单片机控制加热炉温度系统资料.docVIP

黑龙江农业经济职业学院 毕业论文 单片机控制加热炉温度系统设计 姓 名： 杜 海 龙 指导教师： 闫 瑞 涛 专 业： 机电一体化技术 班 级 0 8 2 2010年7月20日 目 录 摘 要 1 前 言 2 1．方案选择 3 2．器件选择 3 3．电路原理图 4 3.1单片机最小系统部分 4 3.2四位LED数码管显示部分 4 3.3单片机串口通信电路 6 4.工作原理 6 5.实验中遇到的问题及分析 11 5.1实验的扩展 12 5.2心得体会 12 参考文献 13 结 论 14 谢 辞 15  单片机控制加热炉温度系统设计 摘 要： 本课题通过对单片机控制温度系统的分析，设计了单片机控制加热炉温度系统。详细地叙述了单片机的应用性，整体方案的选择，重要零件型号的选择与程序编写，并对单片机的总体设计及单片机工作过程作了介绍。 关键词： 单片机我设计的就是为了达到温度控制要求而进行设计的。我所采用的控制芯片为89C51，此芯片功能强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对温度的控制和调节功能。 （2）方案二 此方案是传统的二位式模拟控制方案，其基本思想与方案一相同，但由于采用上下限比较电路，所以控制精提高。这种方法还是模拟控制方式，因此也不能实现复杂的控制算法使控制精度做得较高，而且仍不能用数码显示和键盘设定 （3）方案三 此方案采用89C51单片机系统来实现。单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制看法和逻辑控制。可实现数码显示和键盘设定等多种功能，系统电路框图如下： 图 1 数码管和键盘电路框图 方案一和方案二是传统的模拟控制方式，而模拟控制系统难以实现复杂控制规律，控制方案的修改也较麻烦。而方案三是采用以89C51为控制核心的单片机控制系统，尤其对温度控制，它可达到模拟控制所达不到的控制效果，并且可实现显示、键盘设定等多种功能，又易于扩展，大大提高了系统的智能化，也使得系统所测结果精度大大提高。故选择方案三。 2．器件选择 由于单片机最小系统板采用的是去年省赛的板子，所以受到了很多限制。如对系统精度至关重要的A/D转换换器，板子上采用的是ADC0809。因为是八位的，所以精度不高，最多只能达到0.4度左右。但考虑到已有现成的板子，采用0809同样可达到实验的目的，所以A/D部分暂不作更改。 传感器部分既可采用热敏电阻，也可采用集成的温度传感器。但由于热敏电阻的精度、重复性、可靠性都比较差，所以我们采用的集成的LM35，LM35是一个三端器件（电源、地、输出），的是NS公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。+10.0mV/℃，精度在+25℃时0.5℃。精度较高，并且价格较低，每片仅售6元。较之性能较好的AD590K便宜许多，性价比高。故采用LM35而舍弃AD590K。 3．电路原理图 单片机最小系统电路： 由于去年大赛的板子（旧板）是07级的学生设计的，故存在许多缺陷，具体表现在单片机和ADC0809之间的读写线接反，单片机P0口和ADC0809的数据线高低位接反。显示部分的74LS245多接了一个排阻。经过多次的检查，找出了错误。 最终的电路图如图示： 3.1单片机最小系统部分 图 2 单片机最小系统 3.2四位LED数码管显示部分： 图 3 LED数码管显示 3.3单片机串口通信电路 ： 3.3温度采集部分 图 4 串口通信 图 5 报警电路 图 6 温控模拟 4．工作原理 具体电路原理详见本组另一成员的报告，在此仅介绍系统的软件部分,我们总共写了两份程序，其中一份为我个人独立完成。下面为程序的主要流程图。 主程序　　　　　　　　　　　　　　　　　　　显示