基于C8051F的恒温箱控温系统
2.3 滤波、变换电路
为了实现PWM信号到模拟量输出的转换，在本系统中采用二阶低通滤波器滤掉高频成分，保留直流分量，通过改变PWM信号的占空比即可得到不同电压的输出。如图3所示，设计巴特沃斯滤波器，使PWM信号经过滤波后产生0～2.5V的电压[5]，控制晶闸管的导通角，从而实现对加热温度的高精度控制。
3 软件设计
3.1 PID控制
在本温度控制中采用了PID控制算法[7]，即比例、积分、微分控制，是工业过程控制一体成型电感器中应用广泛的一种基本控制方法。增量式PID控制算法为：
但是若直接采用此算法时，在系统启动、停止或大幅调节时，容易产生很大的超调量，引起积分饱和，因此我们对PID算法进行了改进，采用积分分离法，可有效抑制这一现象的出现。
积分分离法在开始时(即实际温度与设定温度值es偏差较大时)不积分；当控制的实际温度接近设定值时，投入积分算法以消除静差，提高控制精度[8]。积分分离式PID算法框图如图4所示。
3.2 触摸屏软件设计
将触摸屏引入本系统中可以直接在显示屏上输入控制信息，使系统的人机界面更加友好，操作快捷、方便。本系统选用AMT9532四线电阻式触摸屏，通过专用控制芯片ADS7843与单片机接口，对触摸信号进行分析、处理。触摸屏的软件设计流程如图5所示。
4 实验结果
为测试实验结果，使用精度为0.001℃的标准温度计作为标准来标定，测试结果如表1所示。
5 结 论
通过风华电感器C8051大功率电感F021片内的16位PWM输电感器生产厂家出，再加上简单的滤波、转换电路及相应的软件设计以大电流电感及浮点数运算，可以实现16位的D/A转换，这是普通单片机控制电路很难实现的高精度控制。
本系统的温度控制范围为18℃~60℃，16位的控制信号分辨率可达千分之一摄氏度，从实际实验结果可以看出本系统完全可以实现测温精度优于±0.05℃的控制要求。实际应用表明，此温度控制系统具有控制精度高、功能强、简单灵活、节约成本、性能稳定等优点，满足于工业场合较高的精度要求。
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