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摘 要
主要介绍了一种基于的DSP水温自动控制系统的设计原理，描述了系统组成的各个模块和硬件和软件的实现。该系统通过对水温的采样，与预置值的比较，来控制水温。
本系统采用十六位DSP（数字信号处理器）TMS320F240为主控制器，它具有运算速度快，信号实时处理的优点。另外，它片内扩展外设，简化了硬件电路图的设计，由于它面向数字控制系统，使得能够运行复杂控制算法。
在温度采集方面，采用DS1820作为传感器实施数据采集。采用温度传感器DS1820具有较高精度和重复性（重复性优于0.1ºC）良好的线性可以保证±0.1ºC的测量精度，利用重复性较好的特点，通过非线性补偿，可以达到±0.4ºC测量精度和±0.4ºC保温精度。
控制算法采用PID算法，可以使系统具有较好的快速性和较小的超调。
由于本系统对DSP、DS1820以及PID算法的应用，较好的满足了设计要求，实现了所要求的各项功能。
关键词：温度控制 TMS320F240 PID算法
Design of Water Temperature Auto Control System Based on DSP
Abstract
In the aspects of this text introduced the design principle of the automatic control in water temperature in canteen in electricity system primarily. Describes the hardware and software modules were provided. That system passes to adopt the data from the electricity canteen water temperature, and compares with the refer input to control the water temperature.
This system adopts 16 bits DSP (Digital signal processor) TMS320F240 as the main device .It has the advantages of calculating speed quickly and processing signal in real time. And it has a lot of outside devices in it. This simplifies the design of the hardware circuit. Because it face to the arithmetic figure control system, it can circulate the complex control system.
DS1820 is used as the conductor of this system. It has higher accuracy and good linearity characteristic in repetition( repetition better than 0.1℃) in ± 0.1 ℃ of diagraph accuracy. It can attain the ± 0.4 ℃ measure accuracy .
The control arithmetic adopts the PID. It can make system had better of faster and smaller super adjust.
Because this system adopts DSP, DS1820 and the arithmetic of PID, it contents the design requests better.
Key Words: Temperature Control TMS320F240 PID Algorithm
目 录
第一章 绪论. 1
1.1 课题的目的及意义... 1
1.2 功能说明... 1
第二章 方案论证. 2
第三章 硬件部分设计. 3
3.1主控制器的设计... 3
3.2 DSP的片上外设... 11
3.3 前向通道的设计... 15
3.4 后向通道的设计... 17
3.5 键盘与显示电路... 20
3.5.1 引脚说明与接口电路... 20
3.5.2 HD7279A主要特点及电特性... 21
3.5.3 控制指令及时序... 22
3.5.4 LED数码管... 26
3.5.5 键盘... 29
第四章软件部分设计. 30
4.1 PID控制算法[1] 32
4.2 流程图. 33
结束语. 36
参考文献. 37
附录. 38
第一章 绪论
1.1 课题的目的及意义
温度控制系统是比较常见的，是典型的过程控制系统[7]。温度是工业生产中重要的被控制参数之一，冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工业的处理温度等均需要对温度进行严格控制。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节控制效果要好得多。因此课题的主要目的是让我们通过这次毕业设计，结合我们所学的专业知识，来完成这次设计。也可以说是对我们以后进入工作岗位的一次提前的考验，所以我们要尽最大努力完成我们这最后的答卷。
本文在分析过程中，在掌握主控制器TMS320F240[11]工作原理的基础上，根据设计要求参数选用符合条件的外围硬件电路，根据硬件电路编辑能够实现控制过程的应用程序。从而实显整个控制过程。
1.2 功能说明
根据《基于DSP的温度自动控制系统任务书》的要求，设计了一种简单、适用的温度控制系统，能够完成下述功能和指标：
1.实时显示温度要求能在0ºC-100ºC范围内设定控制水温
2.静态控制精度为±0.4ºC
3.具有较好的快速性和较小的超调
4.能实时显示数据
本次设计的主要目的是设计一个自动温度控制系统。本系统的主要功能：通过相应的温度传感器采集温度信号，并把它们传送到微机上，来完成温度数据的采集﹑控制﹑实时显示等功能。
为了既能完成本次设计的设计要求，又能跟上当今日新月异的温度检测技术的发展潮流，本系统的硬件部分做了如下选择：
以数字信号处理器（DSP）TMS320F240为中央处理单元；温度信号的采集是由温度传感器DS1820，有HD7279A以及LED显示器作为显示电路，完成显示工作；
