序流程图 在 ; (0(); 在 止状态 开始 发送 一个字节的数据 读取 的数据 发送一位数据 接收 一个字节的数据 接收一位数据 返回 ; ; ; ; ; ; ; ; 56+ /由 回的寄存器数值 度显示子程序 要 使用 12864液晶显示屏,首先要做的是设置开始的状态,打开需要显示的功能,关闭不需要显示的 功能,通过对获得的 16 位数据进行求余运算,分离出高位,再经过除运算,为下一位数据的求余运算做准备,就这样 把无符号的整形数据按位 分离 出来 。将指令 /数据写入到液晶模块的寄存器里,然后按字节来发送数据,按顺序进行发送数据,直到传输完数据。最后,设置显示位置,根据公式进行换算,把数据按顺序逐位显示到液晶显示屏上,其流程图如图 4 由 T=(T,单位为 ),在 公式中 ,(的 从测温模块读取到的高四位数据 ,而 图 4度显示子程序流程图 根据公式计算温度并显示的部分程序如下: /*其中 一路的温度显示 , 乘以 100是因为数据处理的时候,是以整数进行处理的 */ *100; ,0 /设置的显示地址在第四行第一列 ,1); /第一路温度值显示 ,:); , , ,.); /小数点 , , 键电路子程序 先判断 5个按键哪一个被按下,延时后,再次判断它的状态,设定 值被按下后,再按 切换 键, 这两个按键 都被按下后, 并且按键 按下 有效,按键加 、减调整 才能 够 执行它们 各自 的功能。如果设定值没有被按下,是不能进行设定温度值的,按下加、减键不会起作用。流程 图如下: 写指令 /数据 开始 发送一个字节的数据 液晶初始化 数据处理 设置显示地址 显示数据 图 4键电路子程序流程图 判断某按键被按下的部分程序如下: if(0|0|0|0|0) 0); if(0|0|0|0|0) if(0&1) /数据 调整的减功能 if(1) if(2) 度控制子程序 从四个不同位置测量酸洗池的温度值,求取测得的四个温度值的平均值,将这个平均值作为酸洗池的温度,用它减去设定的温度值,如果得到的结果大于 抽水泵开始工作,把酸洗池内的热水抽出了,把冷水抽到酸洗池内,如果差值较大,可以让抽水速度加快些,尽快冷却,差值较小,抽水过程缓慢些,缓慢的进行冷却;如果得到的结果小于 让加热装置开始通电工作,加热酸洗池中的热水,通过 始 执行延时程序,等待按键松开 判断 5 个按键中,是否有按键被按下 Y 执行这个按键的功能程序 结束 N 控制固态继电器的通电时间,从而控制电热丝的加热时间,使加热效果能够控制在较合适的范围内。比较完一次,还需要继续进行比较,重复对 酸洗池进行加热或者是冷却,使得酸洗池的温度一直非常接近设定的温度值。 图 4; ) if(1) if( ; 0+(100*7; ; if(1=0) ; 开始 比较设定温度与四个传感器的测量平均温度 大于 设定温度 抽水泵抽水冷却 加热装置开始加热 小于 显示温度 0_2=1; ; ; /*限定 占空比 */ 99) 9; # # # # # 0_0=; 0_1=; 0_2=; ; m=设定 ; =启动 ; = ; , /占空比变量 /*系统初始化函数 */ /* 计数器 0 的高 8 位 和低 8 位计数器,计算办法 :65536256; * 65536256,其中 N 为所要计数的次数即多长时间产生一次中断; * 定时 /计数器的工作模式选择, 0示选用模式 1,它有 16 位计数器, * 最 大 计 数 脉 冲 为 65536, 最长时间为 15536= */ /定时器模式 1 ; /总中断允许 ; /定时中断 0允许 ; /启动定时器 6
收藏
编号:116065
类型:共享资源
大小:8.19MB
格式:ZIP
上传时间:2017-07-31
50
积分
- 关 键 词:
-
太阳能
硅片
酸洗
温度
控制系统
设计
独家
毕业
课程设计
任务书
开题
报告
讲演
呈文
外文
翻译
- 资源描述:
-
太阳能硅片酸洗池温度控制系统设计【独家毕业课程设计带任务书+开题报告+外文翻译】,太阳能,硅片,酸洗,温度,控制系统,设计,独家,毕业,课程设计,任务书,开题,报告,讲演,呈文,外文,翻译
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。