加热炉温度控制器设计课程设计(论文).doc

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辽宁工业大学

单片机原理及接口技术课程设计（论文）

题目：加热炉温度控制器设计

本科生课程设计（论文）

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院教研室：

学号

学生姓名

专业班级

电气122

课程设计（论文）题目

加热炉温度控制器设计

课程设计（论文）任务

高温加热炉利用煤气加热，通过传感器测量温度，四相5V、1A步进电机调节阀门来调节进气量。温度控制范围0～1800℃。

设计任务：

1.CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路）

2.温度传感器及接口电路设计

3.步进电机驱动电路设计

4.程序流程图设计及程序清单编写

技术参数：

1．温度控制范围：0-1800℃

2．工作电源220V

设计要求：

1、分析系统功能，尽可能降低成本，选择合适的单片机、AD转换器、输出电路等；

2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；

3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。

进度计划

第1天 查阅收集资料

第2天 总体设计方案的确定

第3-4天 CPU最小系统设计

温度传感器及接口电路设计

第6天 步进电机驱动电路设计

第7天 程序流程图设计

第8天 软件编写与调试

第9天设计说明书完成

第10天 答辩

指导教师评语及成绩

平时：论文质量：答辩：

总成绩：指导教师签字：

年月日

注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算

摘要

随着计算机技术、控制理论和控制技术的发展，电加热炉的温度控制技术日趋成熟，已经成为工业生产中的一个重要部分。

本设计为基于单片机的电加热炉温度控制系统，通过控制电阻丝两端电压的工作时间，来控制电阻丝的输出平均功率，从而实现对电加热炉温度的自动控制。系统分为温度测量、A/D转换、单片机系统、键盘操作系统、温度显示电路、D/A转换等若干个功能模块。该系统具有硬件成本低，控温精度较高，可靠性好，抗干扰能力强等特点。

关键词：电加热炉；单片机；温度控制；固态继电器；

目录TOC\o1-3\f\h\z

第1章绪论 1

1.1单片机温度控制系统概况 1

1.2本文研究内容 2

第2章CPU最小系统设计 3

2.1温度控制系统总体设计方案 3

2.2CPU的选择 4

2.3数据存储器扩展 6

2.4复位电路设计 7

2.5时钟电路设计 8

2.6CPU最小系统图 9

第3章温度传感器输入输出接口电路设计 10

3.1温度检测传感器的选择 10

3.2模拟量检测接口电路设计 11

3.3温度检测输出接口电路设计 12

3.4人机对话接口电路设计 15

第4章加热炉温度控制软件设计 16

4.1软件实现功能综述 16

4.2流程图设计 16

4.2.1主程序流程图设计 16

4.2.2模拟量检测流程图设计 17

4.2.3单片机流程图设计 18

4.3程序清单 19

第5章系统设计与分析 25

5.1系统原理图 25

5.2系统原理综述 26

5.3硬件仿真图 27

5.4软件调试结果 28

第6章课程设计总结 29

参考文献 30

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绪论

单片机温度控制背景及国内外研究概况概况

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。

随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家、企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。

随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。传统的温度采