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芯片级PCR温度控制系统软件设计

芯片级pr温度控制系统软件设计

  一、软件系统工作原理
  pr仪中,最重要的部分是对反应温度的控制。pr仪系统根据用户预先设定的参数来控制变温系统的反应温度。系统首先采集变温系统的当前温度,将当前温度和用户设定的变性温度进行对比,通过控制控制器的运算得到一个输出,将此输出加到被控对象上,使其温度上升至变性温度,达到变性温度后,根据输入的变性温度持续时间,控制变温系统温度持续时间。当此时间到达之后,进入下个反应的温度控制即退火温度的控制。执行完退火阶段温度控制后进入延伸阶段的温度控制。当执行完三个反应的温度控制后,一个循环周期结束,进入下一个循环周期。系统不断的重复控制三个温区的温度,当达到用户给定的循环次数后,反应结束。
  二、主程序设计
  系统软件设计中,采用将各个功能相对独立的部分编写成子函数。主程序从ain()函数开始运行,进入主程序,首先执行系统初始化,调用initsyste()函数。initsyste()函数完成初始化ld12864、pid、p、红外接收工作。系统初始化完毕后,调用userp araset(),此函数设置pr温控系统的三温区初始温度值、循环时间、循环次数等参数。温控阶段首先控制系统温度为变性温度,当变性温度持续时间达到用户设置的时间值时,程序跳出变性阶段控温,进入到退火阶段温度控制。论文联盟http://当达到持续时间值时,进入到延伸阶段的温度控制。当三个阶段结束后,一个循环结束,进入到下一个循环,当达到用户设置的循环次数时,主程序结束,系统停止工作。主程序中控制三个温区的程序设计只需编写一个公共函数setsystep(flat t)函数即可,分别将三个温度值作为参数传递给此函数,即可控制系统分别达到用户设置的三点温度值。其中要对三个不同的温区进行温度控制。
  进入到单温区温度控制时,调用gettep()函数,并将温度值传递给ld画图函数,显示温度曲线。gettep()函数的温度值来源于a/d转换模块的温度值,之后将当前温度值传递给pid模块进行pid温控算法运算,得到一个控制p波输出占空比的值yut。这样可使pr系统达到用户设置温度值。
  三、模糊自整定pid算法的设计
  本系统温度控制分为模糊pid控制区和直接控制区,控制温度接近目标温度达到一定误差限度时,启动模糊pid控制算法,使温度稳定在目标温度附近。而变温阶段则采用直接控制算法,过冷则全功率加热,过热则全功率制冷。
  模糊控制系统采用而输入三输出模糊控制器,输入为误差(e)和温度变化(e),输出为三个pid作用系数(kp、ki、kd)。
  三个pid作用系数模糊输出也划分为4个模糊状态,分别为0(零)、s(小)、(中)、b(大)。
  模糊推理决策采用双输入单输出的方式,控制规则由下列推理语言构成:
  if a and b then
  遵循上式,通过经验可以总结出模糊控制器的初步控制规则,得到针对kp、ki、kd三个参数分别整定的模糊控制表。
  四、p输出模块
  要想操作p核,首先得调用altera_avaln_p_init()函数初始化p核,此函数包括p核的物理地址address、分频时钟lk_divider、占空比duty_yle三个参数。程序中调用p初始化程序对上述三个参数进行赋值。初始化成功后,需再调用altera_avaln_p_enable()函数使能p核。这样p核就可以工作了。在主程序中,p核只需初始化一次,之后便可直接调用altera_avaln_p_hange_duty_yl e()函数改变p波输出占空比,而不需每次都初始化。当不再需要输出p波时,可调用altera_avaln_p_disable()函数禁止p核。
  五、a/d转换模块
  ad7705包括六个可供用户访问的片内寄存器。在与任意寄存器通讯前,都要向通信寄存器写入。流程图显示了两种不同的读方式,一个是查询 引脚以确定数据寄存器更新时何时进行的,第二个是查询通信寄存器中的

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芯片级PCR温度控制系统软件设计

芯片级pr温度控制系统软件设计 一、软件系统工作原理 pr仪中,最重要的部分是对反应温度的控制。pr仪系统根据用户预先设定的参数来控制变温系统的反应温度。系统首先采集变温系统的当前温度,将当前温度和用户设定的变性温度进行对比,通过控制控制器的运算
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