[工作范文]单片机温度控制系统毕业设计.docVIP

关键字：AT89S52单片机；温度控制；程序框图；汇编语言设计 1 1引 言 3 1.1 毕业设计的目的与意义 3 1.2 温度控制系统电炉相关技术 3 1.2.1电炉温度控制的特性 3 1.2.2 电炉的电加热原理 4 1.2.3 电炉加热方式的分类 4 1.3 嵌入式系统的现状及技术简介 4 1.4 本人的主要工作 5 2智能控制理论 6 2.1自动控制系统概述 6 2.2 PID控制的原理及特点 6 2.3 PID控制器的参数整定 7 2.4 PWM控制技术 8 3 温度控制系统总体设计 9 3.1项目总体设计 9 3.3方案总体设计 9 4 系统硬件设计 11 4.1元件的选择 11 4.1.1单片机的选择 11 4.1.2外部存储器的选择 11 4.1.3 A/D转换器的选择 12 4.2 信号调理与A/D转换电路的实现 13 4.3 接口电路的设计 15 4.3.2 EEPROM外部存储器的接口电路设计 16 4.3.3 按键接口电路设计 17 4.3.4 RS232/RS485 与计算机接口电路设计 18 5 系统软件设计 21 5.1外部存储器AT24C02功能实现 21 5.2 系统初始化程序 26 5.3 程序的主循环框架 26 5.4校准程序 28 6 结论 29 参考文献： 30 毕业论文致谢词: 31 摘 要 温度控制是AT89S52单片机，LM358放大器、LED显示器、TLC1549转换器；在软件方面，采用了功能模块化，为以后升级或者扩展而做准备。同时采用间歇式，非采样期间只有显示器，稳压器等处于活动状态；在保证性能要求的情况下缩短A/D转换时间等一系列的措施，有效提高了元气件寿命。为了降低整个系统的成本，在满足性能要求的前提下，选择低成本元器件，简化系统设计；本文从硬件和软件两方面介绍了AT89S52单片机温度控制系统的设计思路，对硬件原理图和程序框图作了简捷的描述单片机；；程序框图；设计 1引 言DDC），推断控制，预测控制，模糊控制（Fuzzy），专家控制(Expert Control)，鲁棒控制（Robust Control），推理控制等。随着工业技术的不断发展，传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。 1.2 温度控制系统电炉电炉温度控制的特性温控系统主要由温度传感器、温度调节仪、执行装置、被控对象四个部分组成。被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象，是典型的多阶容积迟后特性，在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后；由于被控对象电容量大，通常采用可控硅作调节器的执行器执行器的特性：电炉的温度调节是通过调节剂(供电能源)的断续作用，改变电炉丝闭合时间Tb与断开时间的比值调节加热炉的温度，在工业上是通过在设定周期范围内，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例，来调节负载两端交流平均电压即负载功率，这就是通常所说的调功器或周波控制器；调功器是在电源电压过零时触发晶闸管导通的，所以负载上得到的是完整的正弦波，调节的只是设定周期TC内导通的电压周波。电炉的电加热原理当电流在导体中流过时，因为任何导体均存在电阻，电能即在导体中形成损耗，转换为热能，按焦耳楞次定律： Q＝0．2412 RQ—热能，卡；I电流，安9 R电阻，欧姆，t一时间，秒。按上式推算，当1千瓦小时的电能，全部转换为热能时Q＝(0．24×1000×36000)／1000=864千卡。在电热技术上按l千瓦小时＝860千卡计算。电炉在结构上是使电能转换为热能的设备，它能有效地用来加热指定的工件，并保持高的效率。电炉加热方式的分类电阻炉按热量产生的方法不同，可分为间接加热式和直接加热式二大类。间接加热式电阻炉、就是在炉子内部有专用的电阻材料做的发热元件。电流通过加热元件时产生热量，再通过热的传导、对流、辐射而使放置在炉中的炉料被加热。直接加热式电阻炉，电源直接接在所需加热的材料上，使强大的电流直接流过所需加热的材料而使材料自己发热达到加热效果。工业电阻炉，大部分是采用间接加热式的，只有一部分因加热工艺人的特殊需要而采用直接加热式。 在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工