基于单片机控制系统电磁炉的设计毕业设计论文
电磁炉电气控制部分的设计
美国研究电磁炉历史悠久,100多年前已研制出电磁炉,由于该种电磁炉热 效率不是很高,并且易产生工频噪声,所以没有大量推广。在20世纪70年代, 美国率先研制出高频电磁炉(工作频率20—50KHz),紧接着开本也研制出高频电 磁炉。国内在20世纪80年代末到90年代初曾掀起电磁炉热潮,因当时元器件
浙江大学硕士学位论文
第二章 电磁炉主电路工作原理及波形
控制,并通过为满足功率开关管驱动条件的驱动电路而完成的。
毒r/—锅—具一
咀椎流通的逸域
Ld)钱牌_盘示意
{b、盛血加热示意
图2.2线圈盘和锅具
(一)锅其底部的耳形电耕f区域
2.1负载和输出电路模型
电磁炉的负载就是它所使用的锅具。没有锅具,电磁炉就没有功率输出。凶 此,锅具与电磁炉主电路中的线圈盘共同构成了电压谐振变换器的输出电路,锅 具也是主电路中的一个元件。目前,由于受器件和成本的限制,电磁炉的锅具还 仅限于电阻率和磁导率都较高的铁质材料。电磁炉中的线圈盘是圆形平面骨架上 紧密绕制的一匝匝线圈构成,图2.2(a)是示意图。通常在甲面线圈的背面要放胃 一些铁氧体磁条,呈放射状布置,如图2.2(a)中虚线所示。作用是提高线圈盘的 电感量和约束磁力线,以减弱磁场对其它电路的干扰。
reliably.
Keywords"Induction Cookeg Voltage Resonance.MCU,VFD,Switch Power
2
浙江人学础{|I学位论文
第一章绪论
第一章绪论
1.1课题背景
电磁炉又称为电磁灶,它起源于德国。在西方发达国家,电磁炉的普及二瞥达 到了60%一70%。在我国,电磁炉也开始步入千家万户。
电磁炉与其他厨房电器和传统灶具相比,电磁炉除在加热时削上稍逊于煤气 炉之外,其余指标均优于同类加热器。无论在安全、节能、高效、简便等方面都 具有很大的优越性,尤其在环保方面的优点更为突出。其自动检查锅具以及过热 保护等先进设置,不会象电炉那样产生明火,不会造成视觉污染或者电路短路等 问题;不会燃烧时产生废气,以及诸如液化气泄漏造成的中毒甚至爆炸的安全隐 患。同时电磁炉方便收藏、易于清洁、体积小巧,天论你是煎、炒、蒸、炸都不 至于使室温上升,在省电、省钱以及安全有保障的情况下将食物料理过程轻松完 成。
电磁炉单片机控制系统的设计
关键词:电磁炉;单片机;多功能;控制
Abstract
This paper introducesthe functions Control System of the Induction cooker,which usesthemulti-functional control advantagesofsingle-chipmicrocomputerto realize an intelligent control of induction cooker so that they have a series of advantages such as high efficiency, energy-saving, healthy environmental protection,high security and reliability.Itbecomeoneofhouseholdelectricalapplianceswhosedevelopmentisquickestandthemarketgrowthrateishighestatthepresent.
并行I/O口:共有4个并行8位I/O口(P0、P1、P2、P3),每个口都有1个锁存器和1个驱动器组成。并行I/O口主要是用于实现与外部设备中数据的并行输入/输出,有些I/O口还具有其他功能。
特殊功能寄存器:共有21个,用于对片内的各功能的部件进行管理、控制、监视。实际上是一些控制寄存器和状态寄存器,是一个具有特殊功能的RAM区图2.3所示。
图2.3ADC0808的芯片引脚图
引脚功能介绍如下所述:
IN0—IN7:8路模拟量输入通道的端口。输入信号为单极性,电压范围为0-5V。
毕业设计(论文)-基于单片机的炉温控制系统设计模板
分类号:单位代码:毕业设计(论文)基于51单片机炉温控制系统设计姓名学号年级2007 级专业电气工程及其自动化系(院)信息学院指导教师2011年4月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AbstractWith the rapid development of electronic technology,Single-chip production of various sectors in the national economy played an important role. It is because of the high integration, small volume, reliable operation, flexible, low price and application for control of the engineering characteristics of technical staff and customers. In temperature control,SCM can replace conventional analog regulator.This paper designs the temperature control system of microcontroller hardware circuit and software program. With reliable work, real-time system as the control accuracy requirements. Based on system performance requirements in the premise, reduce cost of hardware. This paper involves controlling system of hardware design and the SCM control software programming. This system choose AD590 thermocouple to test temperature and choose OP07 low drift of preamplifier to amplifiy signal. In PCF8591 complete digital-to-analog 8051 single chip microcomputer, after processing of data. Segmentation control algorithm of three resistance furnace temperature. Can realize human-machine interface circuit of the temperature setting, temperature display, and overtemperature alarm etc. The design of temperature regulation time to do that. This paper introduces the hardware design of interface circuit and analog input channel, and channel of switching output corresponding algorithm and the design of software programming.Key words: SCM;Temperature control;Interface circuit目录第一章引言 (1)第二章单片机在炉温控制中的应用 (2)2.1单片机与炉温控制系统 (2)2.1.1 单片机在温度控制系统的应用 (2)2.1.2 单片机在本设计中应用 (2)2.2炉温控制的发展 (3)2.2.1 炉温控制的发展现状与方向 (3)2.2.2 炉温控制技术发展趋势 (3)第三章炉温控制系统总体设计 (5)3.1单片机控制系统设计 (5)3.1.1 系统硬件设计 (5)3.1.2 系统软件设计 (5)第四章处理器的选用 (7)4.1MCS-51单片机 (7)4.1.1 MCS-51单片机内部结构及引脚 (7)4.1.2 MCS-51单片机的复位 (10)4.3单片机炉温控制系统主机系统的设计 (10)第五章人机接口电路设计 (11)5.1温度设定电路设计 (11)5.1.1数字拨码盘 (11)5.2LED显示电路设计 (11)5.2.1显示管与单片机的接口设计 (11)5.3报警接口设计 (12)5.3.1 警报器 (12)第六章过程通道设计 (14)6.1模拟量输入通道 (14)6.1.1 模拟量输入通道的组成和特点 (14)6.1.2模拟量输入通道的设计 (15)6.2器件的选择 (16)6.2.1放大器的选择 (16)6.2.2 传感器的选择 (16)6.2.3 模拟开关的选择 (16)6.2.4 逐次逼近式ADC (17)6.3开关量输出通道 (18)6.3.1开关量输出通道的构成及特点 (18)6.3.2开关量输出通道的设计 (19)6.4器件的选择 (19)6.4.1双向可控硅 (19)6.4.2光电隔离器的选择 (20)第七章单片机炉温PID控制系统软件程序设计 (21)7.1主程序和中断服务子程序设计 (21)7.1.1 主程序设计 (21)7.1.2 定时器T0中断服务子程序 (21)7.2子程序设计 (22)7.2.1 温度检测子程序SAMP设计 (22)7.2.2 数字滤波子程序FILTER设计 (22)7.2.3 温度控制子程序设计 (23)7.2.4 PID子程序设计 (24)总结 (29)参考文献 (30)第一章引言近几年来,我国的工业信息化程度不断加深,温度已成为工业对象控制中一种重要的参数,它是一种常见的过程变量,因为它直接影响发酵、烘烤、煅烧、浓度、蒸馏、挤压成形,空气流动以及结晶等物理和化学过程。
基于单片机的电磁炉设计
摘要微波炉已在我国民用领域中普及开来。
微波炉加热的独特原理就是用微波来煮饭烧菜,由于其独特的加热原理,可以有效地保持原有食品的颜色、气味、口感和营养成分,也能在迅速解冻食品时保持食物的水分不丢失和新鲜度。
使用微波炉的过程中也很少产生烟气和热气,可保持厨房的清洁。
微波炉之所以有这么优良的性能,其原因就在于微波炉的广泛应用,它的广泛应用又促进了相关新技术的探索和发现,这些发现和新技术转而又被应用于微波炉性能的改造,这些都是息息相关的。
现在的微波炉技术已相当成熟。
本次设计研究主要是微波炉的控制系统。
本次设计的控制核心是89C52单片机,之所以选择单片机控制,是因为它的功能强、体积小、功耗低、工作可靠、价格便宜、使用简单方便等特点,特别适合应用于控制有关的系统。
整个微波炉控制系统设计主要包括主电路、电源电路、驱动电路、光电耦合隔离、89C52最小系统、键盘输入、液晶显示、PWM波输出等。
本设计有预设模式和人工输入模式两种,对微波炉工作的时间和火力进行调节,通过输出占空比不同的PWM波来模拟微波炉工作在不同火力下的状态,液晶显示屏能准确显示当前工作状态,我们可以根据自己的意愿继续、暂停、退出当前工作方式。
经过模拟仿真以及现场调试后,设计的微波炉控制系统安全可靠,工作稳定,顺利实现预期的各项功能。
关键词:89C52单片机;微波炉;控制电路;AbstractIn our country, microwave ovens have in civilian areas in popularity, due to its unique heating principle, it can effectively keep the original food color, smell, taste and nutrients, also can rapid thawing foods, keep the moisture of food and fresh. And in the use of the microwave oven almost do not produce fumes and hot air, so that the kitchen to keep clean. Microwave oven which has so good performance is relation with the application of new technology .This paper analyzes the control system of home microwave oven, and compares various control methods, and determines the overall control scheme of the system.. Because the monolithic integrated circuit has the characteristics of strong function, small size, low power consumption, cheap, reliable work, convenient use and the like. Therefore, it is especially suitable for control system, the design of the final selection of 89C52 single chip microcomputer as the control core, supplemented by the keyboard input module, LCD display module, photoelectric coupling isolation module and analog microwave modules to form a control circuit of the microwave. This design by default mode or manual input mode microwave oven working time and fire control, and through different output accounted for duty ratio PWM waves to mimic the microwave oven under different thermal working condition, LCD screen as man-machine interface synchronous display the current working state.After the simulation and the on-site debugging, the electric control system of the microwave oven is safe and reliable, and the work is stable, and the function of the microwave oven is smoothly realized.Keywords: MCU; microwave oven; control circuit;目录摘要 (I)1 引言 (1)1.1 微波炉简介 (1)1.2 本文主要研究工作 (2)2 微波炉的工作原理和总体方案设计 (3)2.1 微波炉的工作原理 (3)2.2 微波炉的基本构造 (4)2.2.1 控制电路 (4)2.2.2 高压变压器 (4)2.2.3 磁控管 (5)2.2.3 炉腔 (8)2.2.4 炉门 (8)2.3 总体方案设计 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1 主电路的设计 (10)3.1.1 主电路方案分析 (10)3.1.2 主电路方案设计 (12)3.2 驱动电路的设计 (14)3.3 单片机选型及介绍 (15)3.3.1 单片机的选型 (15)3.3.2 单片机STC89C52的特点 (15)3.3.3 单片机最小系统设计 (16)3.4 光耦隔离控制模块的设计 (19)3.5 键盘输入和液晶显示电路 (20)3.5.1 键盘输入电路方案的选择 (20)3.5.2 显示电路方案的选择 (22)3.6 蜂鸣器电路 (25)3.7 风扇冷却电路 (26)4 软件设计 (28)4.1 主程序流程图 (28)4.2 PWM波控制子程序 (30)4.3 火力调节子程序设计 (30)4.4 烹饪时间设定子程序设计 (31)4.4.1 设置定时模式的方法 (31)4.4.2 时间设定程序流程图 (34)4.5 键盘扫描子程序设计 (34)4.6 液晶显示模块程序设计 (37)5 系统仿真调试和实物制作 (38)5.1 系统的仿真调试 (38)5.1.1 仿真结果及分析 (38)5.2 实物制作 (42)6 结论与展望 (45)6.1 论文总结 (45)6.1.1 主要工作及结论 (45)6.1.2 存在的问题 (45)6.2 感想及收获 (45)6.3 展望 (46)致谢.................................................... 错误!未定义书签。
基于AT89C51单片机的电加热炉温度控制系统的设计
职业技术学院毕业设计(论文)题目:基于AT89C51单片机的电加热炉温度控制系统院系:机电工程学院专业:电气自动化班级:电气13302******学号:**********指导老师:方*完成日期:2016年3月摘要随着国民经济的发展,人们对生活质量的要求越来越高,各种电子产品开始进入人们的生活并成为人们生活不可或缺的一部分,因此对电子产品的自动化控制的要求也越来越高,本设计正是选用了其中具有代表性的电加热炉作为研究对象。
本设计以单片机为核心对电加热炉的温度进行监测和控制,采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
为了实现高精度的温度控制,本单片机系统采用PID算法控制,通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开,从而用改变加热时间的方法来实现对温度的控制。
本系统由按键显示和温度采样控制以及上下限报警几个模块组成,通过模块间的通信完成温度设定、实际温度和测量温度的显示等功能。
本文对系统的硬件、选型、软件中流程控制的实现均有较为详细的阐述,对使用的编程软件也有描述,对于本系统的控制特点也进行总结说明,比较详尽地叙述了整个系统的相关事宜。
关键词:单片机、PID算法、温度控制。
AbstractAlong with the development of national economy, the people to the requirements of the quality of the life more and more high, all kinds of electronic products began to enter into the people's life and become an integral part of life, so the requirements of electronic products of automation control also become more and more high, this design is just choose the electric heating which one is representative as the research object.This design with the single chip processor as the core to monitoring and control electric heating temperature, Using the monolithic control has not only to control convenient, simple and flexible and other advantages, and can greatly increase the specifications of temperature, which can greatly improve the quality and quantity of products.In order to realize high precision temperature control, the SCM system adopts PID control algorithm, through controlling the on and off of the Bidirectional controllable silicon and the method of changing the heating time to achieve the control of the temperature. The system is composed of button display and temperature sampling control and upper alarm several modules, through the communications of the module to realize temperature set, and the display function of the actual temperature and measuring temperature.This article is detailed in hardware, selection, software process control realization of the system, and also describes the programming software , control characteristic and also summarizes that more exhaustive account of the system related issues.Key words :Microcontroller、Temperature control、PID algorithm.目录第一章绪论 (1)1.1课题背景及国外研究概况 (1)1.2自动控制理论及其发展 (2)1.3课题的建立以及本文完成的主要工作 (4)第二章总体方案设计 (5)2.1总体方案的确定 (5)2.2系统组成 (6)第三章单片机技术和PID算法 (7)3.1AT89C51简介 (7)3.1.1单片机的引脚介绍 (7)3.1.2单片机的存储结构 (10)3.2PID算法介绍 (11)3.2.1 PID算法的数字化 (12)3.2.2 PID算法的运用 (12)第四章系统硬件设计 (14)4.1系统概况 (14)4.2功能模块 (15)4.2.1单片机控制模块 (15)4.2.2数据转换与采集模块A/D0808 (16)4.2.3按键选择模块 (17)4.2.4显示模块 (17)4.2.5报警模块 (18)4.2.6输出模块 (18)4.3总体方案的实现和元器件清单 (19)4.3.1系统的整体设计 (19)4.3.2元器件清单 (20)第五章系统软件设计 (21)5.1P ROTUES7软件概况 (21)5.2WAVE6000软件简介 (23)5.2.1软件概况 (23)5.2.2程序界面 (23)5.3子程序设定 (24)5.4程序流程 (24)5.5程序仿真调试 (31)5.5.1 WAVE6000仿真调试 (31)5.5.2软硬连调 (32)第六章课题特点 (33)6.1单片机技术应用 (33)6.2PID算法的运用 (33)6.3软件的调试仿真 (33)结论 (34)参考文献 (36)附录 (37)致 (56)电加热炉温度控制系统的设计第一章绪论1.1课题背景及国外研究概况温度控制系统在国各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国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。
毕业设计----单片机的电加热炉温度控制系统设计[管理资料]
毕业论文设计题目:单片机的电加热炉温度控制系统设计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、报警电路、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;固态继电器目录摘要 (I)目录 (II)第1章控制系统设计 (1)系统基本结构 (1)预期达到的性能指标 (1)温度检测电路及元器件选择 (2)放大器AD522 (2)桥式测量电路设计 (3)单片机最小系统外围电路 (3)单片机8051 (3)电源电路设计 (4)看门狗电路设计 (5)系统时钟电路设计 (6)数据采集电路的设计 (7)模数转换器AD574 (7)多路转换开关CD4051 (8)键盘显示接口技术及报警电路 (10)8279的组成及工作原理 (10)管脚功能说明 (12)8279与键盘显示器的连接 (13)LED报警电路的设计 (14)温度控制电路设计 (15)温度控制系统总电路图 (15)第2章温控系统的软件设计 (16)主程序流程图 (17)键盘扫描和译码过程的流程图 (17)通道数据采集的流程图 (18)单片机主程序流程图 (19)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)第1章控制系统设计系统基本结构,系统由8051单片机、温度检测电路、模数转换电路、温度控制电路、8279键盘显示器等组成。
炉内温度由热电阻测温元件和电阻元件构成的桥式电路测量并转换成电压信号送给放大器的输入端,使信号变成0-5V电压信号,再经多路转换开关CD4051将信号送入A/D转换器,将此数字量经过数字滤波,标度转换后,一方面通过LED将炉温显示出来;另一方面,将该温度值与被测温度值比较,根据其偏差值的大小,采用比例微分控制(PID控制),通过固态继电器控温电路控制电炉丝的加热功率大小,从而控制电炉的温度,使其逐渐趋于给定值且达到平衡。
基于HT46R22单片机的电磁炉功率控制的设计
由此可以得到 89: 信号占空比和 负 荷 电 流 的 关 系 曲 线 如 图 ! 所示。
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硬件部分的介绍 主控电路上是一个双闭环控制电路, 如图 = 所示。
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电磁炉工作电路简图
$;$ ’(#)*!! 单片机 ’(#)*!! 是 & 位高性能精 简 指 令 集 单 片 机 专 门 为 需 要 + < 有 $ 通道 89: 输出。低 . 转换的产品设计。它有 = 个 0 < > 口, 功耗、 可编程分频器、 计数器、 振荡器类型选择、 0 < > 使用灵活、 脉冲测量功能、 暂停和唤醒功能, 使 多通道 + < . 转换、 8, 通信、
输出功率 市电电压 负荷电流 占空比
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这款单片机可广泛应用于马达控制、 工业控制、 消费类产品。
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负荷电流与 89: 占空比关系曲线 图= 电磁炉主控制电路图
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电磁炉的功率控制原理
由 ’(#)*!! 的 8." 脚 可 以 输 出 $ 通 道 的 89: 信 号 , 由来自主 89: 信号和电流负反馈信号一起形成直流控制电平;
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毕业设计--商用电磁炉控制系统的设计
毕业设计--商用电磁炉控制系统的设计毕业设计(论文)题目商用电磁炉控制系统的设计系 (院) 物理与电子科学系专业电子信息科学与技术班级 2008级3班学生姓名学号指导教师职称讲师二〇一二年四月二十日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一二年月日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。
(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名:二〇一二年月日商用电磁炉控制系统的设计摘要本文首先阐述了商用电磁炉的优点、现状和发展,分析了电磁感应加热原理在电磁炉中的应用,对商用电磁炉的工作原理进行了深入研究,确定了控制系统的电路设计方案。
设计的控制系统硬件电路主要包括:主控制器和外围电路,频率跟踪电路,功率控制电路,电压、电流、温度信号的检测电路,报警保护电路和逆变器隔离驱动电路等。
使用HCPL-316J驱动隔离逆变开关管IGBT,另外增加了软启动功能,提高了控制系统和逆变电路的可靠性和安全性。
在软件设计上,使用了积分分离的PID控制方法,当系统检测到功率差大于预定值时使用PD控制器,小于预定值时使用PID控制器,使系统调节具有良好的稳态性能和瞬态性能。
设计了快速、准确的长时间开机无人操作自动关机和锅具检测等功能,不仅减少了电磁污染还节约了电能。
基于单片机的微波炉控制系统
基于单片机的微波炉控制系统电气信息工程学院014011103 王洪杰指导老师:张乃智摘要微波炉是一种利用2450兆赫的电磁波来烹饪食品的厨房器具。
其工作的核心是其控制部分。
本设计就是对微波炉的电脑控制系统的一个尝试,设计给出了系统软、硬件的组成和实现方法。
结合实际要求,叙述了控制器电路的工作原理和微波炉的工作过程。
设计具有操作简便,运行稳定,定时时间和功率控制比较精确的特点。
它以ATMEL公司生产的8位单片机AT89C51为控制核心;以DS18B20作为温度传感器,用于实时测量微波炉内食物的温度;独立式键盘调整输入,用来设定温度、定时时间等工作参数。
通过本设计能实现对微波炉的智能化控制,使微波炉的应用功能更强大,使用更方便。
关键词:微波炉/ 单片机A T89C51/温度传感器DS18B20ABSTRACTThe microwave oven is a kind of kitchen tool which works on the electromagnetic wave frequency segment of the 2450 MHZ for cooking food. Its major part is the control system. This design is a trial to the control system based on the MCU. In this paper, the software and hardware are constituted and how to realizes it has given. According to the actual request, described the work principle of the controller electric circuit and the work process of the microwave oven. The feature of the design is the operation simply and stably, the settled time and the power controlling more precision .The major controller AT89C51 which is a 8 single microcomputer produced by ATMEL company; Be used with DS18B20 as the temperature sensor to measure the alimental temperature that inside the microwave oven in time; The keyboard is a independent type that used for setting the work parameter, for example, the temperature and the settled time, to realize the intelligence of the microwave oven, making the applied function of the microwave oven stronger and using more convenient.KEY WORDS:microwaves oven, single chip microcomputer AT89C51, temperature sensor DS18B201、前言在家用电器中,应用单片机技术可以简化控制线路,提高家用电器的性能,实现智能化控制。
基于Atmega16单片机主控大功率电磁炉设计
基于Atmega16单片机主控大功率电磁炉设计摘要:本文详细介绍了基于Atmega16单片机的电磁炉感应加热设计的研究。
它主要包括五个部分:不控整流,滤波电路,逆变电路,保护电路和单片机采样数码管显示电路。
经实验,本设计能实现高频加热的功能,符合现代节能的要求。
关键词:Atmega16单片机感应加热不控整流Based on Atmega16 single-chip microcomputer control high power electromagnetic stove designHUANG Rong-lan 21. Wuzhou College,Wuzhou, Guangxi(543002)Abstract:This paper introduces the design of electromagnetism heating based on the Atmega16 MCU, It mainly includes five parts: uncontrolled rectifier, filter circuit, inverter circuit, protection circuit and a single chip. microcomputer sampling digital tube display circuit. After the experiment, the design can achieve high frequency heating function, in line with modern energy-saving requirement.Keywords: Atmega16 MCU ;electromagnetism heating; uncontrolled rectifier1引言感应加热主要是利用电磁感应现象,让交变的电流在导体中产生感应电流,从而使导体发热[1]。
基于单片机的加热炉温度控制系统
本科毕业设计(论文)题目基于单片机的加热炉温度控制系统毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日摘要随着我国国民经济的快速发展,加热炉的使用范围越来越广泛。
(基于AT89C51单片机的电加热炉温度控制系统的设计)
武汉职业技术学院毕业设计(论文)题目:基于AT89C51单片机的电加热炉温度控制系统院系:机电工程学院专业:电气自动化班级:电气13302姓名:何艳辉学号:1302303904指导老师:方波完成日期:2016年3月摘要随着国民经济的发展,人们对生活质量的要求越来越高,各种电子产品开始进入人们的生活并成为人们生活不可或缺的一部分,因此对电子产品的自动化控制的要求也越来越高,本设计正是选用了其中具有代表性的电加热炉作为研究对象。
本设计以单片机为核心对电加热炉的温度进行监测和控制,采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便,简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大的提高产品的质量和数量。
为了实现高精度的温度控制,本单片机系统采用PID算法控制,通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开,从而用改变加热时间的方法来实现对温度的控制。
本系统由按键显示和温度采样控制以及上下限报警几个模块组成,通过模块间的通信完成温度设定、实际温度和测量温度的显示等功能。
本文对系统的硬件、选型、软件中流程控制的实现均有较为详细的阐述,对使用的编程软件也有描述,对于本系统的控制特点也进行总结说明,比较详尽地叙述了整个系统的相关事宜。
关键词:单片机、PID算法、温度控制。
AbstractAlong with the development of national economy, the people to the requirements of the quality of the life more and more high, all kinds of electronic products began to enter into the people's life and become an integral part of life, so the requirements of electronic products of automation control also become more and more high, this design is just choose the electric heating which one is representative as the research object。
基于AT89C51单片机的微波炉控制系统设计
毕业论文(设计)题目基于AT89C51单片机的微波炉控制系统设计系部电气工程系专业电气自动化技术班级13级电气2班学生姓名马晓旭指导教师周照炜职称中级2016年3月1引言 (1)2微波炉概述 (1)2.1工作原理 (1)2.1.1系统框图 (1)2.1.2系统框图 (1)2.2控制电路设计 (2)3各模块方案论证 (3)3.1档位输出方案 (3)3.2计时控制方案 (3)3.3键盘设计方案 (3)3.4显示设计方案 (4)3.5火力输出方案 (4)3.6响铃方案 (4)3.7方案确定 (4)4硬件设计 (5)4.1原理图 (5)4.2键盘电路设计 (6)4.3档位显示电路设计 (7)4.4显示电路设计 (7)4.4.1数码管 (7)4.5响铃、提示电路设计 (9)4.5.1蜂鸣器发声原理 (9)4.6火力输出设计 (9)5软件设计 (10)5.1显示程序设计 (10)5.2键盘模块设计 (11)5.3计时模块程序设计 (12)5.4系统待机程序设计 (13)5.5用户设定程序设计 (13)5.6检测结果 (14)6总结 (15)参考文献 (16)致谢 (17)随着社会的快速发展,人们的生活节奏逐渐加快,微波炉方便快捷的烹饪特点为现代人的生活提供了便利,在现代家庭中,微波炉已成为必备的烹饪工具之一。
通过制作微波炉控制器,更充分了解微波炉的结构特点和工作原理。
本文介绍了微波炉控制器的设计、调试与实现。
本设计中的微波炉控制器以AT89C51单片机为核心,由矩阵键盘、时间显示、控制输出等模块组成。
并且能够实现大、中、小火力选择以及启动、停止和时间重设功能。
其中初始时间由矩阵键盘输入设置,火力大小通过发光二极管来表示、电机的转速表示在加热中。
微波炉控制器工作时,将按照设定的时间进行加热并倒计时,等时间到后报警提示、火力指示灯熄灭、转盘停止运转。
关键字:微波炉单片机AT89C51控制器1引言现在可以说单片机是百花齐放,百家争鸣的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计
本科毕业设计(论文)题目:基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计学号: 20114831595姓名:董磊班级: 11计科A2 专业:计算机科学与技术学院:工学部入学时间:2011级指导教师:日期:年月日毕业设计(论文)独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。
除文中已经注明的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计摘要通过本课题的设计主要是面向家庭用户,对现代化的智能产品应用到生活中去,本文主要针对家庭的燃气灶系统进行全自动的控制,提出并设计出了一个能适应现代社会生活需要的现代化厨房用燃气灶系统。
本文主要通过STC12C5204AD单片机作为中央控制系统,并辅助各类传感器和风机电磁阀等器件进行传导和控制。
本设计的智能厨燥控制系统集成了多种功能,其中的防空烧功能,通过红外发射和接收装置炉灶的防空烧控制功能,这样人们在锅离开灶台时候,防空烧红外探测器开始工作,防止了燃气的浪费,节约了能源。
实现了锅在火开锅离火小的开关功能,还可以实现熄火保护的功能,熄火保护就是当火焰被风、汤水等原因意外熄灭时,熄火保护装置就会自动关闭气源,这样就不会通过燃气灶引起燃气泄漏的危险了。
本设计中设计了分为主火和明火两种电磁阀控制功能,能够更好的控制火源。
保证燃气灶的智能节能环保的目的。
同时本设计中还配有触摸按键功能,实现触摸式的燃气开启与关闭,与此同时,为了增加燃气的可利用率增加了风压的检查功能。
通过本设计可以为现代化的家庭提供一个功能强大的,省时、省力、经济实惠节能环保的高科技产品,方便人们的生活,提高人们的生活质量。
关键词:单片机;红外发射;电磁阀Design of the controller based on the kitchen gas stoveABSTRACTThrough this topic design is mainly for home users, to the modern intelligent products applied to life to,this paper mainly for household gas stove system were fully automatic control,is proposed and designed which can adapt to the needs of the modern social life of a modern kitchen with gas stove system.This paper mainly through stc12c5204ad microcontroller as the central control system, and to assist all kinds of sensors and the fan solenoid valve device to transmission and control.The design of the intelligent dry kitchen control system is integrated with multiple functions,the air burning function,through infrared emitting and receiving device of stove air defense fire control of the function,so that people in the pot leave hearth, antiaircraft firing infrared detector to work,to prevent the waste of gas,saving energy. he realization of the pot on the fire to boil away from the fire small switch function, also can realize the function of flameout protection,flameout protection is when the fire from being extinguished by wind,soup and the cause of the accident,the flameout protection device will gas source can be automatically closed,so as not to the gas stove caused the danger of gas leakage.The design of the mainfire and fire two solenoid valve control function,can better control the fire.Ensure the gas stove intelligent energy-saving and environmental protection purposes.Also the design is also equipped with touch buttons, touch type gas opening and closing. At the same time,in order to increase gas utilization rate increased by wind pressure check function.Through this design can be for the modernization of the family to provide a powerful,time-saving,labor-saving, affordable energy saving and environmental protection high-tech products, to facilitate people's lives,improve people's quality of life.Key words: MCM; infrared emission; electromagnetic valve目录1绪论 (1)2控制系统方案分析 (1)2.1控制系统简介 (1)2.2控制系统方案分析 (1)2.3本章小结 (1)3硬件电路设计 (2)3.1概述 (1)3.2单片机系统 (1)3.2.1单片机简介 (1)3.2.2单片机最小系统 (1)3.2.3单片机引脚分配 (1)3.3电源系统 (1)3.4按键系统 (1)3.5防空烧系统 (1)3.6电磁阀系统 (1)3.7风压探测系统 (1)3.8熄火保护系统 (1)3.9本章小结 (1)4软件设计 (2)4.1概述 (1)4.2软件的位定义 (1)4.3延时函数 (1)4.4按键检查函数 (1)4.5点火函数 (1)4.6防空烧函数 (1)4.7熄火保护函数 (1)4.8本章小结 (1)5 Keil uVision4介绍 (1)5.1 Keil uVision4简介 (1)5.2 Keil uVision4软件操作流程 (1)6结论 (2)致谢 (3)参考文献 (4)附录 (5)1 绪论燃气灶,是指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。
基于单片机的节能炉具控制系统实现
基于单片机的节能炉具控制系统实现摘要节能炉具自动点火系统是针对现在食堂、饭馆所用的灶具大多不节能,燃料浪费严重而提出的,它不同于传统的手动点火方式,采用了自动点火方式,既保证了操作的方便性和安全性,还节省了燃料。
为此,本文设计了一种基于单片机的节能炉具点火控制系统。
主要包括:安全自检,点火控制等。
文中介绍了系统各部分的功能和软硬件实现方法。
关键词PIC单片机、自动控制、稳定性现在国内的节能炉具自动点火装置主要采用高压点火器、点火针、延时器及电磁阀组成,厨师只需将锅放在炉灶上,即可自动点火,无需手动打开调节燃气阀门;如需关闭,只需将锅移开,即可自动关闭燃气阀门而熄火。
其工作原理是:当有锅放在炉灶上时,电磁阀和点火器同步工作,延时时间结束后自动关闭点火器,完成点火过程;当锅移开时,电磁阀自动关闭燃气输出,炉火自动熄灭。
使用方便,安全系数高。
本文介绍了一种高性价比的节能炉具控制系统的设计,采用Microchip公司生产的PIC12F629单片机作为主控制器,实现了点火的智能化和火焰检测的设计,使能源的消耗降到最低。
1 系统硬件设计自动点火控制系统主要实现的功能:安全自检;点火控制;熄火保护;安全报警等。
自动点火控制系统比普通燃气灶增加了点火控制、电磁阀控制、火焰检测、磁性检测等装置。
即在工作时,由磁性检测电路检测是否有锅,将检测结果反馈至单片机,单片机根据检测结果控制是否点火。
然后单片机输出控制信号触发点火电路,通过火焰检测反馈电路检测火焰,并将检测的结果反馈至单片机,单片机可根据输入的火焰检测信号控制电磁阀的开、闭,从而保证了燃气灶在发生意外熄火及回火状态时,控制系统能及时关闭电磁阀,关断燃气通路,避免了因熄火引发的安全事故1.1 点火电路该系统设计中的点火器的驱动和电磁阀的控制都需要用到光电耦合器MOC3041的典型电路(见图1)进行驱动。
光藕对强电和弱电进行光电隔离,将光信号转换为电信号输出,使单片机和电磁阀,点火装置之间没有直接的电气连接,这样既耦合传输了信号,又有隔离干扰的作用,保护单片机不受影响。
基于单片机的锅炉控制系统_毕业设计论文 精品
1 绪论本文详细介绍了一款基于单片机的锅炉监控系统,该系统能根据锅炉现场检测出各个状态,如实现温度、压力、水位、液位等的监控,具有数码管显示、报警的功能。
能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化监控。
1.1 背景资料及研究意义当今,环境与发展已成为人类社会面临的两大课题,而这些问题的解决无一不与能源密切相关。
我国的锅炉目前以煤为主要燃料,耗煤量接近全国煤产量的三分之一。
同时,锅炉燃用的主要是中、低质煤,工业污染十分严重;而且锅炉形式比较陈旧,生产效率和自动化程度低,这又进一步加重了环境污染的程度。
因此,调整能源消费结构,逐步提高使用液体燃料和气体燃料的比例是加强环境保护、实施可持续发展战略的措施之一。
其中油、气燃料作为优质、高效、环保型清洁能源有着广阔的应用前景。
由于历史条件的原因,我国的锅炉生产自动化程度长期以来一直都较发达国家落后许多。
目前运行的各行业的锅炉有50多万台,其中相当一部分还在使用常规仪表进行控制,有的甚至还处在人工加常规仪表的半自动控制状态。
这样不仅难以做到平稳操作,安全生产也没有确定的保证,人工的劳动强度大,生产条件差。
工业锅炉是工业生产和生活上应用广泛的热能动力设备,锅炉汽包水位的平衡是保证锅炉安全生产运行的必要条件,也是锅炉正常生产运行的重要指标之一。
水位过高会影响汽水分离产生蒸汽带液现象影响汽水分离装置的正常工作,导致锅炉出口蒸汽带水和含盐量过大,使过热器受热面结垢甚至破坏,影响机组的正常运行和经济性指标。
若汽包水位过低,会使锅炉水循环工况破坏,导致水冷壁供水不足而烧坏,可能造成重大锅炉事故。
工业锅炉汽包水位控制的任务是监测锅炉的蒸发量并及时报警,使汽包水位维持在工艺允许的范围内。
所以这就要求我们对锅炉的温度、流量、水位、压力等参数实行实时的监控,以便于工作人员更好地对锅炉进行控制,以免事故的发生。
1.2 锅炉控制系统的一般结构与工作原理锅炉是一种承受一定工作压力的能量转换设备.其作用就是有效地把燃料中的化学能转换为热能,或再通过相应设备将热能转化为其它生产和生活所需的能量形式,长期以来在生产和居民生活中都起很重要的作用。
基于某单片机地微波炉控制系统
适用标准文案江西科技师范大学大学生科研、创新性实验工程设计方案第一稿工程名称:微波炉控制系统的设计与制作工程负责人:曾光辉专业:电子信息工程所在学院:通讯与电子学院指导教师:占华林2021年 5月20日江西科技师范大学教务处1.整体方案本系统由核心元件 AT89C51单片机、 LCD1602、独立按键、蜂鸣器组成、电机,用来实现数字电子钟、做饭提示、模拟准时加热功能。
主控局部是由单片机和独立按键两局部组成,显示局部是 LCD1602显示模块组成,闹铃局部是外接蜂鸣器组成,模拟加热局部是直流电机组成。
实现了秒表和数字电子时钟的功能。
工作过程中有各样工作状,显示时分秒以及上午和下午的做饭时辰,这些参数都能够校订。
图 1 微波炉控制系统的整个电路2.鉴于单片机的数字电子钟系统硬件设计该数字钟工作原理是用一片AT89C51单片机经过编程去控制LCD1602实现的。
经过 2 个开关控制来进行时间的调理以及秒表功能,P2.0 〔 key1〕口控制按键,当系统处于正常时间显示而且按下此键时,能够进入秒表功能和时间功能的切换,此键还能够作为时间和日期以及闹铃的调整位选中键,当系统处于时间显示模式时,按此键能够选中相应的需要调整的位。
当系统处于时间显示模式时,〔key2〕口控制按键,按此键对相应的选中位进行加,当系统处于处于秒表工作模式时按此键能够控制秒表计时的启动和暂停。
其工作流程:1.年代日时分秒显示。
通电后 LCD自动显示 C 语言程序设置好的默认时间2.闹钟显示和设定。
通电后, A 的右侧显示的是默认的闹钟时间,经过 key1 和 key2 能够设置闹铃时间。
3.秒表显示以及启动和暂停以及清零。
LCD处于正常显示时间模式下时按下key1 开释后能够进入秒表模式,前3 次按下key2 的功能挨次为启动停止清零,每按 3 次 key2 为一个轮回。
2.1 时钟电路模块以下图 2-1 所示为时钟电路原理图,在 AT89C51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输出端为引脚 XTAL2,输入为芯片引脚 XTAL1。
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毕业设计(论文)设计(论文)题目《基于单片机控制系统电磁炉的设计》办学点(系)江苏城市职业学院南通办学点专业电气自动化技术班级12电气学号学生姓名起讫日期地点指导教师2014年12 月01 日江苏城市职业学院教务处制毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见目录目录 (2)摘要 (9)前言 (10)第1章系统总体方案 (11)1.1电磁炉整机零件一般包括如下 (11)1.2方案设计 (13)1.3方案论证 (14)第2章硬件设计 (4)2.1芯片介绍 (4)2.1.1 AT89C51 (4)2.1.2 模数转换器ADC0809 (6)2.1.3 LM339集成电路 (8)2.2电磁炉无锅检测模块 (9)2.3定时控制模块 (10)2.4功率控制模块 (11)2.5PWM脉宽调控电路 (12)2.6振荡电路 (12)2.7 IGBT激励电路 (13)2.8主回路原理分析 (13)2. 9同步电路 (15)2.10 加热开关控制 (16)2.11 散热系统 (16)2.12温度自动控制模块 (16)2.13显示模块 (17)2.14保护电路 (19)2.15按键模块 (20)2.16报警模块 (20)2.17电源电路 (21)第3章程序设计 (19)3.1主程序流程 (19)3.2无锅检测程序流程 (20)3.3A/D转换程序流程 (21)3.4外部中断 (21)3.5定时模块流程 (22)3.5.1内部定时中断 (23)3.5.2定时功能的实现 (24)3.6温度控制程序流程 (26)3.7基本显示模块流程 (26)3.7.1 显示时间程序流程 (26)3.7.2显示温度程序流程图 (27)3.8报警模块流程 (27)3.8.1 定时报警程序流程图 (27)3.8.2 超温报警 (28)第4章系统仿真与调试 (29)4.1系统仿真 (29)4.1.1 原理图绘制 (29)4.1.2 程序的设计与编译 (29)4.2系统调试 (30)4.2.1 定时模块 (31)4.2.2 温度和功率控制模块 (31)4.2.3 无锅检测和保护模块 (31)4.2.4 报警模块调试 (31)结束语 (49)参考文献 (50)致谢 (51)附录 (52)附录Ⅰ程序清单 (52)附录Ⅱ元器件清单 (1)摘要本文介绍了电磁炉的功能控制系统,它利用单片机的多功能控制优势对电磁炉进行智能控制,使之具有高效节能、健康环保、安全可靠等一系列优点。
本设计以AT89C51为核心,实现电磁炉的数码管显示控制、多种安全保护功能、功率自动控制、温度自动控制、定时控制以及各种自动检测报警功能的控制;对单片机AT89C51在系统控制上的应用,从软硬件两方面对控制系统的设计方案做了简单的介绍。
在软件设计上,采用模块化程序设计的思想,对电磁炉控制系统的各个功能模块进行划分和设计。
研究智能锅具检测技术,提高了锅具检测的快速性和准确性,减少电磁污染并节约了电能。
最后,对整个系统进行仿真、调试和性能测试。
测试结果表明,该控制系统设计合理,稳定,安全、可靠性高。
关键词:电磁炉;单片机;多功能;控制前言当今,随着电子技术的高速发展,单片机的应用已经渗透到生产和生活中的各个方面,有力的推动了社会的发展。
单片机以其体积小,集成度高,价格便宜,在数据处理、实时控制等方面无与伦比的强大功能而受到广大科研工作者及生产厂家的亲睐。
目前,市场热销的电磁炉就是单片机控制系统的一个典型应用,其品牌繁多、功能强大且多样。
作为一个毕业设计的课题,对单片机控制系统的应用做了一些初步的尝试和探讨。
以往家用电器采用模拟电路和数字电路设计的整体电路的规模较大,用到的器件多,造成故障率高,难调试,而且电路复杂,维修和生产测试不太方便;而今,采用单片机系统完成设计使电路设计简单可靠,工作可靠性很好,功能强大,实现控制智能化。
为此我们采用了单片机进行设计,相对来说功能强大,用较少的硬件和适当的软件相互配合可以很容易的实现设计要求,且灵活性强,可以通过软件编程来完成更多的附加功能。
针对各种功能的控制,通过软件编程就可以轻易而举的实现。
本设计以AT89C51为核心,实现电磁炉的定时控制、温度自动控制、功率自动控制、保护功能、数码管显示控制以及无锅检测报警功能的控制;对单片机AT89C51在系统控制上的应用,从软硬件两方面阐述了控制系统的设计方案做了简单的介绍。
在软件设计上,采用模块化程序设计的思想,对电磁炉控制系统的各个功能模块进行划分和设计,提高了控制系统的快速性和准确性。
最后,对整个系统进行组装、调试和性能测试。
实验结果表明,该控制系统设计合理,稳定,安全,可靠性高。
第1章系统总体方案1.1电磁炉整机零件一般包括如下1、陶瓷板:又叫微晶玻璃板,位于电磁炉顶部,用于锅具的垫放,具有足够机械强度,耐酸碱腐蚀,耐高低温冲击。
2、上盖:用耐温塑料制成,作为电器的外保护壳。
3、面膜:用塑料薄膜制成,用于功能显示及按键操作指示。
4、灯板:又叫显示控制板,位于壳内,进行功能显示及功能按键操作。
5、炉面传感器组件:位于壳内,嵌在发热盘的中间,用橡胶头或其它方式顶住陶瓷板,用于控制炉面锅具的温度。
6、加热线盘:位于壳内,主工作器件,发射磁力线,自身也会发热。
7、主控板:又叫电源板、主板,位于壳内,作为电转换的控制的主工作部分。
8、电源线及线卡:连接市电与电磁炉,提供电源通道。
9、电风扇:位于壳内,通过吸风将炉内热量带出壳外,起降温作用。
10、下盖:用耐温塑料制成,作为电器的下保护壳,及支撑内部器件及锅具作用。
1.2方案设计方案一:控制部分的核心采用传统的数字逻辑芯片来实现。
系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂,用纯粹的数字电路或小规模的可编程逻辑电路来实现该系统有一定的困难,需要用中大规模的可编辑逻辑电路。
这样,系统的成本就会急剧上升。
方案结构图如图1.1:图1.1方案一结构图方案二:以AT89C51系统为核心,利用单片机丰富的I/O端口,及其控制的灵活性,使其实现电磁炉数码管显示控制、多种安全保护功能、功率自动控制、温度自动控制、定时控制以及各种自动检测报警功能的控制。
此系统的硬件和软件都比较容易实现,且满足本题的精度要求,性价比较高的AT89C51具有以下特点:其8K的EPROM可在固化程序上是方便地多次擦写,独有的低功耗性能保证器件的长时间工作;采用最小应用系统设计,电路可靠、稳定。
方案结构图如图1.2:图1.2 方案二结构图1.3方案论证方案一采用模拟电路和数字电路设计的整体电路的规模较大,用独立振荡单元,多个功率管并联、驱动放大电路采用分立元件,如:定时采用555构成的单稳态触发器控制,但是该单稳态电路对输入的脉冲宽度有一定的要求,即触发脉冲宽度要小于暂稳时间,而实际应用中则大于暂稳时间,于是还要先经微分电路后再加到电路的低电平触发端。
仅一个定时控制电路就已经如此复杂,若加上其它的温度、功率、显示等电路,系统电路更为繁杂,由此一来,用到的器件多,造成故障率高,难调试,而且电路复杂,维修和生产测试不太方便;虽然容易实现,但控制和性能方面都很差,硬件设计任务比较麻烦,而且设计的产品实际操作也不方便。
方案二是采用以AT89C51为核心的单片机系统,可以实现数码显示、定时控制、温度功率自动控制等功能,大大提高了智能化自动控制的速度。
显示采用8位一体数码管,既显示定时又显示温度,其中,数码管的前四位显示定时的时和分,后三位显示温度;定时采用单片机内部定时和外部中断结合控制实现;温度和功率控制选用ADC0809和电位器联合控制实现。
由此一来,系统利用单片机强大功能对各个模块进行系统控制,减少分立元器件的使用,使其效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、并且系统所测结果的精度和性能都很高,该方案完全具有可行性,同时体现了技术的先进性,经济上也有很大的优势。
综上所述,经比较,本设计采用方案二。