匿亘垂雯重夔塑受垂垂蛋文章编号：１００８－０５７０（２００８）０５－２－０１ｌｌ－０３单片机开发与应用基于ＡＴ８９Ｃ５１单片机的压力控制系统设计ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡＴ８９Ｃ５１（许昌职业技术学院）张俊才葛洪央ＺＨＡＮＧＪｕｎ．－ｃａｉＧＥＨｏｎｇ－ｙａｎｇ摘要：本文设计了以Ｐｃ机为上位机、ＡＴ８９Ｃ５１单片机为下位机．并辅之以传感器、变频器以及相关接口部件的二级集散压力控制系统。着重介绍了基于ＴＬＣ２５４３单片机的数据采集与处理系统。总结了基于单片机的过程控制系统的优势。关键词：过程控制；单片机；数据采集中图分类号：ＴＰ３３９文献标识码：ＢＡｂｓｔｒａｅｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｔｈｅｒａｓｓｉｓｔａｎｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈｔｅｒｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄＫｅｙＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｂｙｅｐｉｇｙｎｙｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｈｙｐｏｇｙｎｙｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ８９Ｃ５１，ｓｅｎｓｏｒ，ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ．Ｐｕｔｔｉｎｇｔｈｅｅｍｐｈａｓｉｓｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇａｎｄｄｉｓｐｏｓｉｎｇｓｙｓ－ｔｈｅｓｉｎｇｈｃｈｉｐＴＬＣ２５４３．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｗｅｇｉｖｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｏｆｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ．Ｗｏｒｄ：Ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ，；Ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ；Ｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ１引言本课题来自某管道的流量、液位控制系统，主要研究的是基于单片机的压力参数的控制和调节，即以单片机为调节器，辅助以配套的Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ转换单元及电路，通过执行数字ＰＩＤ程序实现自动调整。图１为该压力控制系统简图，这是一个单回路反馈控制系统．控制的任务是使水箱的压力等于某定值，减小或消除来自系统内部或外部扰动的影响。交流电动机带动齿轮泵通过阀ｌ向上水箱供水，调节阀２使之同时向外排水．达到被控压力参数的动态调整。单回路控制系统由于结构简单、投资小、操作方便、且能满足一般生产过程的要求，故它在过程控制中得到广泛应用。当一个单回路系统设计安装就绪之后．控制质量的好坏与控制器参数的选择有着很大的关系。合适的控制参数．可以带来满意的控制效果。反之．控制器参数选择的不合适。则会使控制质量变坏，达不到预期的效果。因此，当一个单回路系统搭建好以后．如何整定好控制器的参数是一个很重要的问题。２系统总体设计２．１单片机监控系统的作用和功能该系统实现控制功能的主要单元是一个基于单片机的压力控制系统．其结构框图如图２所示。主要组成部分有：基于扩散硅传感器的压力检测单元、Ａ／Ｄ转换单元、以ＡＴ８９Ｃ５１单片机为核心的控制单元以及调节水箱进水量的变频调速单元。具体的工作过程是：设定欲稳定的水箱的液位高度．通过压力检测元件获取当前水箱的液位压力值．经模／数转换芯片将模拟信号转换为数字信号，送单片机与设定值进行比较，得到偏差信号，该信号经过调节器做ＰＩＤ运算后．输给变频器一个转速控制信号。通过数，模转换器将变频器调速信号由数字信号转换成模拟信号．由于变频器的输出频率与输入电压成比例，可变的输出频率调整电动机和水泵的转速．从而调节流量．达到调节水箱压力的目的。图２单片机控制系统结构框图２．２数据采集与处理系统在本实验装置中。数据采集与处理系统的任务是将检测元件获取的当前水箱的实际液位高度转换成相应的电压值，以便单片机将该电压值与设定的电压值进行比较，从而按所得偏差信号进行控制运算。本实验装置针对压力缓慢变化的模拟信号，考虑到经济、实用等因素，在原有控制器的基础上，以ＡＴ８９Ｃ５Ｉ单片机为核心，利用少量的Ｉ／０接口，采用ＴＬＣ２５４３串行ＭＤ转换芯片。扩展出一个数据采集系统。ＡＴ８９Ｃ５１单片机是ＡＴＥＭＬ公司出产的一款经济、高性能图ｌ单容水箱压力控制系统简图张俊才：软件工程师副教授单片机．其主要特性如下：１）Ｉ作频率为０～２４ＭＨｚ２１两个标准１６位定时／计数器＠嗽罔邮局订峨８２—９４６ ３６０元／－１１１—单片机开发与应用３）３２条可编程Ｉ／０口线，５个中断源４）４Ｋ字节快闪ＲＯＭ，１２８字节ＲＡＭ５）４０引脚，ＤＩＰ封装中文核心期刊‘微计算机信息）（嵌入式与ＳＯＣ）２００８年第２４卷第５－２期对于串行输入输出数模转换器，在编程应特别注意ＴＬＣ２５４３的工作时序，其Ｉ／ＯＣＬＯＣＫ引脚接收串行输入信号，在Ｉ／ＯＣＬＯＣＫ的前８个上升沿，ＤＩＮ引脚的８位输人数据存入数据存储器；在Ｉ／ＯＣＬＯＣＫ的第４个下降沿，被选通的模拟输篓喜：墅琶，容逐次逼篓慧翌缈篓氅县委星龛罡篇慧嚣黧恐赛黎嚣揽糯勰凳模数转换器选用ＴＩ公司的１２位串行ＴＬＣ２５４３，其分辨率的串行输入结构。ＴＬＣ２５４３有１２个输入通道，有三种输出数据孑苫三茄言之莳苄ｉ螽萄筹Ｘ藉弄菇萎花：谎Ｚ石凉１品主蝠二二个ｑ２ｔ．果，应该丢弃，再读一次，即为当前转换值。数据采集子程序的程序流程图如图３所示：长度，每种数据又可以设定为不同的数据顺序（高位在前还是低ＴＬＣ２５４３写控制字来实现的。控制字格式如表１所示。表１控制寄存器中各位定义下降沿．将转换的控制信号传送到内部状态控制位。因此。位在前）。通道的选择、数据格式的设定，都是通过控制器向ＴＬＣ２５４３在每次Ｉ，ｏ周期读取到的数据都是前一次的转换结垃Ｉ●【Ｉｔ＊■＾螂ｂ／ｓ●●ｌ里：！兰！里ｌ些Ｉ里！Ｊ里！Ｉ里！ｌ里！ｌ竺竺ｌＪ本装置中液位的测量采用的是ＭＰＸ２０１ＯＤＰ型传感器。其工作原理是在单晶硅的基础上扩散出Ｐ型或Ｎ型电阻条，接成电桥。在压力作用下，根据半导体的压一阻效应，把压力的变化转换成电阻的变化．经过测量电路所测的输出电压反映出所受０ｌ功能选择ｃｓ关闭ｌ１鼻－气甜袅帮“。●荨恃轴抉ｌ砉囊ｋ毒位为ｌ★压力的变化，即液位的变化。当硅膜片上受到压力册腓用时，由于它们对膜片产生的压力正好相反．因此作用在膜片上的压●０’奄藿甍０毒翟甍泰岱０力为△Ｐ＝日一只从而可以进行压差测量。实验中具体的测量方式为空气管传感方式：将一根管子竖直立起，其一端放于液体容器中，另一端完全敞开，则在管子里面的液面与容器中的是完全相同的。若将管子的上端封住（接到ＭＰＸ２０１０ＤＰ的压力面）．管子内就会留有一定体积的气体。当容器内液位变化时，管内空气的压力将会成比例地变化，则ＭＰＸ２０１０ＤＰ传感器的压力面会将其所感知的压力变化传送给ＴＬＣ２５４３串行Ａ／Ｄ转换芯片。将该压力的变化转换成电信号。２．３／／～一、，一一；十字Ｈ矗话量●■—Ｌ二［蛰图３数据采集子程序流程图３，２数据传输子程序图４数据传送子程序流程图单片机数据传输子程序的功能是将单片机通过１ｒＩ￡２５４３采集到的数据，通过单片机的串行口以一个固定的波特率发送到ＰＣ机。本实验中采用的是９６００ｂ／ｓ的波特率。为简单起见。发送数据以６个字节为一帧，其传输格式为前１６位的同步码。中间１６位数据（其中后１２位有效，即为系统采集到的数据）．最后１６为ＣＲＣ校验码。其程序流程图如图４所示：３．３ＰＩＤ控制器设计常规ＰＩＤ控制作为一种传统的控制方法．综合了关于系统的过去（Ｉ）、现在（Ｐ）和未来（Ｄ）三方面信息，以其计算量小、实时性好、易于实现等优点广泛应用于过程控制中。ＰＩＤ有两种基本结构，即完全微分型ＰＩＤ和不完全微分型ＰＩＤ。不完全微分型ＰＩＤ又有三种变异法。完全微分型ＰＩＤ的传递函数为．不完全微分型ＰＩＤ的传递函数为ＰＩＤ控制子程序ＰＩＤ控制程序的入口参数是经Ａ／Ｄ转换的实际值．而它的各个系数均由初始化时确定．若要修改．则通过单片机控制屏来完成。ＰＩＤ增量型的出口参数是直接输入Ｄ／Ａ转换的数值。本设计是将ＰＩＤ控制作为主要控制方法．将其放在初始程序中。不需要时，只要将其人Ｉ＝１地址改变即可。ＰＩＤ控制子程序流程如图５所示。该ＰＩＤ控制算法的主要目的是消除静差和提高控制精度．系统短时间内输出偏差很大会导致控制量超出执行机构允许的最大动作范围．从而使系统出现较大的超调量甚致发生系统振荡。采用变速积分法根据系统偏差的大小改变积分项的累积速度，对提高系统的品质十分有效。。（ｓ）＝ｇｐ（１＋面１＋Ｌｓ）啪堋－＋币１＋戋）叩嗍－＋西Ｉ＋量萤为了达到最优的控制效果，ＰＩＤｉＩ茸节参数‘（比例增益）、‘微分时间、‘澎啪寸间）以及微分增益ｒ必须合理设置。由于本实验装置的过程控制具有惯性大、滞后时间长等特点。理论证明，对于具有Ｋｅ。／（１＋Ｔｔ＋墨ｓ）特点的控制对象，ＰＩＤ是一种最优控制。但常规ＰＩＤ算法的积分系数是一个常数。实际上是一个兼顾几个方面的折中值。从尽快消除控制系统的静态误差的角度考虑，希望ＰＩＤ算法的积分系数尽量的大：但从降低控制过程中超调量的角度考虑．又希望ＰＩＤ控制算法的积分系数尽量的小。因此在本实验装置的控制系统中。我们采用变速积分ＦＩＤ算法，根据控制系统的当前状态．动态、合理地改变ＰＩＤ控制算法的积分常数，以提高控制品质。３系统软件部分设计３．１数据采集子程序一１１２—３６０元１年邮局订阅号：８２－９４６图５变速积分ＰＩＤ控制子程序流程图 陲两琵更再蓟两爵爵稠４系统其他部分设计上位机和下位机之间采用基于ＲＳ２３２Ｃ通信标准的半双工数据通信方式．为提高系统抗干扰能力的设计了看门狗电路。文中的数据采集与处理程序、上位机与下位机之间的通信程序都使用执行效率较高的汇编语言来完成．上位机的人机交互界面与数据输出程序采用高级语言ＶＢ来开发。向：科学仪器的研制与开发。Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：Ｃｈｅｎｎａｔｉｖｅｐｅｏｐｌｅ，ＳｅｎｉｏｒＥｎｇｉｎｅｅｒ单ｈ＇－ｑｌ，开发与应用（１９６８．），男，博士，浙江大学信息科学与工程学院教授，主研方Ｓｕｉｓｈｅｎｇ（１９６９－），ｍａｌｅ（Ｈａｎ），ＨｕｂｅｉｏｆｔｈｅＨｕａｎｇｇａｎｇＥｌｅｃｔｍｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｎｇｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ．Ｐｒｉｍａｒｉｌｙｅｎｇａｇｅｄｉｎｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｄｅｖｉｃｅｓ，ｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．ＬｎＪｉａｎ—ｇａｎｇｏｆＣｏｌｌｅｇｅｏｆ５总结本系统以ＡＴ８９Ｃ５１单片机为核心，利用少量的ＹＯ接口．采用ＴＬＣ２５４３串行Ａ／Ｄ转换芯片。扩展出一个数据采集系统．在某液压控制试验系统中得到了利用。并表现出良好的效果。该基于单片机的过程控制系统具有体积小、简单实用、成本低、性能价格比高等特点，且系统不易受到干扰，可靠性好，具有很大的市场价值。本文作者创新点：ｌ、本文所设计的过程控制系统体积小、简单实用、成本低、抗干扰性好．可靠性高。为过程控制自动化相关产品的设计提供了有参考价值的设计思路。２、完成了系统的完整设计，并应用到实际的某试验装置中，却表现出良好效果。参考文献（１９６８一），ｍａｌｅ（Ｈ孤），ｄｏｃｔｏｒ，ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄｉｎｔｈｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｐｒｉｍａｒｉｌｙｅｎｇａｇｅｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎ：ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄｒｅ．ａｒｃｈＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．（３１００１８浙江杭州杭州职业技术学院机电工程系）陈岁生（３１００２７浙江杭州浙江大学信息科学与工程学院）卢建刚（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ画ｎ鲍ｒｉｎｇ＇ＨａｎｇｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆ＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，ＨａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｎＳｕｉｓｈｅｎｇ３ｌ咖１８，Ｃｈｉｎａ）Ｚｈｅｊｉａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｉ－ｌａｎｇｚｈｏｕ３１∞２７，Ｃｈｉｎａ）ＬｕＪｉａｎｇａｎｇ通讯地址：（３１００１８浙江杭州市下沙高教园区学源街碣号杭州职业技术学院机电工程系电气教研室）陈岁生（收稿日期：２００８．３．１３）（修稿日期：２００８．４．２５）【ｌ】金以慧．过程控制【Ｊ】．北京：清华大学出版社，１９９３，１９—２ｌ【２】万君福等．单片机原理系统设计与开发应用【Ｍ】．中国科学技术出版社．１９９５：３２２—３２５【３】曹玲芝，石军，任亚萍．无线通信在嵌入式系统中的应用【Ｊ】．微计算机信息．２００５，Ｉ１－２：４７—４９【４】谈宏华，陈康，涂坦，肖仁伟．基于ＡＴ８９Ｃ５１的数据采集系统设（上接第１１０页）软件设计中事件的触发由键盘中断引起，即巡更人员通过相应的按键来实现数据采集、上传数据、查询巡更计划以及向监控中心报警的功能。巡更主机与手持机的数据交换由ＲＳ２３２实现。与监控中心的通讯通过ＧＰＲＳ进行。计【Ｊ１．机电一体化，２００５，６：５５—５７作者简介：张俊才，（１９６７一），许昌职业技术学院信息工程系，软件工程师，副教授。主要研究方向：计算机网络与数据库技术。葛洪央，（１９６７一），许昌职业技术学院信息工程系，软件工程师。主要研究方向：计算机网络与数据库技术。Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：Ｚｈａｎｇ３结束语在复杂巡更系统中使用巡更主机．可以更好地管理巡更手持机；巡更主机使用ＧＰＲＳ通讯．可以实现与监控中心的实时通讯，更好地保证对巡更场点的安全监控。本文作者的创新点：在巡更系统中使用巡更主机．能够把手持巡更设备与监控中心很好地连接起来．组成一个有机的智能巡更系统；巡更主机通过ＧＰＲＳ与监控中心进行通讯．更好地实现通讯的实时性。参考文献１１１栾昌海，王盟．基于ＧＰＲＳ的嵌入式Ｉｎｔｅｒａｃｔ设计研究［Ｊ］微计算机信息，２００６，６－２：９４—９６。［２１ＳｉｅｍｅｎｓＡＧ．｛ＭＣ５５／５６ＨａｒｄｗａｒｅＩｎｔｅｒｆａｃｅＵｓｅｒＪｕｎｃａｉ，Ｘｕｃｈａｎｇｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｐａｒｔｍｅｎｋｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｍｆｅｓｓｏｒ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ：ｃｏｍｐｕｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｄａｔａｂａｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＧｅＨｏｎｇｙａｎｇ，ＸｕｃｈａｎｇＸｕｃｈａｎｇｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｔｉｔｕｔｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ｓｏｆｔｗａｒｅｅｎｇｉｎｅｅｒｓ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ：ｃｏｍｐｕｔｅｒｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｄａｔａｂａｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．（４６１０００许昌职业技术学院信息工程系）张俊才葛洪央通讯地址：（４６１０００许昌职业技术学院信息工程系）张俊才（收稿日期：２００８．３．１３）（修稿日期：２００８．４．２５）Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）．２００５Ｓｅｔ）．２００３【３］ＰｈｉｌｉｐｓＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ．（Ｐ８９Ｃ６６９【４］ＳｉｅｍｅｎｓＡＧ．｛ＭＣ５５，ＭＣ５６Ｍａｎｕａｌ）．２００３．ＡＴＣｏｍｍａｎｄ（上接第１０６页）【４】何乐生，倪海燕，宋爱国．一种便携式肌电信号正ＭＧ）提取方法及其电路实现【Ｊ１．电子测量与仪器学报，２００６，２０（２）：７０—７４．【５】卢祖能等．实用肌电图学【Ｍ１．北京：人民卫生出版社，２０００．【６】罗志增，任晓亮．肌电信号的拾取与预处理叨．传感技术学报，２００４，（２）：２２０－２２３．【７］Ｓｉｌｉｃｏｎ【８］ＳｉｌｉｃｏｎＳｔｏｒａｇｅ作者简介：杨瑞霞（１９７４），女，河北吴桥人，山东省政法学院司法信息系讲师．获山东师范大学管理科学与工程专业硕士学位，主要研究方向：电子技术与嵌入式系统。Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＹＡＮＧＲｕｉ－ｘｉａ（１９７４－），Ｆｅｍａｌｅ，ＢｏｍｏｆＤｅｐａｒｔｍｅｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ｏｆｉｎＷｕｑｉａｏＨｅｂｅｉ，ｌｍｔｍｃｔｏｒＳｈａｎｄｏｎｇＪｕｄｉｃｉａｌＭａｊｏｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｏｌｉｔｉｃｏ－ｌｅｇａｌｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．Ｓｓ他５ＶＦＤ８０ＢＤａｔａｓｈｅｅｔ【ＥＢ／ｈｃ．ＣＰ２１０２Ｄａｔａｓｈｅｅｔ【ＥＢ／ＯＬ］．【２００７－０３一ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｍｂｅｄｄｅｄＳｙｓｔｅｍ．ＯＬ］．【２００７－－０５－－０１］．ｈｔｔｐ－．／／ｗｗｗ．ｓｕｐｅｄｌａｓｈ．ｃｏｍ．Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（２５００１４济南山东政法学院司法信息系）杨瑞霞（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＪｕｄｉｃｉａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｏｆｉｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄ０８１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｉｈｂｓ．ｃｏｍ．Ｌａｗ．ｊｉ’ｉｒｌｌａｎ２５００１４）Ｙａｎｇｒｕｉ－ｘｉａ作者简介：陈岁生（１９６９一），男，湖北黄冈人，高工，工程硕士。主研方向：控制系统及装置、无线传感器网络、智能仪表；卢建刚通讯地址：（２５００１４山东山东省政法学院司法信息系）杨瑞霞（收稿日期：２００８．０３．１３）（修稿日期：２００８．４．２５） （多＿自控圈邮局订阅号：８２－９４６３６０元，年一１１３—基于AT89C51单片机的压力控制系统设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
张俊才， 葛洪央， ZHANG Jun-cai， GE Hong-yang许昌职业技术学院信息工程系,461000微计算机信息
CONTROL & AUTOMATION2008，24(14)2次
1.金以慧 过程控制 1993
2.万君福 单片机原理系统设计与开发应用 1995
3.曹玲芝.石军.任亚萍 无线通信在嵌入式系统中的应用[期刊论文]-微计算机信息 2005(11-2)4.谈宏华.陈康.涂坦.肖仁伟 基于AT89C51的数据采集系统设计[期刊论文]-机电一体化 2005(06)
1.会议论文 邓中亮 ８０９８单片机在雕刻加工过程控制中的应用 19922.会议论文 才振洲.王少毅 基于MCS-51的单片机过程控制系统设计 2007
工业控制是计算机的一个重要应用领域,计算机过程控制正是为了适应这一领域而发展起来的一门专业技术。本设计在阐述计算机过程控制的基本概念的基础上,以MCS-51系列单片机8031为核心,设计了一个基于单片机的计算机过程控制系统。在绪论里面,简要介绍了计算机的发展历史和计算机过程控制的概念;第二部分简要介绍了计算机过程控制的组成;第三部分是本设计的主要内容,详细说明了以单片机8031为核心的过程控制系统的设计过程。
3.期刊论文 陈刚.张新.张正道.杨慧中 一种可进行多种实验的过程控制实验装置 -自动化仪表2001,22(11)
介绍一种新型过程控制实验装置.该装置采用电子技术、单片机和高级语言编程技术,可实现多种控制方式,具有较高的性能价格比.
4.学位论文 许丽川 过程控制调节规律的研究--单片机温度控制系统的设计制作 2000
论文主要讨论了在过程控制中得到广泛应用的数字PID控制算法单片机温度控制系统中的应用.
5.会议论文 朱东.王勇.王树刚 单片机在点焊过程控制上的应用 6.学位论文 翁永生 测控模块的设计及网络化过程控制实验平台的构建 2007
随着科学技术的进步，测控系统已经向智能化、网络化方向发展。为了将最新技术成果引入高校课程教学，论文设计了一款具有数据采集、处理、控制、通信功能的智能测控模块，并在此基础上，构建了一套网络化过程控制系统实验平台。
论文首先阐述了测控模块的硬件设计方案，对该模块的入机交互电路、数据采集电路、通信接口电路、电源电路的设计进行了详细的分析。模块的MCU选择的是美国Ti公司的MSP430F149单片机。硬件设计调试完成后，利用IAR Embedded Workbench 3.41A软件开发了测控模块的控制程序。软件设计采用了模块化的设计思想，由整体到局部，化繁为简，大大提高了程序的开发效率。
文中在测控模块设计完成的基础上，构建了面向水箱液位对象的网络化过程控制系统实验平台。在平台构建过程中：制定了RS485多机通信协议，对如何提高RS485网络通信的可靠性进行了分析；利用VC++6.0编写了具有串口通信、数据存储、实时曲线绘制等功能的上位机监控程序；对过程控制算法及参数的选择进行了分析。最后，对整个系统平台进行了运行及调试。实验证明：模块设计方案正确，性能可靠，构建的实验平台能够满足综合型、设计型以及网络化的实验要求。
7.学位论文 宋晓兵 基于单片机控制的脉冲电化学齿轮修形研究 2003
齿轮作为应用量大面广的基础件产品,其质量直接影响中国相关机电产品的质量和在国际市场的竞争力.从总体水平上看,中国的齿轮在承载能力、使用寿命和噪音水平等技术指标与国外产品都有较大差距.另一方面,改善齿轮性能的重点仍然是齿形,对齿轮进行适当修形是优化齿轮传动、提高使用寿命和运动精度的关键技术.所以对齿轮进行修形研究具有重大的现实意义.国内外的学者一直在对齿轮进行修形理论的探讨和加工工艺的研究,其中修形理论渐已成熟,该文从当前国内外齿轮修形加工方法的研究现状出发,结合大连理工大学特种加工研究所近年来对脉冲电化学加工工艺的研究和应用,试图将脉冲电化学加工工艺应用到齿轮修形加工中,并就齿轮修形阴极设计、过程控制和加工间隙的控制等方面做了大量的研究,得到了一些很有应用价值和指导意义的结果.脉冲电化学加工是用脉冲电源代替传统的直流电源,尤其是高频、窄脉冲电流的引入,使脉冲电化学加工中间隙过程的电化学特性、流场特性和阳极溶解特性等都得到了很大的改善,其加工精度、表面质量和加工效率都有了很大的提高.该文通过对脉冲电化学加工机理的探讨,将脉冲电化学加工工艺应用到齿轮修形当中,探讨了加工过程中一些具有指导意义的规律.间隙、流场和电流密度是影响脉冲电化学加工精度和表面质量的三大要素,该文的研究重点是阴极设计和过程控制.由于脉冲电化学加工可以允许微小的稳定加工间隙,这给脉冲电化学齿轮修形的阴极设计提供了不同于传统电化学齿轮修形阴极设计的新思路,该文以应用广泛的渐开线圆柱直齿轮为加工对象,提出了多种阴极设计方案并论述了各自的优缺点;开发了齿轮修形的加工模拟软件,实现了对加工过程进行模拟和对阴极进行辅助设计,对优化阴极设计、降低实验成本、缩短开发周期起到了良好的作用.针对齿轮修形的特点,该文设计了基于单片机控制的脉冲电化学齿轮修形控制系统,实现了加工过程的自动化.该系统主要由步进电机控制模块、人机交互模块和单片机与PC通信模块组成,其抗干扰能力强,能很好地满足实验要求,而且灵活性大,通过与PC机的通信,人机交互更为方便直观.根据法拉第定律,金属的去除量由电流强度和加工时间决定,因此,根据加工要求与加工规律确定出脉冲电流的大小和实时控制齿轮齿面上各点的加工时间,是脉冲电化学齿轮修形所研究的中心内容.该文结合实验室的条件,基于保证齿轮修形量,提高加工效率的思想,以加工时间和极间间隙为控制量,用两种阴极设计方案对脉冲电化学齿轮修形加工进行了实验,并对实验结果进行了认真的分析.在实验的基础上,对影响加工质量的各因素进行了详细的分析,提出了改善加工质量的方法.此外,为了提高工艺的稳定性,作者对脉冲电化学齿轮修形加工中的间隙进行了建模分析和在线控制的探讨.该文的工作说明基于单片机控制的脉冲电化学齿轮修形工艺是可行的,不仅能满足修形量的要求,还能提高齿轮的齿形精度和表面质量,而且工艺简单,易于实现自动化,具有良好的应用前景.
8.期刊论文 禹言春.张丽丽.王贺涛 单片机的多机通信 -安徽农学通报2007,13(9)
单片机多机通信是指由两台以上单片机组成的网络结构,可以通过串行通信方式共同实现对某一过程的最终控制.本文论述了单片机的多机通信.
9.学位论文 周红燕 关于智能型电气阀门定位器的研究 2001
该文讨论的一种辅助控制仪表——阀门定位器,是各国竞相研究的对象,它在一定程度上决定了过程控制的调节品质,且随着过程控制水平的发展,定位器也必须不断发展以满足现代生产对过程控制的要求.作者对智能型电气阀门定位器进行了总体设计,该定位器主要由8031单片机应用系统、导电塑料
电位器和由四只电磁阀构成的双气动系统组成.它以微处理器8031为核心,采用的是数字定位技术,即将控制信号(4-20mA)和阀门开度信号经A/D转换后送入微处理器,微处理器对这两个信号分别进行处理后进行偏差计算,根据偏差控制电磁阀的通断,从而使阀杆动作,实现定位.根据其工作原理对8031进行系统扩展与接口电路设计.采用模块化的设计方法,将系统软件划分为准备程序、键功能程度、系统控制主程序以及中断服务程序四个模块.系统软件采用汇编语言编写,软件中的数据采用浮点数形式,并给出了相应的加减、乘除、开方、指数函数、对数等运算子程序.与常规定位器相比,该定位器具有控制精度高、能耗低、调整方便,适用范围广、能任意选择调节阀的流量特性及分程范围等优点,同时该定位器还具有阀位显示和故障报警等功能.
10.期刊论文 林创华.罗中良.周有平 基于单片机的过程控制系统设计 -西安航空技术高等专科学校学报2004,22(1)
设计一个基于单片机的过程控制系统,并以温度控制为例,通过实验手段建立了控制对象的数学模型,完成系统PID参数整定,通过开放的数据通信,使用通用PC对过程进行监控,实现分散控制,集中管理的现代工业控制模式.还对模糊控制温度过程作了理论性探讨,并在MATLAB下进行仿真,为实际控制过程提供理论依据.
1.张斌.姚有峰.邓传红.方杰 城区水网压力与流量数据采集系统的研究[期刊论文]-合肥工业大学学报（自然科学版） 2009(6)
2.郭海陶.曾翼 基于STC单片机的多气囊气压控制器设计[期刊论文]-微计算机信息 2009(14)
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