基于单片机的电阻炉温度控制系统设计.doc

计算机控制技术 成绩评定表 设计课题 ：基于单片机的电阻炉温度控制系统设计 学院名称 ：? ? ? ? 电气工程学院? ? ? ? ? 专业班级 ：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 学生姓名 ：? ? ? ? ? ? ? ? ? 学? ? 号 ：? ? ? ? ? ? 指导教师 ：? ? ? ? ? ? 王? 黎? ? ? ? ? ? ? 设计地点 ：? ? ? ? 中原路校区2号楼421? ? 设计时间 ：? ? ? ? 2011.6.27～2011.7.03? ? ? 指导教师意见： 成绩: 签名： 2010年1月 日 ? 计算机控制技术? ? ? ? ? ? ? ? 课? 程 设 计? ? ? 课程设计名称：基于单片机的电阻炉温度控制系设计 专 业 班 级 ：? ? ? ? ? ? ? ? 学 生 姓 名 ：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 学? ? ? 号 ：? ? ? ? ? ? ? ? 指 导 教 师 ：? ? ? ? ? ? 王 黎? ? ? ? ? ? ? 设 计 地 点 ：? ? ? 中原路校区2号楼421? ? ? 课程设计时间：? ? ? 2011.6.27～2011.7.03? ? ? ? 计算机控制技术 课程设计任务书 学生姓名 ? 专业班级 ? 学号 ? 题 目 基于单片机的电阻炉温度控制系统设计 课题性质 工程设计 课题来源 自拟课题 指导教师 王黎 主要内容 本论文以电阻炉为研究对象，开发了基于单片机的温度控制系统。温度传感器采用了数字式温度传感器DS18B20，对温度进行实时采样并将模拟信号转换成数字信号返回给单片机。系统可通过键盘对电阻炉水温进行预设，控制输出宽度可调的PWM方波，并由此控制双向可控硅的导通和关断来调节电热丝的加热功率，从而使水温迅速达到预设值并保持恒定不变。 任务要求 第1天：熟悉课程设计任务及要求，针对课题查阅技术资料。 第2天：确定设计方案。要求对设计方案进行分析、比较、论证，画出方框图，并简述工作原理。 第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。 第5天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅不少于5000字。 主要参 考资料 [1]朱玉玺，崔如春，邝小磊 ，计算机控制技术电子工业出版社，2005 [2] 王幸之，钟爱琴，王雷，王闪AT89系列单片机原理与接口技术.北京:北航空航天大学出版社,2004. [3] 梅丽凤,王艳秋,等.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社, 2004. [4] 朱定华,刘玉.单片机原理及应用技术学习辅导[M].北京:电子工业出版社, 2001. 审查意见 系（教研室）主任签字： 年 月 日 ? ? ? ? ? ? 目录 1引言 ? ? 5 1.1课题背景? ? 5 1.2系统功能? ? 5 2系统组成框图及工作原理? ? 6 3系统硬件设计? ? 7 3.1系统硬件设计方案? ? 7 3.2温度传感器模块? ? 8 3.3数据处理模块? ? 9 3.4温度显示模块? ? 10 3.5温度控制模块? ? 12 3.6控制算法? ? 14 4软件设计? ? 16 4.1系统主程序? ? 16 4.2温度采集子程序? ? 18 总结? ? 19 参考文献? ? 20 附录? ? 21 引言 1.1课题背景 及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节，水温的变化影响各种系统的自动运行，例如冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的水处理温度要求严格控制。对于不同控制系统，其适宜的水质温度总是在一个范围。超过这个范围，系统或许会停止运行或遭受破坏，所以我们必须能实时获取水温变化。对于超过适宜范围的温度能够报警。 单片机对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法。从1976年Intel公司推出第一批单片机以来，80年代单片机技术进入快速发展时期，近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合，使得