溫度的測(cè)量與控制

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1、溫度的測(cè)量與控制一、課題任務(wù)與要求1、課題任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一套能在3（rc到8o°c范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量與控制的電路系統(tǒng)。系統(tǒng)中采用20Q/30W的空心瓷管電阻或水泥電阻做為電熱元件，用直流穩(wěn)壓電源（30V/2A）做為供電電源，用PT100做為溫度傳感器。2、基本要求1）設(shè)計(jì)一個(gè)溫度測(cè)量電路，其輸出電壓能隨電熱元件溫度的變化而變化；記錄在30°C?80°C范圍內(nèi)每變化5°C對(duì)應(yīng)的模擬電壓值；2）以數(shù)字方式顯示溫度值3）先將電熱元件溫度穩(wěn)定地控制在40°C（至少保持一分鐘）；然后快速升溫到60°C,并將溫度穩(wěn)定地控制在60°C（至少保持兩分鐘）；并分別讓LED指示升

2、溫中、溫度達(dá)到40°C和溫度達(dá)到60°Co二、應(yīng)用前景和背景知識(shí)溫度的測(cè)量與控制在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)過(guò)程中都有廣泛應(yīng)用，例如在材料的加工中就需要溫度的測(cè)量與控制。這個(gè)課題所涉及的背景知識(shí)主要有l(wèi)pcl700,AltiumDesignerSummer09以及C語(yǔ)言。三、結(jié)構(gòu)框圖1、總體方案設(shè)置）溫度傳感器<＞電阻12、硬件方案電源串口設(shè)置顯不CPU?功率放大一?電阻放大溫度傳感器四、器件選擇1、LPC1700LPC1700系列Cortex-M3微控制器用于處理要求高度集成和低功耗的嵌入式應(yīng)用。ARMCortex-M3是下一代新生內(nèi)核，它可提供系統(tǒng)增強(qiáng)型特性，例如現(xiàn)代

3、化調(diào)試特性和支持更高級(jí)別的塊集成。LPC1700系列Cortex-M3微控制器的操作頻率可達(dá)lOOMHzoARMCortex-M3CPU具有3級(jí)流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，帶獨(dú)立的本地指令和數(shù)據(jù)總線以及用于外設(shè)的稍微低性能的第三條總線。ARMCortex-M3CPU還包含一個(gè)支持隨機(jī)跳轉(zhuǎn)的內(nèi)部預(yù)収指單元。LPC17OO系列Cortex-M3微控制器的外設(shè)組件包含高達(dá)512KB的Flash存儲(chǔ)器、64KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)MAC、USB主機(jī)/從機(jī)/OTG接口、8通道的通用DMA控制器、4個(gè)UART、2條CAN通道、2個(gè)SSP控制器、SPI接口、3個(gè)I2C接口、2■輸入和

4、2■輸出的I2S接口、8通道的12位ADC、10位DAC、電機(jī)控制PWM、正交編碼器接口、4個(gè)通用定時(shí)器、6-輸出的通用PWM、帶獨(dú)立電池供電的超低功耗RTC和多達(dá)70個(gè)的通用I/O管腳。2、溫度傳感器PT100溫度感測(cè)器是一種以白金(Pt)作成的電阻式溫度檢測(cè)器，屬于正電阻系數(shù),其電阻和溫度變化的關(guān)系式如下：R=Ro(l+aT)其屮a=0.00385,Ro為100Q(在0°C的電阻值),T為攝氏溫度,PT后的100即表示它在0°C時(shí)阻值為100歐姆。五、程序流程圖1、系統(tǒng)流程圖MAINCPU:Fclk,Pclk（按鍵、LED、數(shù)碼管、AD、加熱輸出）、定時(shí)、

5、屮斷初始化YASet+1Set-1啟動(dòng)定時(shí)器T2,輸出PWM脈沖，開始加熱啟動(dòng)定時(shí)器T3,進(jìn)行PTD運(yùn)算，等到脈沖寬度關(guān)閉定時(shí)器T2,T3,加熱輸出清0“停止”？從SetT和CuT更新顯示緩沖區(qū)DPBuff口2、中斷程序流程圖開始DPBuff[i]譯碼成段碼后，送段碼對(duì)應(yīng)的10口笫i位對(duì)應(yīng)的10口送出1,其余送出0i>7?Y

6、N*i=0返冋3、PID流程圖根據(jù)設(shè)置數(shù)據(jù)計(jì)算a0?al,a2讀取或計(jì)算設(shè)置溫度轉(zhuǎn)移變量（e0?〉el,el?>e2）讀取為前溫度，計(jì)算eO△U(n)=aoe(n)+aie(n-1)+a2e(n-2)修改輸岀OSTimeDly(25*10

7、)六、程序1、ADC功能程序include“LPC17xx.H”include“ADC.h”externuint32_tCuT;#ifndefFPCLK#defineFPCLK250000#endifuint32_tadr;uint8_tADC_Num;voidADC」NIT(void){adr=0;ADC_Num=0;LPC_PINCON?〉PINSEL3&二?(3UL?28);LPCPINCON->PINSEL3

8、=(3UL?28);LPC_SC->PCONP1=d?I2);LPC_ADC->ADCR=d?4)

9、(4?8)

10、(1?21);NVIC_Enab

11、leIRQ(ADC」RQn);NVIC_SetPriority(ADC_IRQn,4);}voidADC_StopCnv(void){LPC_ADC->ADCR&二?(7vv24);voidADC」RQHandler(void){ADC_StopCnv();if(ADC_Num<=7){adr+二((LPC_ADC->ADGDR>>4)&OxOOOOOFFF);ADC_Num++;}else{CuT=1*adr/&ADC_Num=O;voidADC_StartCnv(void){LPC_ADC->ADCR&二~(7?24);LPC_ADC->ADCR

12、=(1?

13、24);voidINIT_TIMERl