智能仪器课程设计-基于DSP的温度控制系统的设计.doc

基于DSP的温度控制系统的设计 班级：自动化08-5班 姓名： 学号：20 目 录 摘要···································································································2 1 设计目的·······························································································3 2 设计要求·······························································································3 3 设计内容·······························································································3 3.1 理 论 依 据······················································································3 3.2 信号特征分析 ···················································································4 3.3 方 案 设 计······················································································4 3.4 器 件 选 型·····················································································5 3.5 系 统 设 计····················································································10 4 设计感想······························································································16 摘 要 根据题目要求设计基于DSP的温度控制系统。通过选择合适的DSP芯片型号，传感器和外围电路，如复位电路，电源电路，时钟电路，信号采集电路等，实现对温度信号的采集，信号处理及温度的控制。 关键词： DSP芯片；温度信号采集；温度传感器；时钟电路 1 设计目的 通过选择合适的DSP芯片型号，传感器和外围电路，如复位电路，电源电路，时钟电路，信号采集电路等，实现对温度信号的采集，信号处理及温度的控制。 2 设计要求 控制室内温度恒定为设定值（±3℃），室内温度采样点为5个点，要求系能对室内温度进行实时采集、处理，并根据设定值通过空调设备进行相应控制（制冷或加热）。 根据设计题目的要求，选择确定DSP芯片型号、温度传感器型号，完成系统硬件设计，实现对温度数据的实时采集和处理。 3 设计内容 3.1理论依据 温度是过程控制中主要的被控量，对温度信号的采集与处理已经广泛应用于工业领域和其他的领域中。目前的温度控制系统多采用单片机进行控制，由于单片机的运算速度慢，在处理一些实 时性强、数据运算量大的控制系统过程中，难以实现实时控制。随着微处理器的发展，数字 信号处理器（DSP）以其强大的运算能力，逐步成为控制领域的主流选择。TI公司的 TMS320LF240型DSP微控制器以其处理能力强，外设功能模块集成度高及存储器容量大等 特点广泛应用于数字化控制与通信领域，可满足对信号的快速、精确和实时处理。 基于DSP设计的温度控制器利用DSP强大的高速运算能力，以及其片内集成的丰富的控制外围部件和电路,从而简化了电路的硬件设计,可以实现各种控制算法和控制策略,并通过异步串行通信接口来读取用户所需要的数据,便于用户分析实验结果。此外，还具有脱离DSP的高温硬件保护功能．可消除由于DSP系统意外失控所造成的系统超温危险，提高了温度控制系统工作的可靠性和使用安全性。信号采集电路是温度控制系统的重要组成部分．其对温度测量的精确性直接影响整个温度控制系统的精度。 温度信号采集及放大电路：温度用温度传感器来测量，信号采集电路是温度控制系统的前向通道，所采集温度数据的精确性决定了温