电烤箱的智能温控仪表设计课程设计说明书.doc

电烤箱的智能温控仪表设计 本文介绍了以STC89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。电烤箱的温度控制系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。其中硬件部分包括：单片机电路、传感器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。软件部分包括：主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序，以如下设计为要求： ⑴电烤箱由1kW电加热器加热，最高温度为120°C。 ⑵电烤箱的温度可以设置，电烤过程恒温控制为设置的温度，温度控制误差≤±2°C。 ⑶可以实时显示设置温度和实际温度，显示精度为1°C。 ⑷当实际温度超出设置温度±5°C时发出报警 ⑸采用STC89C51单片机和12Hz的晶振；采用AD590温度传感器 。 ⑹采用位式控制、并用晶闸管过零驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。 文章最后对本设计进行了总结。对温度控制系统的发展提出了几点建议。 关键词 ：单片机 ； 温度 ； 电烤箱 ； 控制 目 录 前 言 4 第1章 概 述 4 1.1 技术指标 4 1.2 控制方案 4 第2章 电烤箱的智能温控仪表硬件部分设计 5 2.1 硬件部分 5 2.2单片机电路设计……………………………………………………………5 2.2.1 中央处理器CPU 6 2.2.2 运算器 6 2.2.3 STC89C51单片机引脚功能 7 2.2.4 引脚功能 8 2.2.5 控制线 9 2.2.6 STC89C51单片机的存储器结构 9 2.2.7 STC89C51单片机的并行I/O端口 9 2.2.8 STC89C51单片机时钟电路及时序 10 2.2.9 复位电路 11 2.2.10 STC89C51单片机的指令系统 11 2.3 传感器电路设计 11 2.3.1 传感器概述 11 2.3.2 传感器的基本特性 12 2.3.3 热电阻的测量电路及应用 13 2.4 A/D转换电路设计 14 2.4.1 逐次逼近型A/D转换器ADC0809 14 2.5 放大器电路设计 16 2.5.1 交流放大器电路 16 2.5.2 直流放大器电路 20 2.5.3 运算放大器电路 20 2.6 键盘及显示电路的设计 21 2.6.1 键盘接口电路 21 2.6.2 LED显示器接口电路 22 2.7 抗干扰电路设计 23 2.7.1 电磁干扰的形成因素 24 2.7.2. 干扰的分类 24 2.7.3 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 24 2.7.4 硬件抗干扰措施 25 第3章 软件部分设计 26 3.1 工作流程 26 3.2 功能模块 26 3.3 资源分配 26 3.4 功能软件设计 26 3.4.1 键盘管理模块 26 3.4.2 显示模块 29 3.4.3 温度检测模块 31 3.4.4 温度控制模块 32 3.4.5 温度越限报警模块 34 3.4.6 主程序和中断服务子程序 35 第4 章 结 论 37 参考文献 37 附录1…………………………………………………………………… 38 附录2………………………………………………………………………38 前 言 随着社会的不断发展，人们对机械的应用也越来越广，进而人们对机械运动的控制要求亦越来越高。机电控制实现了以电气来控制机械。单片机的出现使机电控制技术突飞猛进。 单片机出现的历史并不长，但发展迅猛。自1975年美国德克斯仪器公司首次推出8位单片机TMS-1000后才开始快速发展。1976年9月，美国Intel公司首次推出MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新的阶段。1983年Intel公司推出的MCS-96系列、1987年Intel公司又推出的80C96等位16位单片机。近年来各个计算机生产厂家已进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段。单片机发展之快、品种之多。其中最常用的主要有：AT89系列单片机、AVR单片机Motorola公司的M68HC08系列单片机以及PIC单片机。随着社会的发展，单片机的特点体现在体积小、可靠性高、使用方便等方面。 根据温度控制的特点，本次设计采用STC89C51单片机为控制核心，采用位式控制算法并用晶闸管过零驱动1000W电加热器。实现对电烤箱的温度的控制。通过本次设计进一步详细说明单片机控制系统在社会生活中的应用。为以后进一步应用单片机系统提供帮助。 第1章 概述 温度控制是工业生产过程