设计内容

电子产业的不断发展，使得智能控制系统应用技术更加成熟。智能控制器的智能化程度越来越高，实现的功能也越来越多。但其硬件模型都是在一定框架结构的基础上进行外围功能模块扩展的，图1-1为具有代表性的智能控制器硬件结构图。

由于被测对象多为非电量，利用传感器及变送器将检测到的非电量转换为电信号，大多数传感器产生的信号都很微弱，通常只有µV或mV量级，必须用高输入阻抗

的运算放大器对它们进行放大，使达到一定的幅度(通常为几伏)。还要进行滤波，选取信号中一定频率范围的成分，去掉各种干扰和噪声。若信号的大小与A/D转换的输入范围不一致，须进行电平转换，必要时增加程控增益放大器对信号分段放大以保证转换精度。一般被测量为几路或几十路，采用多路开关对被测信号进行切换，使各路信号共用一个A/D转换器。若模拟信号变化比较缓慢，可以直接加到A/D转换器的输入端，如果信号变化较快，为了保证A/D转换的正确性，要加采样保持器。转换后的数字信号送人单片机，单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理，再显示结果。单片机还把运算结果与存储器中存放的理想值相比较，采用适当的控制算法，向执行部件输出控制信号，如：被测炉温超过上限值，给出报警信号，同时控制风扇驱动装置，进行散热，将温度降到理想值^[2]。此外，如果智能仪器仪表还可以与PC机组成分布式测控系统，由单片机作为下位机采集各种测量信号和数据，通过串行通信接口将信息传送给上位机PC机，由PC机进行更复杂的数据处理或进行全局监控。

对于智能控制器的软件部分，主要包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序三大部分。监控程序面向仪器的键盘和显示器，帮助实现从键盘输入数据或进行功能设置、控制，完成显示器对处理后的数据以数字、字符、图形等形式显示的任务；接El管理程序主要完成数据采集、数据存储、通信等任务；数据处理程序主要完成数据滤波、运算、分析等任务。