加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc
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加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),4.3萬字66頁 有詳細(xì)程序代碼和電路圖 有外文翻譯和原文 摘 要單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化領(lǐng)域和其他測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件。在...
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加熱爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.3萬字 66頁 有詳細(xì)程序代碼和電路圖 有外文翻譯和原文
摘 要
單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化領(lǐng)域和其他測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。像用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的坩鍋電阻爐等類似工業(yè)用加熱爐中都可以廣泛應(yīng)用，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在工業(yè)中，一些設(shè)備對(duì)溫度的控制要求越來越高，而本文則以單片機(jī)為核心、PID算法為控制方式而設(shè)計(jì)的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)。
本設(shè)計(jì)的控制對(duì)象為電加熱爐，通過控制加在電阻絲兩端電壓的工作時(shí)間，來對(duì)電阻絲輸出的平均功率加以控制。以單片機(jī)為核心，采用固態(tài)繼電器控溫電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電爐的自動(dòng)控制。本文將采用PID控制，闡述了PID控制器的設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一套溫度采集和控制的方案。該系統(tǒng)具有硬件成本低，控溫精度較高，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：電加熱爐；單片機(jī)；溫度控制；固態(tài)繼續(xù)電器
Abstract
This design controlled member is an electric heating stove, adds through the control in the resistance wire beginnings and ends voltage operating time operating time, comes the average power which outputs to the resistance wire to perform to control. Automatic temperature control of the electric furnace is realized by a temperature control circuit of solid state relay on the basis of the single-chip computer. This article put PID algorithm applies in the resistance furnace temperature control system, elaborated PID controller design, the hardware constitution and the software design, have realized set of temperatures gathering and the control design proposal. This control system has such advantages as low cost .control accuracy, good reliability and good resistance to interference.
Key words: electric heating furnace；single-chip computer；temperature control；solid state relay
目 錄
第1章 緒 論 1
1.1 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 1
1.2 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1
第2章 系統(tǒng)的基本原理及性能指標(biāo) 3
2.1 系統(tǒng)基本原理 3
2.2 預(yù)期達(dá)到的性能指標(biāo) 3
第3章 溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 5
3.1 溫度檢測電路及元器件選擇 5
3.1.1 放大器AD522 5
3.1.2 橋式測量電路設(shè)計(jì) 6
3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)及外圍設(shè)備 7
3.2.1 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì) 10
3.2.2 看門狗電路設(shè)計(jì) 11
3.2.3 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 13
3.3 數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì) 14
3.3.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574 14
3.3.2 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)CD4051 16
3.4 鍵盤/顯示接口技術(shù)及報(bào)警電路 17
3.4.1 8279的電路組成和工作原理 18
3.4.2 管腳功能說明 19
3.4.3 8279與鍵盤顯示器的連接 21
3.4.4 LED報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 23
3.5 溫度控制電路設(shè)計(jì)及控制算法 23
3.5.1 控溫電路 23
3.5.2 系統(tǒng)控制算法設(shè) 24
第4章 溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 26
4.1 軟件設(shè)計(jì)總體思想 26
4.2 軟件程序流程圖 26
4.2.1 主程序流程圖 26
4.2.2 鍵盤掃描和譯碼過程的流程圖 28
4.2.3 8通道數(shù)據(jù)采集的程序流程圖 29
4.2.4 單片機(jī)主程序流程圖 30
第5章 結(jié) 論 31
參考文獻(xiàn) 32
致 謝 34
附 錄Ⅰ 35
附 錄Ⅱ 49
附 錄Ⅲ 50
參考文獻(xiàn)
[4] 侯自林.過程控制與自動(dòng)化儀表[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000：207-232
[5] 徐惠民等.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理、接口及應(yīng)用.北京：北京郵電大學(xué)出版社.2000：198-209
[6] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1990：101-156
[7] 周明德.微型計(jì)算機(jī)硬件、軟件及其應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社.1984：256-278
[8] 王曉明.單片機(jī)教程.沈陽：東北大學(xué)出版社.2001：34-45
[9] 張偉.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002：101-132
[10] 徐愛均.智能化測量控制儀表原理與設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1995：78-98
4.3萬字 66頁 有詳細(xì)程序代碼和電路圖 有外文翻譯和原文
摘 要
單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化領(lǐng)域和其他測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機(jī)更是起到了不可替代的核心作用。像用于熱處理的加熱爐、用于融化金屬的坩鍋電阻爐等類似工業(yè)用加熱爐中都可以廣泛應(yīng)用，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在工業(yè)中，一些設(shè)備對(duì)溫度的控制要求越來越高，而本文則以單片機(jī)為核心、PID算法為控制方式而設(shè)計(jì)的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)。
本設(shè)計(jì)的控制對(duì)象為電加熱爐，通過控制加在電阻絲兩端電壓的工作時(shí)間，來對(duì)電阻絲輸出的平均功率加以控制。以單片機(jī)為核心，采用固態(tài)繼電器控溫電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電爐的自動(dòng)控制。本文將采用PID控制，闡述了PID控制器的設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一套溫度采集和控制的方案。該系統(tǒng)具有硬件成本低，控溫精度較高，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：電加熱爐；單片機(jī)；溫度控制；固態(tài)繼續(xù)電器
Abstract
This design controlled member is an electric heating stove, adds through the control in the resistance wire beginnings and ends voltage operating time operating time, comes the average power which outputs to the resistance wire to perform to control. Automatic temperature control of the electric furnace is realized by a temperature control circuit of solid state relay on the basis of the single-chip computer. This article put PID algorithm applies in the resistance furnace temperature control system, elaborated PID controller design, the hardware constitution and the software design, have realized set of temperatures gathering and the control design proposal. This control system has such advantages as low cost .control accuracy, good reliability and good resistance to interference.
Key words: electric heating furnace；single-chip computer；temperature control；solid state relay
目 錄
第1章 緒 論 1
1.1 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 1
1.2 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1
第2章 系統(tǒng)的基本原理及性能指標(biāo) 3
2.1 系統(tǒng)基本原理 3
2.2 預(yù)期達(dá)到的性能指標(biāo) 3
第3章 溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 5
3.1 溫度檢測電路及元器件選擇 5
3.1.1 放大器AD522 5
3.1.2 橋式測量電路設(shè)計(jì) 6
3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)及外圍設(shè)備 7
3.2.1 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì) 10
3.2.2 看門狗電路設(shè)計(jì) 11
3.2.3 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 13
3.3 數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì) 14
3.3.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD574 14
3.3.2 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)CD4051 16
3.4 鍵盤/顯示接口技術(shù)及報(bào)警電路 17
3.4.1 8279的電路組成和工作原理 18
3.4.2 管腳功能說明 19
3.4.3 8279與鍵盤顯示器的連接 21
3.4.4 LED報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 23
3.5 溫度控制電路設(shè)計(jì)及控制算法 23
3.5.1 控溫電路 23
3.5.2 系統(tǒng)控制算法設(shè) 24
第4章 溫控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 26
4.1 軟件設(shè)計(jì)總體思想 26
4.2 軟件程序流程圖 26
4.2.1 主程序流程圖 26
4.2.2 鍵盤掃描和譯碼過程的流程圖 28
4.2.3 8通道數(shù)據(jù)采集的程序流程圖 29
4.2.4 單片機(jī)主程序流程圖 30
第5章 結(jié) 論 31
參考文獻(xiàn) 32
致 謝 34
附 錄Ⅰ 35
附 錄Ⅱ 49
附 錄Ⅲ 50
參考文獻(xiàn)
[4] 侯自林.過程控制與自動(dòng)化儀表[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000：207-232
[5] 徐惠民等.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理、接口及應(yīng)用.北京：北京郵電大學(xué)出版社.2000：198-209
[6] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1990：101-156
[7] 周明德.微型計(jì)算機(jī)硬件、軟件及其應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社.1984：256-278
[8] 王曉明.單片機(jī)教程.沈陽：東北大學(xué)出版社.2001：34-45
[9] 張偉.單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002：101-132
[10] 徐愛均.智能化測量控制儀表原理與設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1995：78-98
