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陈 强
0 引言
电加热炉在冶金、化工、机械等领域具备广泛的用途，但是其控制具有非线性、大滞后、大惯性和时变性等特点，常规控制方法难以实现较高的控制精度和响应速度。相比之下，经典的增量PID 控制算法，无需针对控制对象建立数学模型，便可实现较发复杂系统的精确控制。因此，基于简单的C51单片机控制器设计了电加热炉温度控制系统，采用经典PID 算法进行温度控制，实验结果表明，该PID 控制达到了较高的温度控制效果。 1 系统整体设计
整个系统由C51单片机、温度控制驱动电路、电加热炉、传感器阵列、放大和滤波电路、多通道转换开关、ADC 模块和LCD 显示模块组成。C51单片机为普通80C51单片机，用于整个系统的控制、传感器信号的采集以及电加热控制算法的实现。温度控制驱动电路是电加热炉和控制器之间的桥梁，实施电加热炉的电源开断的实现。传感器阵列采用多个温度传感器，分布在加热炉的不同地方，以实现整个加热炉的温度精准采集。放大和滤波电路用于进行传感器信号的放大和滤除干扰信号。ADC 模块用于采集各个传感器的实时温度数据。 温度传感器阵列用于感知加热炉内各点温度，由于炉内温度不均匀，则由各点值平均值作为控制依据。温度传感器均为模拟温度传感器，其信号输出需要经过放大器和滤波器进行放大和滤波，之后送至AD 转换器，进行多路信号切换采样。最终该信号送至单片机控制器中，由单片机控制对采集值进行换算，并将换算值显示在LCD 屏上，同时，将该温度值与设定值进行比较，计算误差值，并将该误差代入增量PID 控制算法，进而计算出控制增量，进而产生PWM 信号控制加热丝进行加热。依次进行，直至实测温度值与设定值之差满足设定误差，即达到温度平衡。
2 系统硬件设计
2.1 传感器采样电路
传感器采样电路如图1所示，整个采样电路由惠更斯桥和比例放大电路构成。传感器采用Pt 电阻丝，其0到500℃的测量区间，其电阻变化为100-280.9Ω，该电阻变化可被由R4、R5、R7构成的桥式电路采样得到，进而送入由R6、R8、R3、R9和LM324构成的比例放大电路进行信号放大，放大倍数为20倍，进而输入至下一级处理电路中。2.2 控温驱动电路
单片机控制器的驱动对象一般为低压低流对象，电热炉电热丝需要通过较大的电流才能进行快速加热，因此，需要设置温控驱动电路实现单片机控制引脚与加热炉的连接。
温控驱动电路如图2所示，该电路由非门U2、555定时器和SSR 继电器构成，单片机控制器通过非门U2控制555定时器的第2脚，实现单片机控制555定时器的PWM 波形输出，该输出经过控制SSR 继电器进而驱动电炉丝，从而完成PWM
控制。
图1 传感器采样电路
图2 温控驱动电路
静电纺丝纳米纤维膜2.3 ADC传感器数据采样电路
图3 ADC采样电路
设计中选用的A/D 转换器为AD574，配合LF398峰值采样保持电路以及非门构成，采样电路参考电压由通过条件滑动变阻器R3构成，电路两端接+12V 和-12V 电源，加上模拟输入，给出启动转换信号，即可实现12位A/D 转换。AD 转换电路如图3所示，模拟电压信号由LF398的3脚输入，从其5脚OUT 端输出至AD574，经过AD574进行电压转换后，其输出端DB0-DB11用于连接单片机的IO 口，可实时读取转换后的信号。
3 系统软件设计
系统上电后进行初始化，包含时钟、中断和IO 等，之后系统进入循环等待状态，一旦有中断产生表明定时时间到，则开始切换开关进行温度采样，之后在单片机内部进行数字平滑滤波、非线性校
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正等操作后即可计算出当前测量温度，然后将计算设置温度与当前温度进行比较，进而实施PID 控制算法。当温度达到设定值时，则再次进入循环等待状态，否则持续进行温度采样，实施PID 算法，
usb转音频直到温度达到设定值误差允许范围以内。
图4 系统算法执行流程
4 实验与结果分析
为验证系统设计的稳定性，以及掌握温度控制的性能情况，我
切削工具们进行相关的温度控制测试试验，试验数据记录如表1所示，可见在低温阶段，温度误差相对较高，可达到1%，而在高温阶段，随着基数的增加，相对误差降低。从表1整体可以看出，整个系统的控温精度非常高，总体误差可被控制在1%以内。
表1 温度控制试验数据
设定温度/ ℃
控制稳定温度 /℃
误差 2020.2 1.00%5049.5 1.00%8079.60.50%110109.50.45%140141.20.85%170170.00200201.00.5%250251.40.56%300302.20.73%350352.80.8%4004030.75%4504520.44%500
压屏机497
0.6%
5 结论
采用C51单片机，搭配传感器阵列、控温驱动电路等设计并实现了电加热炉的温度控制，经过测试实
验证明，该系统在低温阶段，温度误差相对较高，可达到1%；而在高温阶段，随着基数的增加，相对误差降低。整体上系统控温精度非常高，误差可被控制在1%以内。（作者单位：湖北省孝感市文昌中学）
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机的性能产生直接影响。所以，要在日常工作中进行磁盘数据的清理，还应当定期重新安装系统，或者恢复初始设置，让系统运行更加稳定。如果选择使用磁盘阵列结构，就需要定期对磁盘进行稳定性检查，对出现故障的磁盘进行及时处理，减少连锁故障的发生，避免出现数据丢失。3.2 优化软件提示颜
通常来说，在节目播放过程中会有很多提示颜对播出情况进行提示或警告，这就会增加技术人员颜辨识的难度。所以要重视对提示颜的优化工作，将绿作为正在播出节目的提示，将灰作为播完节目的提示，将黄作为即将播出节目的提示，存在错误则用红表示。通过对颜的简化，能够让技术人员对节目播放情况一目了然，方便对节目进行调整，保证观众的观看质量。3.3 对节目的版权保护
在信技术飞速发展的过程中，促进了广播电视节目向着数字化方向的转变，网络所具有的公用性也决定了其自身的不安全性，人们可以对网络数据进行自主研究与分析。这就出现了数字产品的侵权、盗
版问题，有些还会对数字产品进行随意篡改，这些问题都会对电视节目的安全性造成严重影响。要想加强对数字节目版权的保护工作，最常用的方法就是进行数据节目的加密工作。
4 数字电视播出系统优化分析
4.1 优化硬盘播出系统衣架制作
为了让电视节目播出具有更好的系统性，就需要对硬盘的播出系统进行大范围优化，使其与现代的生产方式更加匹配。在优化过程中可以对芯片进行改换，应用c —cuce E4编解码芯片。这种芯片能够实现自动程序编写，同时还能够实现数据的自动解码并加以分析，它所
应用的工作系统具有独立性，不会对系统内存产生影响。利用该芯片还能够实现对系统工作资源的优化，让系统负载得到降低，减少由于负载而出现的工作频率降低问题。在播出视频时候能够具有更稳定的效果，同时还能够对视频播出的成本投入加以控制。4.2 强化服务器共享性
在完成底层数据优化之，还需要对服务器进行优化，实现服务器更优质的共享性能，让其能够对节目内容进行快速共享。在具体实践中需要对网络共享的播出方式进行改造，将对不同节目代码设置不同权限，计算机等级不同所能够查看的权限也各不相同，这就能够对节目内容进行划分等级的收费，对节目的受众体划分更加清晰，保证对针对性人的服务质量。4.3 优化系统底层树脂抛光轮
在对系统进行优化的过程中需要对系统底层加以重视。在完成系统底层优化之后能够让系统的工作更加流畅，减少工作中的卡机现象，为视屏内容传统的稳定性做保障，同时还能够让设备使用寿命延长，降低设备故障发生率。
5 结束语
综上，在现代化信息技术不断发展的进程中，广播电视节目也发生了很大变化，数字化是其当前的发展趋势。数字化电视节目具有非常显著的优势，包括电视节目的多样化、时间的可控性以及播出稳定等。要想让数字电视节目能够带给观众更好的视觉享受，就需要保证播放系统设备运行的稳定性，这就要展开各项技术维护工作，为数据的传输做保障。此外，还需要重视工作人员专业技术水平的提升，满足数字电视节目不断发展的新要求，借助完善的管理与维护工作，让广播电视节目在数字化播出的道路上快速发展，保证观众舒适的观看体验。
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