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温度控制系统设计论文

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温度控制系统设计论文引言:温度是物体分子热运动的表现,是物体内部微观热量分布状态的体现,温度控制的目的是使温度维持在恒定的设定值附近,使物体处于稳定的温度环境中。

温度控制系统的设计对于许多工业和生活领域都至关重要,例如,空调系统、制冷系统、加热系统等等。

本文将介绍一个基于反馈控制的温度控制系统的设计。

一、系统分析1.温度分析:首先需要对温度的变化规律进行分析,例如,物体的温度变化的时间特性、传热过程等等,这些信息对于系统设计是非常重要的。

2.系统要求分析:基于应用领域对系统精度要求的不同,需要确定系统对温度的精度要求、响应速度要求以及稳定性要求等等。

3.传感器选择:根据系统要求分析的结果,选择合适的温度传感器,例如热电偶、热敏电阻等等。

二、系统设计1.控制器设计:根据系统要求分析的结果,选择合适的控制器,并设计反馈控制算法。

可以采用PID控制器、模糊控制器或者模型预测控制等等。

根据系统的特点,可以对控制器进行参数调整,以使系统达到良好的控制效果。

2.执行器选择:根据系统控制要求,选择合适的执行器。

如果需要制冷,可以选择压缩机、蒸发器等等;如果需要加热,可以选择加热元件等等。

执行器的响应速度与系统的控制性能密切相关,因此需要选择合适的执行器以提高系统的控制效果。

3.信号处理:由于传感器输出的信号可能存在噪声,需要进行信号处理以提高系统的稳定性和抗干扰能力。

可以使用滤波算法或者其他信号处理技术进行处理。

三、系统实现1.硬件设计:根据系统设计的要求,选择合适的硬件平台,例如单片机、PLC等等。

设计电路图和PCB布局,将硬件连接起来,并与传感器和执行器进行连接。

2.软件设计:根据系统设计的要求,编写系统控制程序。

程序需要实现温度数据的采集和处理、控制器的运算、执行器的控制等等。

3.系统调试:完成硬件和软件的设计之后,进行系统的调试,包括控制算法的调整、传感器和执行器的校准等等。

通过对系统的调试,可以验证系统设计的合理性和可行性。

温控毕业设计论文.doc

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南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)题目:智能温度检测与显示系统的设计专业:自动化班级:自动化051 学号:203050137学生姓名:张哲指导教师:宋丽蓉副教授起讫日期:2009.3~2009.6设计地点:工程实践中心Graduation Design (Thesis)Design of Intelligent temperature examination and display system南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)ByZhang zheSupervised byAssociate Prof. Song Lirong Department of Automation Engineering Nanjing Institute of TechnologyJune, 2009摘要近年来,形形色色家电器已经在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色。

随着科学技术的不断创新,各种智能家电也渐渐的走进了人们的日常生活,其中温度控制方面在智能家电领域的应用将十分广泛。

本课题所研究的智能温度检测,采用目前市场普遍应用的数字温度传感器实现,加之其人性化的液晶显示功能,今后在家用电器领域具有广阔的应用前景。

系统主要的组成模块如下:键盘扫描模块(4个独立按键);检测信息提示模块(发光二极管);日期显示模块(通过DS1302时钟芯片实现);液晶显示模块(采用12864液晶显示芯片);温度控制模块(使用DS18B20温度传感器设计);其实现的主要功能为:(1)日期显示,用于实现实时的时间信息显示(2)加热模式,主要应用在智能热水器方面,用于控制水温。

(3)制冷模式,主要应用在智能冰箱方面,用于控制冷藏食物的温度。

(4)恒温模式,主要应用在空调方面,用于控制室内的温度,保持恒温。

(5)附加功能:体温检测模式。

由于目前世界各国人们正在遭受甲型H1N1流感的威胁,本设计所带的附加功能,主要完成初步检测的任务。

温度控制系统设计毕业设计论文

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目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1软件实现方法 (14)4.2总体程序流程图 (15)4.3程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1硬件清单 (31)7.2硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中,用于金属热处理的加热炉,需要消耗大量的电能,而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。

现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制,随着科技进步和生产的发展,这类设备对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。

随着微电子技术及电力电子技术的发展,采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。

自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用,温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。

随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。

在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。

采用MCS-51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态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,从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

温度控制系统设计Word

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温度控制系统摘要:随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。

本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。

该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。

系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。

硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统,测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。

系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。

关键词:STC89C52, DS18B20,LCDAbstract:Along with the computer measurement and control technology of the rapid development and wide application, based on singlechip temperature gathering and control system development and application greatly improve the production of temperature in life level of control. This design STC89C52 describes a kind of mainly by MCU control unit, for temperature sensor DS18B20 temperature control system. The control system can real-time storage temperature data and record related to the current time. System design related hardware circuit and related applications. STC89C52 microcontroller hardware circuit include temperature detection circuit smallest system, and real-time clock circuit, LCD display circuit, communication module circuit, etc. System programming mainly include main program, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutines, LCD display procedures and data storage procedures, etc.Keywords: STC89C52, DS18B20,LCD目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1方案设计 (2)2.2方案论证 (3)2.3方案选择 (3)3单元模块的设计 (4)3.1单片机模块 (4)3.2 18B20温度模块 (5)3.3显示器模块 (6)4软件设计 (7)4.1 系统总框图 (7)4.2温度采集子程序 (8)5系统功能与调试方法介绍 (9)5.1系统功能 (9)5.2系统指标................................................................ . (9)5.3系统调试 (9)6参考文献 (10)附录1: 相关设计图 (11)附录2:元器件清单 (13)附录3:源程序............................................. (14)1前言工业控制是计算机的一个重要应用领域,计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术,它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程,并设计出所需要的计算机控制系统。

毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计

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毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计基于单片机的温度控制系统设计高云2007080104专业名称通信工程申请学士学位所属学科工科指导教师姓名、职称刘磊讲师2011年 05月 30日摘要摘要温度是工业生产和科学实验中至关重要的一个因素, 在医药,冶金,航空和化工中都起着相当大的作用,温度的高低可以影响着许多产品的质量和使用的寿命!因此, 研究高性能的温度控制系统是现今的主要任务, 本文基于单片机的温度控制系统的开发与应用做出了相应的探讨,并且介绍了一种基于AT89C51单片机的温度检测及控制系统的设计与实现。

本设计主要从硬件和部分软件介绍了AT89C51单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。

还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89C51单片机为核心,由温度检测电路,模、数转换电路,过零检测电路, 报警指示电路,光电隔离与功率放大电路等组成。

关键词:单片机;温度传感器;温度检测;温度控制IAbstractABSTRACTTemperature in industrial production and scientific experiment as a factor crucial in the pharmaceutical and chemical metallurgy aviation plays a relevant role in temperature can affect the level of product quality and use of many of the life! Therefore, the study high-performance temperature control system is the main task of the present paper, based on a Temperature Control System to make the appropriate development and application of, and introduces the AT89C51microcontroller based temperature measurement and control system design and implementation.The design of the main parts from the hardware and softwareintroduces the AT89C51Temperature Control system design, a brief description of how to achieve temperature control, and hardware schematics and made a concise description of the block diagram. Also introduced in the SCM software and hardware design of some keytechnology areas, the system mainly in AT89C51 as the core, the temperature detection circuit, analog, digital conversion circuit, the zero detection circuit, the alarm indicating circuit, optical isolation and power amplifier circuit etc.Keywords: microcontroller; temperature sensor; temperature detection; temperature controlII目录目录1. 引言 ..................................................................... ........................................................................ . (2)1.1 绪论 ..................................................................... (2)1.2 课题展望 ..................................................................... . (2)1.3课题举例简介...................................................................... ................................................... 3 2 设计思想及系统结构 ..................................................................... .. (5)2.1 系统的设计思想 ..................................................................... . (5)2.2 具体设计 ..................................................................... . (5)2.3元器件介绍...................................................................... . (6)2.3.1温度传感器DS18B20 ................................................................ (6)2.3.2AT89C51 ................................................................ (7)2.3.3ADC0809 ................................................................ .. (9)2.3.4DAC0832 ................................................................ (10)2.4 光电隔离电路...................................................................... (11)2.5 PID控制算法 ..................................................................... .................................................. 11 3 各元器件设计...................................................................... .. (13)3.1键盘单元 ..................................................................... (13)3.2 温度控制及超温和超温警报单元 ..................................................................... .. (14)3.3温度控制器件电路...................................................................... .. (14)3.4 显示单元 ..................................................................... .. (15)3.5接口通信单元...................................................................... ................................................. 15 4 电源输入 ..................................................................... ................................................................. 18 5 程序设计...................................................................... (19)5.1 程序结构分析...................................................................... (19)5.2 主程序 ..................................................................... ............................................................ 19 结束语 ............................................................................................................................................. ... 21 参考文献 ..................................................................... .......................................................................22 致谢 ..................................................................... ........................................................................ (23)III泰山学院本科毕业论文1 引言1.1 绪论温度在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业中, 都是最基本的检测参数之一。

温度控制系统毕业设计

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温度控制系统毕业设计海黄和紫檀哪个更有价值怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网北京十里河古玩市场,美不胜收的各类手串让记者美不胜收。

“黄花梨和紫檀是数一数二的好料,市场认可度又高,所以我们这里专注做这两种木料的手串。

”端木轩的尚女士向记者引见说。

海黄紫檀领风骚手串是源于串珠与手镯的串饰品,今天曾经演化为集装饰、把玩、鉴赏于一体的特征珍藏品。

怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网“目前珍藏、把玩木质手串的人越来越多,特别是海黄和印度小叶檀最受藏家追捧,有人把黄花梨材质的手串叫做腕中黄金。

”纵观海南黄花梨近十年的价钱行情,不难置信尚女士所言非虚。

一位从事黄花梨买卖多年的店主夏先生通知记者,在他的记忆中,2000年左右黄花梨上等老料的价钱仅为60元/公斤,2002年大量收购时,价格也仅为2万元/吨左右,而往常,普通价钱坚持在7000-8000元/公斤,好点的1公斤料就能过万。

“你看这10年间海南黄花梨价钱涨了百余倍,都说水涨船高,这海黄手串的价钱自然也是一路飙升。

”“这串最低卖8000元,能够说是我们这里海黄、小叶檀里的一级品了,普通这种带鬼脸的海黄就是这个价位。

”檀梨总汇的李女士说着取出手串让记者感受一下,托盘里一串直径2.5mm的海南黄花梨手串熠熠生辉,亦真亦幻的自然纹路令人入迷。

当问到这里最贵的海黄手串的价钱时,李女士和记者打起了“太极”,几经追问才通知记者,“有10万左右的,普通不拿出来”。

同海南黄花梨并排摆放的是印度小叶檀手串,价位从一串三四百元到几千元不等。

李女士引见说,目前市场上印度小叶檀原料售价在1700元/公斤左右,带金星的老料售价更高,固然印度小叶檀手串的整体售价不如海黄手串高,但近年来有的也翻了数十倍,随着老料越来越少,未来印度小叶檀的升值空间很大。

“和海黄手串比起来,印度小叶檀的价钱相对低一些,普通买家能消费得起。

”正说着店里迎来一位老顾客,这位顾客通知记者,受经济条件所限,他是先从1000元以内的小叶檀手串玩起,再一步一步升级的。

(完整版)室温控制系统设计毕业设计论文

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室温控制系统设计摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。

在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。

本文主要介绍了一个基于C8051F342单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,系统程序主要包括主程序、读出温度子程序、温度转换命令子程序、计算温度子程序、显示数据刷新子程序。

对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。

DS18B20与C8051F342结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。

关键词:单片机;温度传感器;数字温度计Design of temperature control systemAbstractWith the progress and development of era, microcontroller technology our life in the work, the scientific research and various fields, be widely applied in many fields.The article mainly introduced based on the C8051F342 monolithic integrated circuit's temperature measurement system, described the use digit temperature sensor DS18B20 development temperature measurement system's process in detail, key to sensor's under monolithic integrated circuit , the software programming as well as the various modules system flow the exhaustive analysis, 11 the introduction to various part of electric circuits. This system may facilitate realizes temperature gathering and the demonstration, and may according to need to establish the bound warning temperature willfully, it uses quite conveniently, to be our daily life and the industry, the agricultural production temperature survey, may also treat as the temperature processing module to insert in other systems, takes other . DS18B20 and C8051F342 union realizes the most Jan temperature examination system, this system structure is simple, antijamming ability, suits under the adverse circumstance carries on the scene temperature survey, prospect.Key words: microcontroller,temperature sensor,temperature measurement system目录摘要 (I)Abstract (III)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.1.1选题的目的 (1)1.1.2选题的意义 (2)1.2 国内外发展状况 (3)1.3 课题的主要研究内容 (4)第2章温度控制系统的总体方案 (5)2.1 设计的总体介绍 (5)2.2 设计的要求和指标 (5)2.3系统方案的确定 (6)2.4 本章小结 (8)第3章系统硬件电路的设计 (9)3.1 系统的总设计 (9)3.2 主控元件的介绍 (10)3.2.1 C8051F342的介绍 (10)3.2.2 DS18B20的介绍 (12)3.2.3 DS18B20使用的注意事项 (17)3.3 单片机最小系统设计 (17)3.4 DS18B20与单片机接口电路的设计 (18)3.5 显示电路的设计 (19)3.5.1 1602LCD液晶简介 (19)3.6 控制驱动电路 (21)3.6.1 风机、空调机驱动电路 (21)3.6.2报警电路设计 (22)3.7 本章小结 (23)第4章系统程序的设计 (24)4.1 系统设计内容 (24)4.1.1主程序 (24)4.1.2读出温度子程序 (24)4.1.3 温度转换命令子程序 (24)4.1.4计算温度子程序 (25)4.1.5 温度数据的计算处理方法 (25)4.2 源程序 (25)4.2.1 DS18B20的各条ROM命令 (25)4.3 本章小结 (27)第5章调试及性能分析 .................................................. 错误!未定义书签。

毕业论文:温度控制系统1

毕业论文:温度控制系统1

贵州航天职业技术学院毕业论文论文题目:温度控制系统专业领域:应用电子技术指导教师:鞠雨霏作者姓名:覃芳芳作者学号:A123GZ04201 01 048一零一四年九月一八日本文介绍基于PLC的温度控制系统的设计,包括A/D转换、标度变换、温度检测环节、积分分离PID算法以及过零数字触发电路的设计。

主要内容:实际温度经温度传感器检测,得到模拟电压值,模拟量再经A/D转换和标度变换后得到实际炉温。

数字控制器根据恒温给定值与实际温度的偏差e( k)按积分分离PID控制算法,得到输出控制量u ( k),控制可控硅导通时间,调节炉温的变化使之与给定恒温值一致。

达到恒温控制目的。

本系统对温度检测和调节环节做了进一步的优化设计,使该系统更实用、易行和可靠,同时也提高了产品质量和减轻人工劳力负担。

它在实际应用中具有一定参考价值。

关键词:温度检测;温度传感器;A/D转换;PID第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D 转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1 软件实现方法 (14)4.2 总体程序流程图 (15)4.3 程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1 硬件清单 (31)7.2 硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中,用于金属热处理的加热炉,需要消耗大量的电能,而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。

现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制,随着科技进步和生产的发展,这类设备对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。

随着微电子技术及电力电子技术的发展,采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。

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目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1软件实现方法 (14)4.2总体程序流程图 (15)4.3程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1硬件清单 (31)7.2硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中,用于金属热处理的加热炉,需要消耗大量的电能,而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。

现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制,随着科技进步和生产的发展,这类设备对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。

随着微电子技术及电力电子技术的发展,采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。

自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用,温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。

随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。

在现代化的工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

对工件的处理温度要求严格控制,计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。

采用MCS-51单片机来对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态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,从而能够大大提高产品的质量和数量。

因此,单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

,第二章系统方案的设计这次课程设计题目为热电偶构成的热处理炉的温度控制系统,技术要求:1.设定温度范围为0~999°2.温度显示为0~999°3.到设定温度报警热处理炉炉温控制系统的控制过程是:单片机定时对炉温进行检测,经A/D 转换芯片得到相应的数字量,经过计算机进行数据转换,得到应有的控制量,去控制加热功率,从而实现对温度的控制。

如下图所示:进行系统设计时应考虑如下问题:1.炉温变化规律的控制,即炉温按预定的温度——时间关系变化。

2.温度控制范围:如0~1000℃,这就涉及到测温元件、电炉功率的选择等。

3.控制精度、超调量等指标,这涉及到A/D转换精度、控制规律选择等。

温控系统主要由温度传感器、温度调节仪、执行装置、被控对象四个部分组成,其系统结构图如图1所示。

被控制对象是大容量、大惯性的电热炉温度对象,是典型的多阶容积迟后特性,在工程上往往近似为包含有纯滞后的二阶容积迟后;由于被控对象电容量大,通常采用可控硅作调节器的执行器,其具体的电路图如图2所示。

调节加热炉的温度,在工业上是通过在设定周期范围内,将电路接通几个周波,然后断开几个周波,改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例,来调节负载两端交流平均电压即负载功率,这就是通常所说的调功器或周波控制器;调功器是在电源电压过零时触发晶闸管导通的,所以负载上得到的是完整的正弦波,调节的只是设定周期Tc 内导通的电压周波。

如图3所示,设周期Tc内导通的周期的波数为n,每个周波的周期为T,则调功器的输出功率为P=n×T×Pn /Tc,Pn为设定周期Tc内电压全通过时装置的输出功率。

第三章硬件的设计3.1温度检测和变送器温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。

镍铬/镍铝热电偶适用于0℃-1000℃的温度检测范围,相应输出电压为0mV-41.32mV。

变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成:毫伏变送器用于把热电偶输出的0mV-41.32mV变换成4mA-20mA的电流;电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的4mA-20mA电流变换成0-5V的电压。

为了提高测量精度,变送器可以进行零点迁移。

例如:若温度测量范围为500℃-1000℃,则热电偶输出为20.6mV-41.32mV,毫伏变送器零点迁移后输出4mA-20mA范围电流。

这样,采用8位A/D转换器就可使量化温度达到1.96℃以内。

其在控制系统的作用如下图所示:图1:温度检测电路热处理炉3.2 温度控制电路8051对温度的控制是通过双向可控硅实现的。

如图一所示,双向可控硅管和加热丝串接在交流220V、50Hz市电回路。

在给定周期T内,8051只要改变可控硅管的接通时间即可改变加热丝的功率,以达到调节温度的目的。

可控硅接通时间可以通过可控硅控制极上触发脉冲控制。

该触发脉冲由8051用软件在P2.1引脚上产生,在过零同步脉冲同步后经光电耦合管和驱动器输出送到可控硅的控控制系统的制极上。

图1:调温电路3.3 A/D转换电路ADC0809是一种比较典型的8位8通道逐次逼近式A/D转换器,CMOS工艺,可实现8路模拟信号的分时采集,片内有8路模拟选通开关,以及相应的通道地址锁存用译码电路,其转换时间为100μs左右,采用双排28引脚封装,其主要性能指标如下:1、分辨率为8位二进制数;2、电压范围在0~+5V,对应A/D值00H~F FH;3、每路A/D转换完成时间100m s;4、可分时进行8路A/D转换;5、工作频率500KH z(本电路由8051A LE端输出经4分频后得到)。

引脚功能如下:I N0~I N7:8路0~+5V模拟电压输入(用IN0端);D B7~D B0:8位数字输出线,输出8位A/D转换值;S T AS T:启动A/D转换端;E O C:A/D转换完成端;O E:允许数字量输出信号;C L OC K:时钟500KH z;A D D A、B、C:I N0~IN7地址选择线;A L E:地址锁存允许输入信号。

A/D转换器0809与放大电路连接较简单,运放接成比例放大形式,放大倍数可调,总体A/D转换与8051接口电路如下:3.4 报警电路报警电路的作用主要是在温度超过规定的温度或低于下限温度或达到预定温度时,报警子程序就会控制报警信号的输出,温度低与或高于规定的温度范围以及达到规定的温度时,音频装置就会发出不同频率的告警信号,同时相应的LED显示,到底是高了还是低了,以便与自动调节。

报警电路如下图:图1:报警电路3.5看门狗电路计算机看门狗控制卡是为了使计算机或工控机在系统出现异常时,能自动控制计算机进行重新启动,使系统恢复正常运行,保证系统24小时不间断正常工作。

该控制卡可运用于无人职守的场所。

像采用计算机作为存储设备的数字硬盘录像系统,公路卡口监控记录设备等。

特点:●可固定在计算机内部并且不占用计算机任何插槽。

●借电方便,可利用计算机本身的软驱电源接口。

●通过计算机并口或者串口跟计算机通讯。

●计算机操作系统发生死机后,30秒(时间可设置)内控制卡控制计算机重新启动。

●控制卡内有信号灯,在正常工作时有频率稳定持续的灯光闪动。

●提供开发控件,可启动看门狗功能、停止看门狗功能、设置串口还是并口。

●有两种型号的控制卡,有自带R S232转485的功能的控制卡。

现以MAX706监控电路为例(见图1)来说明“看门狗”硬件电路的工作过程,我们知道,MAX706是一种性能优良的低功耗CMOS监控电路芯片,其内部电路由上电复位、可重触发“看门狗”定时器及电压比较器等组成[2]。

MAX706只要在1.6秒时间内检测到WCI引脚有高低电平跳变信号,则“看门狗”定时器清零并重新开始计时;若超出1.6秒后,WCI引脚仍无高低电平跳变信号,则“看门狗”定时器溢出,WDO引脚输出低电平,进而触发MR手动复位引脚,使MAC706复位,从而使“看门狗”定时器清零并重新开始计时,WDO引脚输出高电平,MAX706的RST复位输出引脚输出大约200毫秒宽度的低电平脉冲,使单片机控制系统可靠复位,重新投入正常运行。

图1:看门狗电路3.6 显示电路单片机与显示器的接口电路图图MC14495内部逻辑结构及引脚图用MC14495组成多位LED静态显示器接口程序:DIR: SETB RS0 ;保护第0组工作寄存器PUSH A ;保护现场MOV R2, #03H ;显示位数计数MOV R1, #00H ;设位码初值,初态从LED7开始MOV R0, #DIS7 ;显示缓冲区末地址送R0DIR0: MOV A, @RO ;取待显示的数据AND A, #07H ;屏蔽高3位,保留低4位BCD码MOV R3, A ;暂存R3中MOV A, R1 ;位选码值送ASWAP A ;位码交换到高4位ADD A, R3 ;合并形成输出的BCD码和位选码MOV P1,A ;输出到P1口INC R1 ;位码加1指向下一位DJNZ R2, DIR0 ;8个位未显示完重复CLR RS0 ;显示完恢复第0组工作寄存器POP ARET ;返回主程序3.7 电源电路本模块将交流 220V输入电压变为3组直流电压,其中5V电压为CPU等数字电路提供电源;±15V电压为运放等模拟芯片提供电源;24V电压为温度变送器提供电源。

220v市电经变压器输出两组独立的25v交流,桥堆整流,大电容滤波得到+ 35v直流,再加一个0.1uF小电容滤出电源中的高频分量。

考虑到制作过程中电源空载似的电容放电可在输出电容并上1k大功率电阻。

另外这组直流还要给7812、7912来获得 + 12v。

电源模块如下图:图1:5V直流稳压源电路图2: + 12V/24V直流稳压源的原理电路第四章软件的设计4.1 软件实现方法根据热处理炉在上电复位后先处于停止加热状态,这时可以用“+1”键设定预置温度,显示器显示预定温度;温度设定好后就可以按启动键启动系统工作了。

温度检测系统不断定时检测当前温度,并送往显示器显示,达到预定值后停止加热并显示当前温度;当温度下降到下限(比预定值低3℃)时再启动加热。

这样不断重复上述过程,使温度保持在预定温度范围之内。

启动后不能再修改预置温度,必须按复位/停止键回到停止加热状态再重新设定预置温度。

炉温控制是这样一个反馈调节过程,比较实际炉温和需要炉温得到偏差,通过对偏差的处理获得控制信号,去调节电阻炉的热功率,从而实现对炉温的控制。

按照偏差的比例、积分和微分产生控制作用(PID控制),是过程控制中应用最广泛的一种控制形式。

系统控制程序采用两重中断嵌套方式设计。

首先使T0计数器产生定时中断,作为本系统的采样周期。

在中断服务程序中启动A/D,读入采样数据,进行数字滤波、上下限报警处理,PID计算,然后输出控制脉冲信号。

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