單片機電爐溫控系統設計

電子機電論文編號:JD995   論文字數:19083,頁數:37  有開題報告，和任務書

目  錄
第1章 緒論 1
1.1設計研究的目的和要求 1
1.2本設計的設計思路及優點 1
1.3應用前景 2
第2章 電爐溫控系統設計 3
2.1設計思路 3
 2.1.1技術指標 3
 2.1.2控制方案 3
2.2根據系統要求畫出結構圖 3
2.3各環節的功能 4
 2.3.1PID環節 4
 2.3.2執行環節 4
 2.3.3溫度采集環節 4
2.4各環節的實現 4
 2.4.1PID環節的實現 4
 2.4.2執行環節的實現 5
 2.4.3溫度采集環節的實現 5
2.5本章小結 5
第3章 系統硬件設計 6
3.1 主機 6
 3.1.1主機介紹及溫控總電路圖 6
 3.1.2單片機8031的結構圖及性能 7
3.2溫度檢測 9
 3.2.1檢測總體介紹 9
 3.2.2模擬量輸入通道介紹 9
 3.2.3 ADC0809與8031接口電路 10
 3.2.4開關量輸出通道介紹 10
3.3溫度控制 10
 3.3.1光電耦合接口 10
 3.3.2可控硅的實現 10
3.4人機對話 11
 3.4.1人機對話整體工作 11
 3.4.2 4位7段LED顯示電路 11
 3.4.3鍵盤輸入 12
 3.4.4聲音報警與看門狗定義機及功能 12
3.5其它可擴展電路 13
第4章 系統軟件 14
4.1工作流程 14
4.2功能模塊 14
4.3資源分配 14
4.4 功能軟件設計 15
 4.4.2 溫度檢測模塊 15
 4.4.3 溫度控制模塊 16
 4.4.4 溫度越限報警模塊 17
 4.4.5主程序和中斷服務子程序 18
4.5抗干擾設計 19
 4.5.1電源、地線、傳輸干擾及其對策 19
 4.5.2 硬件抗干擾措施 20
 4.5.3軟件抗干擾措施 26
第5章 結論 30
參考文獻 31
致 謝 32
附 錄 33

摘 要
單片機系統的開發應用給現代工業測控領域帶來了一次新的技術革命，自動化、智能化均離不開單片機的應用。單片機由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應用于家用電器、工業控制等領域中。在工業生產中，電流、電壓、溫度、壓力和流量也都是常用的被控參數。
本論文介紹了“基于單片機的電爐溫度控制系統”的設計及其相關內容。系統屬于典型的基于單片機的大慣性環節的PID閉環控制裝置，通用性很強，在工業過程控制中有著廣泛的應用。控制系統中引入單片機，可以充分利用單片機在對采集數據加以分析并根據所得結果做出邏輯判斷等方面的能力，編制出符合某種技術要求的控制程序、管理程序，實現對被控參數的控制與管理。
本論文介紹了基于單片機的電爐溫度控制系統的硬件設計和軟件開發的過程。共分五章：第一章設計研究的目的和要求及應用前景；第二章介紹了電爐溫控系統設計的設計思路和各環節的功能和實現；第三章對系統硬件設計中所涉及的一些主要的芯片和器件做了簡單的介紹；第四章介紹了系統軟電路的設計；第五章做了整片文章的結論。

關鍵詞：單片機；溫度控制；PID；電爐

Abstract
 The development and application of MCU (Micro Control Unit) have made a great change in many fields of modern industrial detect and control. Because of the small scale, low price and high efficiency of MCU, it is widely used in home appliances and industrial control. in the process of producing. Current, voltage, temperature and pressure are usually the parameter to be monitored.
 The design of “The temperature control system based on MCU of is introduced in this paper. As a typical design in large inertia control system, the design needs the knowledge of automation theories, analog and digital electronics. A digital PID controller is used in the system, which is called DDC(direct digital control)system. The DDC system can not only replace the analog system, but also can realize the more complicated rules of control through changing the program of software, not even changing a component in the electro circuit. It can improve reliability of whole system.
 This paper mainly includes the introduces of AT89S52 and the general chips which are used in the system, the design of hardware and software. There are seven parts in this paper: Chapter 1 describes the background knowledge of the system and the general design of the system. Part 2 and Part3 introduces the basic knowledge of 8031 and the chips which are used in the system. Chapter 4 introduces the design of hardware of the system and Chapter 5 introduces the software design. There is a general conclusion in the end of the paper.

Key words:  MCU; Temperature Control; PI