基于数字PID的电阻热炉温控制系统毕业设计.doc

合肥学院计算机控制设计 PAGE 1 基于数字PID的电阻热炉温控制系统设计 摘要 随着电子技术的飞速发展，单片机在国民经济生产各行业发挥了重要的作用。它因为集成度高、体积小、运行可靠、应用灵活、价格低、面向控制等特点得到了广大工程技术人员和客户的好评。在温度控制方面，单片机能够代替常规的模拟调节器。本文主要设计了单片机炉温控制系统硬件电路和软件程序。系统具工作可靠、实时性强等特点，满足控制精度的要求。本着在满足系统性能要求的前提下，尽可能的减少硬件成本。本文主要涉及到控制系统的硬件设计和单片机的控制软件编程。本系统选用AD590对炉温进行检测，并且选用 OP07低漂移高精度前置放大器，对信号进行放大。在PCF8951完成数模转换之后，8051单片机对数据进行处理。采用分段方法控制三台电阻炉温度。人机接口电路部分能实现温度设定、温度显示、超温报警等功能。本设计对温度的调节时间不做说明。本文重点介绍硬件的选取与接口电路的设计、模拟量输入通道和开关量输出通道的设计以及相应算法的软件程序编程。 关键词：单片机 炉温控制 接口电路 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc232571275 第一章 前言 PAGEREF _Toc232571275 \h 1 HYPERLINK \l _Toc232571276 第二章 单片机在炉温控制中的应用 PAGEREF _Toc232571276 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232571277 2.1 单片机与炉温控制系统 PAGEREF _Toc232571277 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232571278 2.1.1 单片机在温度控制系统的应用 PAGEREF _Toc232571278 \h 2 HYPERLINK \l _Toc232571279 2.2 单片机的概述 PAGEREF _Toc232571279 \h 3 HYPERLINK \l _Toc232571280 2.2.1 单片机的概念 PAGEREF _Toc232571280 \h 3 HYPERLINK \l _Toc232571281 2.2.2 单片机的发展 PAGEREF _Toc232571281 \h 5 HYPERLINK \l _Toc232571282 2.3.1 炉温控制的发展现状与方向 PAGEREF _Toc232571282 \h 7 HYPERLINK \l _Toc232571283 2.3.2 炉温控制技术发展趋势 PAGEREF _Toc232571283 \h 7 HYPERLINK \l _Toc232571284 第三章 炉温控制系统软硬件总体方案 PAGEREF _Toc232571284 \h 9 HYPERLINK \l _Toc232571285 3.1 单片机控制系统设计步骤 PAGEREF _Toc232571285 \h 9 HYPERLINK \l _Toc232571286 3.1.1 系统总体设计 PAGEREF _Toc232571286 \h 9 HYPERLINK \l _Toc232571287 3.1.2 硬件设计 PAGEREF _Toc232571287 \h 10 HYPERLINK \l _Toc232571288 3.1.3 软件设计 PAGEREF _Toc232571288 \h 11 HYPERLINK \l _Toc232571289 3.1.4 软件与硬件的调试 PAGEREF _Toc232571289 \h 11 HYPERLINK \l _Toc232571290 3.2 单片机炉温控制系统总体设计 PAGEREF _Toc232571290 \h 11 HYPERLINK \l _Toc232571291 3.2.1 确定控制任务 PAGEREF _Toc232571291 \h 11 HYPERLINK \l _Toc232571292 3.3 软件程序总体流程图 PAGEREF _Toc232571292 \h 13 HYPERLINK \l _Toc232571294 第四章 微