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控制系统方面有关论文范文集,与基于单片机的工业控制系统设计方法相关论文格式范文
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【摘 要】本文介绍基于单片机的工业控制系统的结构和设计步骤,让读者初步了解单片机控制系统的设计所需要的知识,为单片机的学习打好基础.
【关 键 词】单片机；控制系统；存储器；接口电路
随着科学技术的进步自动化控制领域的发展日新月异,诸如PLC、DCS、PAC等控制系统在工业控制中得到越来越广泛的应用,但是诸如此类的控制系统的应用需要相对昂贵的成本,一方
控制系统方面有关论文范文集
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一、单片机控制系统的总体方案设计
单片机控制系统总体方案,是进行系统设计最重要、最关键的一步.总体方案的设计主要是根据被控对象的任务及工艺要求而确定的.选择检测元件,在确定总体方案时,必须正确地选择检测元件（又称传感器）,它是影响控制系统精度的重要因素之一.选择执行机构,执行机构是微型机控制系统的重要组成部件之一.执行机构的选择一方面要与控制算法匹配,另一方面要根据被控对象的实际情况确定.
二、单片机控制系统的硬件设计
单片机系统硬件设计就是为单片机机设计一个工作环境,包括单片机及外围电路它由时钟电路、地址锁存器电路、地址译码器、存储器扩展、模拟量输入通道的扩展、模拟量输出通道的扩展、开关量的I/O接口设计、键盘输入和显示电路等部分组成.在硬件组成中单片机是核心元件,在选用时要从运算速度、存储器的容量大小、通讯模块及AD转换模块等几个方面考虑,选择原则是即要够用又要有足够扩展或可升级单片机的余地.接口电路设计时尽可能选择典型电路,并符合单片机常规用法.系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配,这里的匹配是指器件的输入输出电压、电流等参数及使用极限参数等几个方面来考虑的.在设计硬件时要重视系统的运行可靠安全性,影响单片机系统可靠安全运行的因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰,并受系统结构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响.这些都构成单片机系统的干扰因素常会导致单片机系统运行失常,轻则影响产品质量和产量,重则会导致事故,造成重大经济损失.
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三、单片机控制系统软件设计
单片机控制软件是实现单片机接受外界各种信号和输出控制信号实现对控制对象的控制的程序,这种程序以服务于硬件电路为出发点实现系统的控制功能.设计时与应遵循可靠性设计、软件设计与硬件设计的统一性、透明性和可读性、可修改性等原则.一般都采用汇编语言编写应用软件.但是,对于那些计算工作量比较大的系统,也可以采用高级语言和汇编语言混合使用的办法,即数据采集、判断、及控制输出程序用汇编语言,而对于那些较为复杂的计算可采用高级语言.
四、单片机控制系统的调试
单片机控制系统设计完成后在投入运行之前需要进行调试,以使系统达到理想的控制要求,调试包括以下三个方面.（1）硬件调试.根据设计的原理电路做好实验样机,便进入硬件调试阶段.调试工作的主要任务是排除样机故障,其中包括设计错误和工艺性故障.（2）软件调试.软件的调试方法很多,可以根据自己在编写程序时使用的编程方法进行选择.交叉汇编法：用IBMPC/XT机对MCS—51系列单片机程序进行交叉汇编时,可借助IBMPC/XT机的行编辑和屏幕编辑功能,将源程序按规定的格式输入到PC机,生成MCS—51HEX目标代码和LIST文件.用汇编语言法：现在有些单片STD工业控制机或者开发系统,可直接使用汇编语言,借助CRT进行.汇编语言调试法：手工汇编这种方法是最原始,但又是一种最简捷的调试方法,且不必增加调试设备.这种方法的实质就是对照MCS—51指令编码表,将源程序指令逐条地译成机器码,然后输入到RAM重新进行调试.在进行手工汇编时,要特别注意转移指令、调用指令、查表指令.必须准确无误地计算出操作码、转移地址和相对偏移量,以免出错.
总之,一个单片机控制系统在设计时,无论是从方案的制定还是系统的调试都要结合生产的情况从实际出发,特别是在对硬件设计时应充分考虑器件的安全和外界的干扰,否则软件再完善控制目标也实现不了的,这是初学者最容易忽视的.
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