微機控制的電阻爐溫度控制系統(tǒng)
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摘要
隨著社會的發(fā)展，自動控制越來越成為人們關(guān)注的焦點,自動調(diào)節(jié)電阻爐溫度系統(tǒng)也備受關(guān)注。其中微機及其應(yīng)用已經(jīng)成為高、新科學(xué)技術(shù)的重要內(nèi)容和標志之一，它在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域正在發(fā)揮著引人注目的作用。微機控制的電阻爐溫度控制系統(tǒng)實際上就是一個智能控制系統(tǒng)，是一種能耗相對來說比較低的溫度控制系統(tǒng)。本人采用8098單片微機對電阻爐的加熱過程進行控制。使用熱電偶作為溫度傳感器把熱信號轉(zhuǎn)變成電信號，電信號再經(jīng)過放大，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換再輸入到CPU?？刂破鞑捎肞ID控制算法，溫度控制的原理是通過調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通時間來調(diào)節(jié)加熱主回路的有效電壓,從而達到溫度控制的目的。系統(tǒng)由8098單片微機、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤及顯示電路、晶閘管觸發(fā)電路等組成的控制器和被控對象電阻爐構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)控制程序采用模塊化設(shè)計結(jié)構(gòu)，主要包括主程序、中斷服務(wù)子程序、控制算法子程序等。系統(tǒng)采用過零觸發(fā)等技術(shù)，省去了傳統(tǒng)的D/A轉(zhuǎn)換元件，簡化了電路，并且提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，系統(tǒng)可以實時控制電阻爐的實際溫度。

關(guān)鍵詞 8098單片微機,熱電偶,晶閘管,PID控制算法

目 錄
前言……………………………………………………………………………………………5
1 概述…………………………………………………………………………………………6
1.1 微機控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢………………………………………………………………6
1.2 微機控制系統(tǒng)的優(yōu)點……………………………………………………………………6
2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計…………………………………………………………………………7
2.1確定系統(tǒng)任務(wù)…………………………………………………………………………7
2.2 系統(tǒng)基本設(shè)計思想………………………………………………………………………7
2.3 系統(tǒng)框圖設(shè)計……………………………………………………………………………7
2.4 總體硬件電路圖…………………………………………………………………………8
2.5 幾個參數(shù)的定義…………………………………………………………………………8
3 主電路設(shè)計及參數(shù)計算……………………………………………………………………9
3.1 主電路的設(shè)計……………………………………………………………………………9
3.2 主電路參數(shù)計算及元件選型……………………………………………………………9
4 控制電路設(shè)計 ……………………………………………………………………………11
4.1 測溫元件及溫度檢測技術(shù)………………………………………………………………11
4.1.1熱電偶的基本概述……………………………………………………………………11
4.1.2熱電偶冷端的溫度補償………………………………………………………………12
4.1.3熱電偶溫度信號的線性化……………………………………………………………12
4.1.4完整的熱電偶信號調(diào)理電路…………………………………………………………13
4.2 溫度采集轉(zhuǎn)換系統(tǒng)……………………………………………………………………13
4.3 過零檢測與過零觸發(fā)電路……………………………………………………………14
4.4 升溫與降溫控制系統(tǒng)…………………………………………………………………15
4.5 報警系統(tǒng)電路設(shè)計……………………………………………………………………16
4.6 看門狗電路……………………………………………………………………………17
4.6.1 DS1232引腳及其特點…………………………………………………………………17
4.6.2 DS1232的功能 …………………………………………………………………………18
4.7 LED顯示和鍵盤設(shè)置電路 ………………………………………………………………19
4.7.1 LED顯示工作過程…………………………………………………………………… 19
4.7.2 顯示子程序………………………………………………………………………… 19
4.7.3 鍵盤輸入接口電路………………………………………………………………… 21
4.7.4鍵盤掃描程序…………………………………………………………………………23
4.8 A/D轉(zhuǎn)換電路……………………………………………………………………………25
4.8.1 A/D轉(zhuǎn)換器的介紹……………………………………………………………………25
4.8.2 A/D的工作原理………………………………………………………………………27
4.8.3 A/D芯片介紹………………………………………………………………………29
5 數(shù)字調(diào)節(jié)器的設(shè)計………………………………………………………………………31
5.1電阻爐的數(shù)字模型………………………………………………………………………31
5.2 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的計算…………………………………………………………………32
6 系統(tǒng)軟件設(shè)計……………………………………………………………………………33
7 系統(tǒng)的調(diào)試與運行………………………………………………………………………48
7.1 硬件電路的調(diào)試………………………………………………………………………48
7.2 功能模塊的調(diào)試………………………………………………………………………48
結(jié)束語……………………………………………………………………………………49
致謝………………………………………………………………………………………50
參考文獻………………………………………………………………………………………51

參考文獻
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