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基于單片機的溫度控制系統(已修改)

2026-06-27 12:43 本頁面

　

【正文】基于單片機對加熱爐溫度控制系統目錄摘要 2 緒論 3 第1章單片機對加熱爐溫度控制的簡介 4 第2章單片機內部結構及引腳作用簡介 5 5 MCS51單片機內部結構 5 主電源引腳 6 外接晶體引腳 6 MCS51 輸入/輸出引腳 6 MCS51控制線 6 7 MCS51單片機系統擴展 7 第三章硬件系統設計 8 總體設計 8 程序存儲器的擴展 9 10 8155接口電路 11 8155簡介 11 8155的RAM和I/O口地址編碼 11 A/D轉換電路 12 13 可控硅控制電路 13 第四章軟件系統設計 15 主程序 15 T0中斷服務程序 16 采樣子程序 18 數字濾波程序 18 總結 20 參考文獻 21 附錄 22 程序清單 22 基于單片機對加熱爐溫度控制系統摘要隨著國民經濟的發展，人們需要對各中加熱爐中溫度進行監測和控制。采用單片機來對他們控制不僅具有控制方便，簡單和靈活性大等優點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術指標，從而能夠大大的提高產品的質量和數量。本設計采用無ROM的8031作為主控制芯片。8031的接口電路有8152764。8155用于鍵盤/LED顯示器接口，2764可作為8031的外部ROM存儲器。其中溫度控制電路是通過可控硅調功器實現的。雙向可控硅管和加熱絲串聯接在交流220V，50HZ交流試點回路，在給定周期內，8031只要改變可控硅管的接通時間便可改變加熱絲功率，以達到調節溫度的目的。關鍵字：溫度控制；接口電路；可控硅緒論溫度控制系統在國內各行各業的應用雖然已經十分廣泛，但從國內生產的溫度控制器來講，總體發展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距。成熟的溫控產品主要以“點位”控制及常規的PID控制器為主，它們只能適應一般溫度系統控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應控制儀表，國內技術還不十分成熟，形成商品化并廣泛應用的控制儀表較少。隨著我國經濟的發展及加入WTO，我國政府及企業對此都非常重視，對相關企業資源進行了重組，相繼建立了一些國家、企業的研發中心，開展創新性研究，使我國儀表工業得到了迅速的發展。隨著新技術的不斷開發與應用，近年來單片機發展十分迅速，一個以微機應用為主的新技術革命浪潮正在蓬勃興起，單片機的應用已經滲透到電力、冶金、化工、建材、機械、食品、石油等各個行業。傳統的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機的出現使得溫度的采集和數據處理問題能夠得到很好的解決。溫度是工業對象中的一個重要的被控參數。然而所采用的測溫元件和測量方法也不相同；產品的工藝不同，控制溫度的精度也不相同。因此對數據采集的精度和采用的控制方法也不相同。傳統的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點是溫度波動范圍大，由于他主要通過控制接觸器的通斷時間比例來達到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來快速發展了多種先進的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經網絡及遺傳算法控制等。這些控制技術大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產品的質量更好，降低了產品的成本，提高了生產效率。本系統所使用的加熱器件是電爐絲，功率為三千瓦，要求溫度在0～1000℃?！?。本設計使用單片機作為核心進行控制。單片機具有集成度高，通用性好，功能強，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強和使用方便等獨特優點，在數字、智能化方面有廣泛的用途。本系統使用8031單片機，使溫度控制大為簡便。第1章單片機對加熱爐溫度控制的簡介加熱爐是將物料或工件加熱的設備。按熱源劃分有燃料加熱爐、電阻加熱爐、感應加熱爐、微波加熱爐等。應用遍及石油、化工、冶金、機械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業領域。加熱爐按爐溫分布，爐膛沿長度方向可分為預熱段、加熱段和均熱段。單片機的溫度控制是數字控制系統的一個應用。本系統所使用的加熱爐為電加熱爐，爐絲功率為3kw，系統要求爐膛恒溫，誤差為士2℃,超調量可能小，溫度上升較快且有良好的穩定性。單片機溫度控制系統是以MS5l單片機為控制核心，輔以采樣反饋電路，驅動電路，晶閘管主電路對電爐爐溫進行控制的微機控制系統。，其基本控制原理為: ：用鍵盤將溫度的設定值送入單片機，啟動運行后，通過信號采集電路將溫度信號采集到后，送到A/D 轉換電路將信號轉換成數字量送入單片機系統進行PID 控制運算，將控制量輸出，控制電阻爐的加熱。給定值采樣電路輸出溫度被控對象晶閘管主電路驅動電路8031控制電路原理框圖第2章單片機內部結構及引腳作用簡介單片微型計算機（Single Chip Microputer）簡稱單片機，是指在一塊芯片上集成了中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、程序存儲器ROM或EPROM、定時器/計數器、中斷控制器及串型和并行I/O接口等部件。單片機主要應用于工業控制領域，用來實現對信號的檢測、數據的采集以及對應用對象的控制。它具有體積小、重量輕、價格低、可靠性高、耗電少和靈活機動等許多優點。單片機是微型計算機的一個重要分支，特別適合用于智能控制系統?；诮洕系牡目紤]，以及本次設計的加熱爐的精度要求，選用8031單片機作為中央處理器。8031是MCS－51系列單片機的一種型號，在MCS－51系列單片機中還有80580380C31等。 MCS

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