基于單片機(jī)的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電子機(jī)電論文編號(hào):JD531 論文字?jǐn)?shù):19121,頁(yè)數(shù):48  程序:匯編

 目 錄
1 系統(tǒng)概述   1
1.1 系統(tǒng)的總體控制方案   1
1.2 系統(tǒng)的控制任務(wù)   2
1.3 微處理器和外圍設(shè)備的選擇   2
1.4 控制算法的確定   3
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)   4
2.1 傳感器及小信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)   4
2.1.1 傳感器的設(shè)計(jì)   4
2.1.2 小信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)   6
2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)  9
2.2.1 A/D轉(zhuǎn)換芯片介紹   9
2.2.2 ADC0809與8051接口電路   12
2.3 鍵盤、顯示模塊的設(shè)計(jì)   13
2.3.1 8279簡(jiǎn)介   13
2.3.2 8279與8051的接口電路    14
2.4 LED顯示器設(shè)計(jì)   16
2.5 8051單片機(jī)介紹   17
2.5.1 MCS—51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 17
2.5.2 8051各引腳及功能  18
2.5.3 8051存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)  19
2.5.4 8051的時(shí)鐘電路   20
2.5.5 8051的復(fù)位電路  21
2.6 溫度控制電路設(shè)計(jì)  21
2.7 報(bào)警模塊的設(shè)計(jì)  23
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)   25
3.1 設(shè)計(jì)要求  26
3.2 程序設(shè)計(jì)   26
4 系統(tǒng)抗干擾技術(shù)  40
結(jié) 論   42
致 謝  43
參考文獻(xiàn)  44
附錄:原理圖   45

摘   要
 單片機(jī)技術(shù)已成為現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)控制與計(jì)量測(cè)試技術(shù)中日益普及的一項(xiàng)新技術(shù)。單片機(jī)具有集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于掌握、應(yīng)用靈活和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制、機(jī)電一體化、智能儀表、通信、家用電器等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。本文介紹的是以集成單片機(jī)芯片為控制核心的爐溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。說(shuō)明單片機(jī)在溫度控制中對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理及相關(guān)的接口電路,分析系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)及其工作原理。另外，設(shè)計(jì)中還充分考慮了系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題。通過(guò)簡(jiǎn)化電路，使用監(jiān)控復(fù)位芯片和光電耦合器以及其它相應(yīng)的保護(hù)電路，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。該系統(tǒng)對(duì)電阻爐溫度進(jìn)行控制，工作穩(wěn)定可靠，能實(shí)現(xiàn)控制精度的要求。整個(gè)系統(tǒng)使用范圍廣，只需要改變相應(yīng)的功率驅(qū)動(dòng)模塊就能滿足不同的控制要求。整個(gè)系統(tǒng)具有體積小、成本低、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：溫度檢測(cè)；信號(hào)放大；A/D轉(zhuǎn)換；單片機(jī)8051的數(shù)據(jù)處理；驅(qū)動(dòng)電路。
關(guān)鍵詞: 電阻爐；溫度控制；單片機(jī)；熱電偶；晶閘管。       

控制任務(wù)"
 本設(shè)計(jì)的控制對(duì)象是一個(gè)功率為2KW的單向電阻爐，要求溫度在0～1000℃范圍內(nèi)可調(diào)。系統(tǒng)的主要控制任務(wù)是：
 ① 電阻爐溫度的檢測(cè)；
 ② 電阻爐溫度的閉環(huán)控制；
 ③ 對(duì)溫度控制采用PID算法，各參數(shù)檢測(cè)值超過(guò)額定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警；
 ④ 顯示控溫時(shí)的實(shí)際溫度與恒溫時(shí)間。
 (2) 設(shè)計(jì)要求
 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求如下：
 ① 溫度超調(diào)量：δ≤10%；
 ② 恒溫誤差（靜差）：s：±4℃；
 ③ 恒溫值：400～600℃；
④ 恒溫時(shí)間：1800～3600s。