基于瑞薩微控制器的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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1．3 步進(jìn)馬達(dá)送液模塊
步進(jìn)馬達(dá)送液模塊包括兩個(gè)組成部分：步進(jìn)馬達(dá)和送液注射器。步進(jìn)馬達(dá)基本步距角為0．9°，微步是基本步距角的四分之一，即0．225°。利用步進(jìn)馬達(dá)推動(dòng)注射器完成送液過程，步進(jìn)馬達(dá)每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈，注射器移動(dòng)量為0．8 mm。
微控制器通過用戶設(shè)定的送液速率或吸液速率以及所選擇的注射器內(nèi)徑大小即可計(jì)算得到步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)周期。公式如下：
即微控制器每過時(shí)間T驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)一步。
1．4 輸入輸出控制
系統(tǒng)利用4x6鍵盤和128x64 LCD顯示器以達(dá)到良好的人機(jī)交互，采用中斷的方式，提供對系統(tǒng)的及時(shí)，有效的控制。
系統(tǒng)采用了S1D13305液晶顯示控制器對LCD顯示器進(jìn)行控制。S1D13305具有較強(qiáng)的I／O緩沖器，徼控制器訪問S1D13305不需要判斷其是否為“忙”狀態(tài)，S1D13305可隨時(shí)準(zhǔn)備接收徽控制器的訪問，并及時(shí)地傳輸單片機(jī)發(fā)來的指令和數(shù)據(jù)。另外，S1D13305具有較強(qiáng)的管理顯示存儲器的性能，內(nèi)置一個(gè)字符發(fā)生器，具有160種5×7點(diǎn)陣字體的字符，并能分區(qū)管理64 K的顯示存儲器，可以同時(shí)管理3個(gè)或4個(gè)顯示區(qū)，并能同時(shí)管理用戶自定義字符發(fā)生器。此外，S1D13305軟件功能非常強(qiáng)大，命令控制操作簡單，共有14條指令，用戶只需給不同指令輸入控制參數(shù)，就可得到所需的顯示內(nèi)容。
工作狀態(tài)下的LCD顯示如圖3所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/162118.htm
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩種工作模式，模式1是送液流速恒定自動(dòng)控制模式，模式2是溫度恒定自動(dòng)控制模式。其中模式2采用了數(shù)字PID控制算法，以達(dá)到良好的控制效果。系統(tǒng)總流程圖如圖4所示。其中基本設(shè)定包括選擇注射器型號，設(shè)定流速大小等內(nèi)容。
2．1 流速恒定自動(dòng)控制模式
系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)定的流速及所使用的注射器內(nèi)徑值，計(jì)算出步進(jìn)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期T，根據(jù)周期T設(shè)定計(jì)時(shí)器Timer0的匹配中斷值，然后利用計(jì)時(shí)器Timer0匹配中斷來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)和更新LCD所顯示的各項(xiàng)內(nèi)容。
在工作狀態(tài)下，微控制器利用串行通信接口，每次從AD7705得到一個(gè)16位數(shù)值，通過計(jì)算得到對應(yīng)的溫度傳感器電阻值，再查詢阻值溫度對照表即可得到當(dāng)前溫度。
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