毕业设计----单片机的电加热炉温度控制系统设计

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1、 毕业论文设计毕业论文设计 题目：题目：单片机的电加热炉温度控制系统设计 毕业设计（论文） I 摘 要 随着计算机技术、 控制理论和控制技术的发展， 电加热炉的温度控制技术日趋成熟， 已经成为工业生产中的一个重要部分。 本设计为基于单片机的电加热炉温度控制系统，通过控制电阻丝两端电压的工作时 间，来控制电阻丝的输出平均功率，从而实现对电加热炉温度的自动控制。系统分为温 度测量、A/D转换、单片机系统、键盘操作系统、温度显示电路、报警电路、D/A转换 等若干个功能模块。该系统具有硬件成本低，控温精度较高，可靠性好，抗干扰能力强 等特点。 关键词：电加热炉；单片机；温度控制；固态继电器 毕业设计（

2、论文） II 目 录 摘 要 I 目 录 .II 第 1 章 控制系统设计 . 1 1.1 系统基本结构 . 1 1.2 预期达到的性能指标 . 1 1.3 温度检测电路及元器件选择 . 2 1.3.1 放大器 AD522 2 1.3.2 桥式测量电路设计 3 1.4 单片机最小系统外围电路 . 3 1.4.1 单片机 8051 . 3 1.4.2 电源电路设计 4 1.4.3 看门狗电路设计 5 1.4.4 系统时钟电路设计 6 1.5 数据采集电路的设计 . 7 1.5.1 模数转换器 AD574 7 1.5.2 多路转换开关 CD4051 9 1.6 键盘显示接口技术及报警电路 . 10

3、 1.6.1 8279 的组成及工作原理 10 1.6.2 管脚功能说明 12 1.6.3 8279 与键盘显示器的连接 13 1.6.4 LED 报警电路的设计. 14 1.7 温度控制电路设计 . 15 1.8 温度控制系统总电路图 . 16 第 2 章 温控系统的软件设计 . 17 2.1 主程序流程图 . 17 2.2 键盘扫描和译码过程的流程图 . 18 2.3 通道数据采集的流程图 . 18 2.4 单片机主程序流程图 . 19 结 论 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 23 毕业设计（论文） 1 第 1 章 控制系统设计 1.1 系统基本结构 本系统结构框如图1.1所示，

4、系统由8051单片机、温度检测电路、模数转换 电路、温度控制电路、8279键盘显示器等组成。炉内温度由热电阻测温元件和电 阻元件构成的桥式电路测量并转换成电压信号送给放大器的输入端， 使信号变成 0-5V电压信号，再经多路转换开关CD4051将信号送入A/D转换器，将此数字量 经过数字滤波，标度转换后，一方面通过LED将炉温显示出来；另一方面，将该 温度值与被测温度值比较， 根据其偏差值的大小， 采用比例微分控制 （PID控制） ， 通过固态继电器控温电路控制电炉丝的加热功率大小，从而控制电炉的温度，使 其逐渐趋于给定值且达到平衡。 1.2 预期达到的性能指标 （1）可测控的温度范围 01000 ； （2）实时显示温度、越限报警； （3）控制精度 2 ，显示精度 1； （4）实现一炉多点检测，并可扩展多炉多点检测。 图 1.1 系统结构框图 毕业设计（论文） 2 1.3 温度检测电路及元器件选择 单片机温度控制系统中的重要环节就是温度检测元件的选择以及测温电路 的设计。一般测量电路由测温元件、信号调理电路、信号放大器等组成。本次设 计采用的是pt100型铂电阻温