MCS-51單片機智能溫度控制系統(tǒng)設計
2.4萬字 56頁
包括開題報告，任務書，中英文翻譯，文獻綜述，論文，CAD原理圖



摘 要

單片微型計算機是隨著超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展而誕生的，由于它具有體積小、功能強、性價比高等特點，把單片機應用于溫度控制中，采用單片機做主控單元，無觸點控制，可完成對溫度的采集和控制的要求。所以廣泛應用于電子儀表、家用電器、節(jié)能裝置、機器人、工業(yè)控制等諸多領域，使產(chǎn)品小型化、智能化，既提高了產(chǎn)品的功能和質量，又降低了成本，簡化了設計。本文主要介紹單片機在熱處理爐溫度控制中的應用，對溫度控制模塊的組成及主要所選器件進行了詳細的介紹。并根據(jù)具體的要求本文編寫了適合本設計的軟件程序。
溫度控制在熱處理工藝過程中,是一個非常重要的環(huán)節(jié)。控制精度直接影響著產(chǎn)品質量的好壞。本文研究的電爐是一種具有純滯后的大慣性系統(tǒng)，傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)大多建立在一定的模型基礎上，難以保證加熱工藝要求。因此本文將模糊控制算法引入傳統(tǒng)的加熱爐控制系統(tǒng)構成智能模糊控制系統(tǒng)。

關鍵詞：單片機；熱處理溫度控制；模糊 PID。



Abstract

The single slice of microcomputers emerges with development of very large scale integration technology, because it has small , the function is strong , high characteristic of cost performance, applies the one-chip computer to temperature control, adopt the one-chip computer to do the top management unit, control contactlessly , can finish the requisition for collection and control of temperature . So apply to such a great deal of fields as electronic instrument , household appliances , energy-conservation fitting , the robot , industrial control ,etc. extensively, make the products miniaturized , intelligented , has already improved the function and quality of the products, have lower costs again, has simplified and designed. This text introduces the application of the one-chip computer in the temperature control of heat-treatment furnace mainly, composition and selecting to introduce the detailed one with device mainly of the temperature control module . And has written the suitable software procedure originally designed according to the concrete demand this text.
Temperature in heat treatment craft is very important. Control precision effect directly the quality of the product. The electric stove is a kind pure great inertia system, and the traditional heat control system is based on some certain model, so is hard to satisfy the technological requirement.This paper will adopt fuzzy control algorithm to build a intelligent fuzzy control system.

Keyword：SCM；Temperature control；Fuzzy PID.



目 錄


第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 控制器發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2.1 PID 控制器的發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2.2 模糊 PID 控制 2
1.2.3 模糊自整定 PID 控制 2
1.3 電爐采用模糊自整定 PID 控制的可行性 2
第2章 模糊自整定 PID 控制器的設計 4
2.1 模糊推理機的設計 4
2.1.1 模糊推理機的結構 4
2.1.2 模糊推理機的設計 4
2.1.2.1 精確量的模糊化 5
2.1.2.2 建立模糊控制規(guī)則和模糊關系 5
2.1.2.3 輸出信息的模糊決策 6
2.2 模糊自整定 PID 控制器 6
2.2.1 PID 參數(shù)對 PID 控制性能的影響 6
2.2.2 模糊自整定 PID 控制器 7
2.3 模糊自整定 PID 控制器性能的研究 8
2.3.1 Matlab 仿真結構圖 8
2.3.2 慣性時間常數(shù)的影響 9
2.4 仿真結果分析 10
第3章 系統(tǒng)硬件和電路設計 11
3.1引言 11
3.2 系統(tǒng)的總體結構 11
3.3 溫度檢測電路 12
3.3.1 溫度傳感器 12
3.3.2 測量放大器的組成 12
3.3.3 熱電偶冷端溫度補償方法 13
3.4 多路開關的選擇 13
3.5 A/D轉換器的選擇及連接 14
3.6 單片機系統(tǒng)的擴展 15
3.6.1 系統(tǒng)擴展概述 15
3.6.2 常用擴展器件簡介 16
3.7 存儲器的擴展 17
3.7.1 程序存儲器的擴展 17
3.7.1.1只讀存儲器簡介 17
3.7.1.2 EPROM2764簡介 17
3.7.2 數(shù)據(jù)存儲器的擴展 18
3.7.2.1數(shù)據(jù)存儲器概述 18
3.7.2.2靜態(tài)RAM6264簡介 19
3.7.2.3數(shù)據(jù)存儲器擴展舉例 19
3.8 單片機I/O口的擴展（8155擴展芯片） 20
3.8.1 8155的結構和引腳 20
3.8.2 8155的控制字的及其工作方式 21
3.8.3 8155與8031的連接 22
3.9 看門狗、報警、復位和時鐘電路的設計 23
3.9.1看門狗電路的設計 23
3.9.2報警電路的設計 23
3.9.3復位電路的設計 24
3.9.4 時鐘電路的設計 25
3.10 鍵盤與顯示電路的設計 25
3.10.1 LED數(shù)碼顯示器的接口電路 25
3.10.2鍵盤接口電路 26
3.11 DAC7521數(shù)模轉換接口 27
3.12 隔離放大器的設計 28
3.13 可控硅調(diào)功控溫 29
3.13.1過零觸發(fā)調(diào)功器的組成 29
3.13.2主要電路介紹 30
3.14 單片機開關穩(wěn)壓電源設計 31
第4章 系統(tǒng)軟件設計 32
4.1 主要程序的框圖 32
4.1.1主程序框圖 32
4.1.2鍵盤中斷服務子程序 33
4.1.3恒溫及升溫測控子程序 34
4.1.4降溫測控子程序 35
4.2 模糊自整定 PID 控制算法 36
參考文獻 39
致謝 41
附錄 42


參考文獻
[1]陳明熒 8051單片機課程設計實訓教材 北京清華大學出版社
[2]胡漢才.單片機原理及其接口技術 北京清華大學出版社
[3]徐淑華等 單片機微型機原理及應用 哈爾濱工業(yè)大學出版社
[4]范風強等 單片機C5應用實戰(zhàn)集錦 北京電子工業(yè)出版社
[5]徐學峰主編.傳感器變送器測控儀表大全 北京機械工業(yè)出版社,
[6] 謝新民,丁鋒編著.自適應控制系統(tǒng).北京:清華大學出版社