电阻炉温度控制.

项目九电阻炉温度控制

项目内容：

在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

温度采集采用热电偶，经过变送器后转换为电信号。经过A/D转换器ADC0809转变为数字量。

8031对温度的控制是通过D/A转换实现的。双向可控硅管和加热丝串接在交流220V、50Hz市电回路。在给定周期T内，8031只要改变可控硅管的接通时间即可改变加热丝的功率，以达到调节温度的目的。

通常，电阻炉炉温控制都采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出实测炉温对所需炉温的偏差值，然后对偏差值处理获得控制信号去调节电阻炉的加热功率，以实现对炉温的控制。在工业上，偏差控制又称PID控制，这是工业控制过程中应用最广泛的一种控制形式，一般都能收到令人满意的效果。

能力目标：

课题1 A-D转换接口技术

课题2 ADC0809的应用技术

课题3 D-A转换接口技术

课题4 TLC5615的应用技术

实践演练：

1．亲手设计调试电阻炉的温度，对炉温的采集，与预设值相比较，对偏差值处理获得控制信号去调节电阻炉的加热功率，以实现对炉温的控制。

2．动手设计采集A/D转换温度对电炉丝进行控制，从而实现温度的调节。

3．通过该项目的训练，提高学生的实际动手操作能力，养成学生的工程道德观念，建立工程敬业精神和团队合作精神。

项目九课题4 TLC5615的应用技术

一、知识要点

掌握TLC5615与单片机的接口以及应用程序。

二、能力训练

1．通过上机[实践，掌握TLC5615与单片机的接口以及应用程序。

2．会编制相应的接口程序。

三、项目内容

1、接口电路如图所示。

（1）TLC5615简介

TLC5615是10位COM型电压输出低功耗的D/A转换器，和单片机的通讯方式是串行的，只需要CS、CLK、DIO三根线和单片机的I/O口相连，外围只需要一个电压基准即可工作，其输出为电压形式，因此，电路更加简单，如图7-6中所示。可以和其它的串行通讯器件公用数据、时钟线。外形引脚结构见图7-8所示。

TLC5615外形顶视图及与MCS-51典型接口电路

TLC5615的二进制数字与输出电压的对应关系见表7-9。

TLC5615的DOUT端为其向单片机传送的数据，可以用于校验传送到TLC5615的数据正确性，一般可不用。

TLC5615的数据格式有两种：一是12位格式，数据中的末2位添0补充；二是16位格式，高4位和低2位添0补充。16位格式适用于采用单片机的串行通讯方式0通讯。

（2）、采用12位数据格式，通讯形式采用模拟串行协议，主要依据是串行通讯的方式0时序。待进行D/A转换的数据在（R6R7）中，（R6）为高2位，（R7）为低8位中。

ORG 0000H

LJMP MAIN

DIO BIT P3.0 ；数据线

CLK BIT P3.1 ；时钟线

CS BIT P2.7 ；片选线

BIT_CNT DATA 32H

ORG 0030H

MAIN：MOV A，R7 ；取低位

MOV B，#0

CLR C

RLC A ；数据格式调整

XCH A，B

RLC A

XCH A，B

RLC A

XCH A，B

RLC A

SWAP A ；待发送的数据调整到高4位

SETB CLK

CLR CS ；片选中TLC5615

MOV BIT_CNT，#4 ；先发送高4位

LCALL TRN ；发送

MOV A，B ；再发送低8位

MOV BIT_CNT，#8

LCALL TRN

SETB CS ；片选结束

SJMP $

TRN：RLC A ；要发送的位→C

MOV DIO，C ；C→DIO

CLR CLK ；输出一个高电平脉冲

NOP

SETB CLK

DJNZ BIT_CNT，TRN ；判断是否发送结束

END

（3）调节加在基准电压REFIN引脚的电压为1.0V，在（R6R7）中置数，然后连续运行，用数字万用表测量TLC5615电压输出引脚OUT端电压，验证转换结果的正确性。多修改几次（R6R7）的数据、验证；修改基准电压再进行验证。

程序二、采用16位数据格式，通讯形式采用单片机串行协议方式0。待进行D/A转换的数据在（R6R7）中，（R6）为高2位，（R7）为低8位。

ORG 0000H

LJMP MAIN

DIO BIT P3.0 ；数据线

CLK BIT P3.1 ；时钟线

CS BIT P2.7 ；片选线

ORG 0030H

MAIN：MOV SCON，#00010000B ；方式0，禁止接收

MOV A，R7 ；取低位

MOV B，#0

CLR C

RLC A ；数据格式调整

XCH A，B

RLC A

XCH A，B

RLC A

XCH A，B

RLC A

CLR CS ；选中TLC5615

CLR CLK

MOV SBUF，A ；先发送高8位

JNB TI，$ ；等待数据传送结束

CLR TI ；清除传送完标志

XCH A，B ；传送低8位

MOV SBUF，A

JNB TI，$

SETB CS

CLR TI

SJMP $

END

（4）调节加在基准电压REFIN引脚的电压为1.0V，在（R6R7）中置数，然后连续运行，用数字万用表测量TLC5615电压输出引脚OUT端电压，验证转换结果的正确性。多修改几次（R6R7）的数据、验证；修改基准电压再进行验证。

四、技能操作

1．亲自动手实践，掌握TLC5615与单片机的接口以及应用程序。

2．会编制、调试、运行相应的接口程序。