基于单片机的电阻炉温度控制系统(毕业设计)
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计一、引言电阻炉是一种广泛应用于工业生产中的加热设备，其温度控制的准确性对于工艺过程的稳定和产品质量的保证至关重要。
本文将基于单片机设计一个电阻炉温度控制系统，通过采集温度传感器的信号，用单片机控制加热器的工作状态，实现对电阻炉温度的精确控制。
二、系统结构设计本系统由四个模块组成：温度采集模块、温度控制模块、显示模块和控制模块。
1.温度采集模块：使用一个高精度的温度传感器，如PT100，将电阻炉内部的温度转化为电压信号。
该信号经过模拟转数字转换器（ADC）转换为数字信号，传输给单片机。
2.温度控制模块：根据温度采集模块传输的信号，单片机通过PID算法计算出控制值，并输出PWM信号控制加热器的工作状态。
PID算法可根据实际情况进行参数调整，以达到系统稳定的控制效果。
3.显示模块：采用数码管或液晶显示器显示当前电阻炉的温度值，方便操作员实时监测电阻炉的运行状态。
4.控制模块：可以通过按钮或者触摸屏等方式进行设定和调整控制参数，例如设定温度范围、PID参数调节等。
三、系统工作原理1.系统初始化：单片机启动后，进行相应的外设初始化和参数设定，包括温度采集模块的配置、PID参数的设定、显示模块的显示等。
2.温度采集与转换：通过温度传感器采集电阻炉内部的温度信号，将其转化为模拟电压信号。
利用ADC将模拟信号转换为数字信号，并传输给单片机进行处理。
3.PID算法计算：单片机根据采集到的温度值，通过PID算法计算出控制值。
PID控制算法通常包括比例系数（P）、积分系数（I）和微分系数（D）三个参数的调整，根据实际情况进行调节以达到控制精度和稳定性要求。
4.PWM输出控制：根据PID算法计算得到的控制值，单片机输出对应的PWM信号。
该信号通过驱动电路控制加热器的工作状态，调整和维持电阻炉的温度。
5.温度显示：单片机将当前的温度值通过显示模块进行显示，使操作员能够实时监测到电阻炉的温度。
电阻加热炉温度控制系统毕业设计
摘要：本文介绍了以单片机AT89C52作为核心元件构成的电阻炉温度控制系统的工作原理，详细说明了采用的新型元件，分析了系统硬件结构，最后给出了系统流程图。
采用单片机进行炉温控制,具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点,对提高生产效率、促进科技进步等方面具有重要的现实意义。
在对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制中，采用单片机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，从而能够大大提高产品的质量和数量。
本文……进行介绍。
该控制系统以ms-51单片机为控制核心，采用增量式PID控制算法，实现对温度的智能控制。
同时，具有超调量小、温度上升快、稳定性好等特点。
关键字：电阻炉；单片机；温度控制系统；通信Summary：This paper introduces the AT89C52 microcontroller which is the core component consisting of resistance furnace temperature control system works, detailing the use of new components, analyzes the structure of the system，at the end of the paper flow chart is given. Temperature control by MCU,with a simple circuit design, high accuracy and good control effect on increasing productivity, and promote scientific and technological progress has important practical significance. In a variety of furnace, heat treatment furnace, reactor and boiler temperature monitoring and control, the use of SCM is not only easy to control, the advantages of simplicity and flexibility of a large, but can greatly improve the technical indicators accused of temperature, which can greatly improve the quality and quantity. The control system for the control of ms-51 MCU core, an incremental PID control algorithm to realize the intelligent control of temperature. Meanwhile, a small overshoot, fast rise in temperature, good stability.Key words: Resistance Furnace;microcontroller;temperature control system;communicate第一章绪论1.1 电阻加热炉温度控制系统的目的和意义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。
毕业设计基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计摘要电阻炉作为工业炉窑中的一种常用加热设备被广泛应用于工业生产中。
对电阻炉温度控制精确与否将直接影响到产品的质量和生产效率。
电阻炉是一种具有纯滞后的大惯性系统，开关炉门、加热材料、环境温度以及电网电压等都影响控制过程，传统的电阻炉控制系统大多建立在一定的模型基础上，难以保证加热工艺要求。
本文将PID控制算法引入到传统的电阻炉控制系统中，借此提高其控制效果。
设计一个控制精度高、运行稳定的电阻炉温度控制系统是很有必要的。
本设计是以电阻炉为被控对象，单片机为核心设计的一种控制系统。
其中以K型热电偶作为温度传感器，STC89C52单片机为控制核心，PID运算规律作为控制算法。
文中详细介绍了该控制系统的硬件电路设计、软件设计及PID控制算法。
在对电阻炉温度控制系统的研究之后，本设计主要完成温度控制系统的总体方案设计、硬件原理图的绘制、信号调理电路的设计、固态继电器的应用及温度控制电路的设计同时也完成了系统程序设计，并通过软件完成了对温度的控制功能。
关键词：电阻炉；温度控制；PID算法；单片机The design of resistor furnace temperature control systembased on singlechipAbstractResistance furnace was widely used in industrial production, the effect of the temperature control of Resistance furnace has a direct impact on product quality and productivity.Therefore, the design of a high-precision control and stable operation of the resistance furnace temperature control system has a high application value.In this design , the resistance furnace as a controlled object, singlechip as the design of a control unit.Which type of thermocouple temperature sensor as K, STC89C51 microcontroller as control core and PID control algorithm for operation rule. This paper introduces the control system of the hardware circuit design, software design and the PID control algorithm.On the resistance furnace temperature control system, the design of the main completed the overall scheme of the temperature control system design, hardware circuit principle diagram, the signal of circuit, the application of solid state relays and temperature control circuit design of the system，meanwhile finish the program design, through the software control to complete the function of temperature control.Key words: resistance furnace; temperature control; PID control;single-chip microcomputer目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ...................................................................................................................................... I II 第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 (1)1.2国内外研究概况及发展趋势 (2)1.3智能温度控制技术的发展 (2)1.3.1 PID控制 (2)1.3.2 模糊控制 (4)1.3.3 模糊自整定PID控制 (5)1.3.4 神经网络控制系统 (5)1.3.5 专家控制系统 (6)第二章电阻炉温度控制系统总体方案设计 (8)2.1基于虚拟仪器的电阻炉温度控制 (8)2.2基于PLC的电阻炉温度控制 (8)2.3单片机与FPGA综合实现电阻炉的温度控制 (9)2.4基于单片机的电阻炉温度控制系统 (10)第三章硬件电路设计 (12)3.1温度检测电路 (12)3.1.1 温度传感器 (12)3.1.2 冷端温度补偿 (13)3.2 放大电路 (13)3.3 ADC0832简介 (15)3.3.1ADC0832引脚如图 (15)3.3.2单片机对ADC0832 的控制原理 (16)3.4 STC89C52单片机 (18)3.4.1单片机简介 (18)3.4.2管脚说明 (19)3.4.3单片机的复位电路 (21)3.4.4单片机的晶振电路 (22)3.5人机接口电路 (22)3.5.1 LCD液晶显示 (22)3.5.2 键盘 (26)3.6温度控制电路固态继电器及应用 (27)3.7报警电路 (29)第四章软件设计 (30)4.1主程序设计 (30)4.2 子程序设计 (31)4.2.1 A/D采样子程序 (31)4.2.2线性化 (31)4.2.3标度变换 (32)4.2.4键盘子程序 (34)4.2.5显示子程序 (34)4.2.6 PID子程序 (35)4.2.7 PWM控制子程序 (38)第五章系统调试 (41)总结 (44)参考文献 (45)附录A 硬件原理图 (47)附录B 源程序 (48)致谢 (60)第一章绪论1.1课题研究的背景及意义随着社会的发展，自动控制越来越成受到人们关注,自动调节电阻炉温度系统得到了广泛的应用。
毕业设计-基于单片机的电阻炉炉温控制系统[管理资料]
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目录第1章引言 (3)课题背景及研究意义 (3)计算机在热处理炉炉温控制中的应用 (3)第2章系统硬件设计 (8) (8) (9)A/D转换电路 (10)温度控制电路 (14)部分接口电路 (16)第3章温度控制的算法和程序 (18)温度控制的算法 (18)温度控制的程序 (20)第4章对于抗干扰的探究 (34)抗干扰的措施 (34)结束语 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 电路图 (38)附录2 英文专业文摘及翻译 (39)基于单片机的电阻炉温度控制系统设计摘要：主要以51系列单片机为核心对电阻炉炉温进行控制，使其温度稳定在某一个值上。
最高温度为1000℃,并且有键盘输入给定温度值,由LED数码管显示温度值的功能.关键词:单片机;电阻炉;温度控制The design of temperature control system of the resistance furnace based on single chip microcomputerAbstract: Mainly with 51 series single chip microcomputer for the unit of nucleus heats to the control of The resistance furnace, the tallest temperature is 1000℃. And the temperature of keyboard input is constant, LED digitron displays the function of temperature point.Key words: single chip microcomputer;the resistance furnace; temperature control system第一章引言1.1课题背景及研究意义近几年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计一、本文概述Overview of this article本文主要探讨基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计。
随着工业自动化的不断发展，电阻炉作为常见的加热设备，其温度控制精度和稳定性对生产效率和产品质量具有至关重要的影响。
传统的电阻炉温度控制方法往往存在精度低、稳定性差等问题，难以满足现代工业生产的需求。
因此，设计一种基于单片机的电阻炉温度控制系统，具有重要的实用价值和应用前景。
This article mainly explores the design of a temperature control system for a resistance furnace based on a microcontroller. With the continuous development of industrial automation, resistance furnaces, as common heating equipment, have a crucial impact on production efficiency and product quality due to their temperature control accuracy and stability. Traditional temperature control methods for resistance furnaces often have problems such as low accuracy and poor stability, making it difficult to meet the needs of modernindustrial production. Therefore, designing a temperature control system for a resistance furnace based on a microcontroller has important practical value and application prospects.本文将首先介绍电阻炉温度控制系统的基本原理和要求，包括温度控制的重要性、温度控制方法的分类和特点等。
毕业设计---基于单片机的电阻炉温度控制系统
摘要随着社会的发展，自动控制越来越成为人们关注的焦点,自动调节电阻炉温度系统也备受关注--。
其中微机及其应用已经成为高、新科学技术的重要内容和标志之一，它在国民经济的各个领域正在发挥着引人注目的作用。
微机控制的电阻炉温度控制系统实际上就是一个智能控制系统，是一种能耗相对来说比较低的温度控制系统。
本人采用AT89C51单片微机对电阻炉的加热过程进行控制。
使用热电偶作为温度传感器把热信号转变成电信号，电信号再经过放大，经过模数转换再输入到CPU。
控制器采用PID控制算法，温度控制的原理是通过调整晶闸管的导通时间来调节加热主回路的有效电压,从而达到温度控制的目的。
系统由AT89C51单片微机、温度传感器、A/D转换器、键盘及显示电路、晶闸管触发电路等组成的控制器和被控对象电阻炉构成一个闭环控制系统［1］。
系统控制程序采用模块化设计结构，主要包括主程序、中断服务子程序、控制算法子程序等。
系统采用过零触发等技术，省去了传统的D/A转换元件，简化了电路，并且提高了系统的可靠性。
同时，系统可以实时控制电阻炉的实际温度。
关键词：AT89C51；热电偶；晶闸管； PIDABSTRACTWith the development of the society，the autocontrol becomes more and more important.The autocontrol of the resistance furnace is highly anticipated.Microcomputer and its application has become one of the most important contents and signs in the field of High-scientific technology and new scientific technology, which plays an attractive role in every field in our national economy.As a matter of fact, Resistance Temperature Control System which is operated by microcomputer is an Intellectual Control System.In other words，it is a Temperature Control System which consumes less than others.The AT89C51 single microcomputer is adopted to control the heating process of resistance，use as a temperature transducer to turn the heating single into electing single，enlarge the electrical single，transformed through simulate numbers，then input CPU.Controllers use PID control calculation.The principle of temperature control is to adjust and heat the effective voltage of the main circuit through regulate the diversified time of transistor，therefore，it carries out the purpose of controlling the temperature.System as controlled resistance makes up an cycle control system.Control procedure of system adopts the structure of designing module，including main procedure，subsiding of suspending serves and subsidiary of control calculation etc.System adopt A.C、passes through zero etc technologies，omit traditional D/A transform components，simplify the circuit，and improve the dependability of system.Meanwhile，system also can control the real temperature of resistance at the right moment.Keywords：AT89C51；thermocouple；thyristor；PIDII目录第一章绪论 (1)1.1课题研究的背景及意义 ............................................................. - 1 -1.2 国内外研究现状 ........................................................................ - 2 -1.3 本文的主要内容 ........................................................................ - 3 - 第二章电阻炉温度控制系统总体设计方案 .......................................... - 4 -2.1系统原理 ..................................................................................... - 4 -2.2方案比较 ..................................................................................... - 6 -2.3系统方案的论证 (6)第三章系统硬件设计 (8)3.1 温度检测电路 (8)3.1.1 热电偶冷端温度补偿 (9)3.1.2 测量放大电路 (9)3.1.3 保护电路 (10)3.2 单片机的选型 .......................................................................... - 10 -3.3 EEPROM存储器的扩展设计 ..................................................... - 11 -3.4 A/D转换电路设计 (13)3.4.1隔离放大器的设计 ....................................................... - 14 -3.4.2 DAC7521数模转换接口 ............................................... - 16 -3.5 键盘及显示电路设计 (16)3.5.1 键盘接口电路设计 (16)3.5.2 显示电路设计 .............................................................. - 18 -3.6 可控硅调功控温 ...................................................................... - 18 -3.6.1 过零触发调功器的组成 .............................................. - 19 -3.6.2 可控硅调功主要电路介绍 .......................................... - 19 -3.7 与上位机通信模块 .................................................................. - 21 -3.7.1 通信接口MAX485 ......................................................... - 21 -Ⅲ3.7.2 下位机通信接口电路 .................................................. - 22 -3.8 掉电检测与保护电路 .............................................................. - 23 -3.9 晶闸管过零检测与触发电路…………………………………….23-24 -3.10 看门狗电路的设计 (24)第四章控制算法研究 (27)4.1 传统的PID算法 ...................................................................... - 28 -4.2 积分分离PID算法 .................................................................. - 29 -4.3 系统仿真分析 .......................................................................... - 30 - 第五章系统软件设计 (31)5.1 系统主程序设计 ...................................................................... - 32 -5.2 系统的控制程序 (33)5.3 积分分离PID控制 (34)5.4 采样子程序 .......................................................................... - 36 -35 结论 .......................................................................................................... - 38 - 致谢 (38)参考文献 .................................................................................................. - 40 - 附录 (40)Ⅲ第一章绪论热处理是提高金属材料及其制品质量的重要手段。
基于单片机的电阻炉温度控制系统
基于单片机的电阻炉温度控制系统1 引言PID控制是应用最广泛的基本控制方式。
但PID参数的整定一般根据经验丰富的工程技术人员的实际经验来完成，精确性很差，而且实际系统的是各不相同的，滞后以及非线性等因素，使PID参数的整定难以准确实现，许多PID 控制器因此不能很好的工作，导致系统无法工作在令人满意的状态，为此提出了自整定PID控制器。
模糊控制是一种基于语言规则与模糊推理的智能控制，它模仿人类带有模糊性的控制行为，将操作人员自然语言式经验总结成控制规则，并基于这些规则，进行模糊推理等过程，生成控制量。
但是模糊控制对输入变量的处理是离散的，且没有积分环节，控制精度不如PID控制，而将模糊控制与常规PID控制相结合，利用模糊推理判断思想，根据不同的e和ec对PID的参数KP、KI、KD 进行在线自整定，就可以兼顾两者优点，这就是基于模糊推理的自整定PID控制器。
2 模糊自整定PID控制器的硬件结构模糊自整定PID控制器硬件电路原理框图如图1所示:图1 控制器系统硬件电路原理框图图1中AT89C52为主控制器件，AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS 8位单片机，片内含有8K bytes的可反复檫写的只读程序存储器(PEROM)和256bytes的随机存取器(RAM)。
本系统扩展64K的数据存储器RAM6264，选用并行接口电路8155A芯片扩展键显，A/D转换器0809以及MAX232实现RS-232C标准接口通信电路，同时为了防止程序跑飞，加设了看门狗电路。
本系统的主要工作过程是单片机定时采集从温度传感器传来的电压信号，经过数据处理，显示温度值并将温度值送入上位机，单片机对计算值进行模糊推理，得出控制值，由单片机向执行机构发送控制信号。
3 模糊自整定PID控制原理模糊自整定PID是在常规PID算法的基础上，通过计算当前系统偏差e和偏差变化率ec，利用模糊规则进行模糊推理，进行在线自整定参数KP、KI、KD，其结构如图2所示:图2 自整定PID控制器系统框图选择偏差的绝对值及偏差变化绝对值的语言变量和作为输入语言变量，由于考虑到本系统的控制精度，选择和的模糊集为{NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB}。
基于89C51单片机的电阻加热炉温度控制系统设计
基于89C51单片机的电阻加热炉温度控制系统设计电阻加热炉是一种常见的加热设备，广泛应用于工业生产中的温度控制领域。
为了更好地控制电阻加热炉的温度，提高工业生产效率和产品质量，设计一个基于89C51单片机的温度控制系统具有重要的意义。
随着科技的不断发展和进步，单片机技术在控制系统中得到了广泛的应用。
89C51单片机是一种常见的单片机，具有稳定性高、成本低等优点，适合用于温度控制系统的设计。
本文将基于89C51单片机，设计一个电阻加热炉温度控制系统，探讨系统的原理、设计方法和实现过程，为工业生产提供一种高效可靠的温度控制方案。
首先，本文将对电阻加热炉的工作原理进行简要介绍。
电阻加热炉是利用电阻发热的原理来提高物体的温度的一种加热设备，具有快速升温、温度均匀等优点，广泛应用于金属加热、玻璃淬火等工业生产领域。
然后，本文将阐述温度控制系统的设计思路和需求分析。
在工业生产中，对电阻加热炉的温度要求非常严格，需要一个能够实时监测和调节温度的控制系统来确保产品质量和生产效率。
接着，本文将详细介绍基于89C51单片机的电阻加热炉温度控制系统的设计方案。
设计过程中，将充分考虑系统的稳定性、精确性和实用性，利用89C51单片机的强大功能和灵活性，实现对电阻加热炉温度的准确控制。
同时，本文将分析控制系统的硬件电路设计和软件程序编写过程，确保系统的可靠性和稳定性。
最后，本文将对设计的温度控制系统进行实际测试和性能评估。
通过实验数据的采集和分析，验证系统的温度控制能力和响应速度，评估系统在实际工业生产中的应用效果。
同时，本文将探讨系统存在的问题和改进方向，为日后的研究提供参考和借鉴。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，是一个具有实际意义和研究价值的课题。
通过本文的研究，不仅可以提高电阻加热炉的温度控制精度和稳定性，还可以为工业生产提供一个高效可靠的温度控制方案，推动工业生产的数字化转型和智能化发展。
希望本文的研究成果能够为相关领域的科研工作者和工程技术人员提供一定的参考和借鉴，共同推动温度控制技术的发展和应用。
基于单片机的管式电阻炉温度控制系统设计
摘 要本文研究的主要问题是实验室常用的管式电阻炉的温度控制，要实现对电阻炉的温度控制，就需了解这一被控对象的特性，因此又介绍了电阻炉温度特性测试实验的整个过程、测试方案及其处理方法。
然后针对电阻炉的特点，利用实验室现有的设备，提出了利用DDZ-III 型仪表组合成一套单闭环负反馈的控制系统，通过调节PID 调节器的比例系数P K 、积分系数I K 和微分系数D K 来实现对电阻炉温度的控制。
管式电阻炉的温度控制系统设计的主要步骤有：第一，对管式电阻炉的温度特性进行研究。
第二，应用一定的芯片搭接硬件电路。
第三，应用C51语言编程。
程序能够实现炉温的模拟、中间变量的显示等。
关键词：温度特性测试；管式电阻炉；温度控制；PID 参数整定Tubular Resistance Furnace Temperature Control System DesignBased On MCUAbstractIn this paper ,the main problem is temperature control of tubular resistance furnace that commonly used in laboratory,it is necessary to achieve resistance furnace temperature control, there was a need to understand the object characteristics, it also introduced a resistance furnace temperature characteristics of the whole process of testing laboratories to test the program and its treatment. For the characteristics of resistance furnace , using the equipment in laboratory, taking a apoint of making use of DDZ-III-type instrument into a single closed-loop negative feedback control systems, by adjusting the proportion of PID regulator coefficients KP, integral coefficient KI and differential coefficient KD to achieve temperature control of the resistance furnace.The main steps of tubular resistance furnace temperature control system are: first, the resistance of the tube furnace to study the temperature characteristics. Second, the application of a hardware circuit chip overlap. Third, the application of C51 language programming. Procedures to achieve the temperature of the simulation, the middle of the display variables.Key words: Temperature characteristics of the test; tube resistance furnace; temperature control; PID parameter tuning目录摘要 (I)Abstract (II)第一章概述 (1)1.1管式电阻炉简介 (1)1.2管式电阻炉的工作原理 (2)第二章管式电阻炉温度控制系统 (3)2.1管式电阻炉系统特性描述 (3)2.1.1温度变化曲线及微分方程的简化表示 (3)2.1.2对象的特性参数 (3)2.1.3由S形温度变化曲线求电阻炉特性参数 (4)2.2热电偶工作原理及特性 (5)2.2.1热电偶的基本原理 (5)2.2.2热电偶冷端温度补偿 (7)2.3管式电阻炉控温方式的基本形式 (8)2.3.1管式电阻炉系统框图 (8)2.3.2二位式控制 (9)2.3.3时间比例控制 (9)2.3.4比例、积分、微分（PID）控制 (9)2.4管式电阻炉温度特性曲线与控制方式的选择 (11)第三章管式电阻炉系统硬件设计 (13)3.1放大电路 (13)3.2继电器电路 (15)3.3芯片特点 (15)3.3.1芯片STC89C52 (15)3.3.2 A/D芯片ADC0832 (19)3.2.3 LED显示 (21)3.3.4 D/A芯片DAC0832 (23)3.4 I/V转换电路 (25)第四章管式电阻炉系统软件设计 (27)4.1管式电阻炉系统主程序 (27)4.2 A/D转换子程序 (28)4.3线性化及标度变换 (29)4.4 PID调节器及参数的整定 (31)4.4.1抗积分饱和型PID调节器 (31)4.4.2 增量型PID运算 (33)4.4.3 PID调节器的参数整定方法 (35)4.5 键盘程序设计 (36)4.5.1键盘扫描子程序 (36)4.5.2按键处理子程序 (37)4.6 LED显示子程序 (38)4.7 D/A转换子程序 (39)第五章调试过程 (41)5.1调试过程的相关介绍 (41)参考文献 (43)附录A (44)附录B (45)致谢 (53)第一章概述1.1管式电阻炉简介随着现代化生产对温度控制品质要求的日益提高，一些控制精度差且难以管理的老式电阻炉必须用新技术进行改造，其中控制算法研究处于至关重要的地位。
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
电阻炉是一种常用的加热器，可用于烘干、熔炼及烧结等工业生产领域。
然而，为确保工艺效果和安全性，电阻炉的温度控制必不可少。
本文将介绍基于单片机的电阻炉温度控制系统设计步骤。
第一步：选取合适的单片机
选择适合的单片机对于系统的稳定性和可靠性非常重要。
为了满足该需求，一般选择具有高性能和快速响应的51系列单片机。
第二步：搭建控制信号回路
控制信号回路是形成基础的电路部件，其中包括继电器、三极管、LED灯等等。
它能够实现对电阻炉内部电流从而控制温度的目的。
第三步：设计温度传感器
为了实现对电阻炉温度的模拟，温度传感器十分关键。
一般采用热电阻或热敏电阻，通过电流变化控制电阻炉内部的温度。
第四步：编写单片机程序
设计单片机程序可以实现对传感器和控制信号回路的控制和实时监测。
在编写时，需要明确目标热度和加热时间，以及对异常情况的处理。
第五步：测试系统性能
完成了单片机程序的编写，需要进行各项测试来验证其稳定性。
可通过模拟电阻炉内部温度升高、升温/降温的速率、温度波动情况等测试数据来确认系统的优化方向。
本文从选取单片机、搭建控制信号回路、设计温度传感器等角度详细介绍了基于单片机的电阻炉温度控制系统的设计步骤。
在实际应用中，应根据实际情况自行调整和完善。
基于单片机的电阻炉温控制系统设计
摘要随着控制理论和电子技术的发展，工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。
其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛用本文以AT89C51单片机为控制核心，进行了电阻炉炉温控制系统的总体设计，并重点完成了温度检测电路、键盘电路、LED显示电路、时钟电路、以及温度控制电路的设计任务，PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
该系统功能强、精度高、硬件电路简单，且工作稳定可靠，可实现控制的精度要求。
本文详细阐述了基于单片机的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。
并且充分考虑了系统的可靠性，采取了相应的措施予以保证。
针对控制对象的特点，在系统辨识的基础上对系统的控制算法进行了仿真研究，并在单片机系统中实现了控制算法。
最后针对温控系统进行了实验，通过对实验数据的分析表明本文所述的基于单片机的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
关键词：单片机; 温度控制系统; 电阻炉;IAbstractWith the improvement of control theory and electric technology, the intelligent control for industry has been accomplishing. The digital controller based on Microcontroller has been applied widely ,as its cabinet cubage，low-cost，abundant function，simple and convenient．The resistance furnace has been widely used as the heater in industry and the exact precision of temperature control is demanded．The net built by instruments can supervise the beat process and settle the data-base. Therefore，it is very valuable design the temperature control system have steady operation, exact precision and communication with a host computer．The hardware and software of the temperature control system and the design of relevant interface circuit are described in this paper．The reliability of the system is specially considered，and a series of measures are realized．According to the difficulty to control of the system，methods of system control are analyzed based on the system identification，and realized the control algorithm in the Microcontroller system．The experiment data shows that the design of temperature control system based on Microcontroller is availability and rationality．Key words：Microcontroller ; Temperature control system ; resistance furnaceII目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 国内外炉温自动控制系统的发展 (1)1.2 电阻炉的相关知识 (3)1.3 本论文设计要求及主要内容 (3)1.4 电阻炉温度控制系统的结构工作原理 (4)2 系统硬件电路设计 (6)2.1 AT89C51单片机简介 (6)2.1.1 AT89C51单片机的基本组成 (6)2.1.2 AT89C51单片机引脚及其功能 (7)2.2 温度检测电路 (9)2.3 温度控制输出电路 (11)2.4 液晶显示电路 (12)2.5 系统运行指示电路 (13)2.6 键盘输入电路 (13)2.7 时钟电路 (15)2.8 手动复位电路 (15)2.9 报警电路 (16)2.10 固态继电器控制方法 (16)2.10.1 固态继电器的内部结构 (17)2.10.2 PWM控制原理 (17)3 抗干扰措施 (19)3.1 系统干扰渠道 (19)3.2 硬件方面抗干扰措施 (20)3.2.1 解决空间干扰的措施 (20)3.2.2 供电系统抗干扰措施 (20)3.2.3 配置去耦电容提高系统稳定性 (21)4 软件设计 (23)4.1 系统主程序 (23)4.2 LCD1602液晶程序的流程图 (25)4.3 键盘输入电路程序设计 (26)总结 (27)致谢 .................................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
计算机控制技术成绩评定表设计课题：基于单片机的电阻炉温度控制系统设计学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：王黎设计地点：中原路校区2号楼421设计时间：2011.6.27～2011.7.03指导教师意见：成绩:签名：2010年1月日计算机控制技术课程设计课程设计名称：基于单片机的电阻炉温度控制系设计专业班级：学生姓名：学号：****：**设计地点：中原路校区2号楼421课程设计时间：2011.6.27～2011.7.03计算机控制技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目基于单片机的电阻炉温度控制系统设计课题性质工程设计课题来源自拟课题指导教师王黎主要内容本论文以电阻炉为研究对象，开发了基于单片机的温度控制系统。
温度传感器采用了数字式温度传感器DS18B20，对温度进行实时采样并将模拟信号转换成数字信号返回给单片机。
系统可通过键盘对电阻炉水温进行预设，控制输出宽度可调的PWM方波，并由此控制双向可控硅的导通和关断来调节电热丝的加热功率，从而使水温迅速达到预设值并保持恒定不变。
任务要求第1天：熟悉课程设计任务及要求，针对课题查阅技术资料。
第2天：确定设计方案。
要求对设计方案进行分析、比较、论证，画出方框图，并简述工作原理。
第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。
第5天：撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅不少于5000字。
主要参考资料[1]朱玉玺，崔如春，邝小磊，计算机控制技术电子工业出版社，2005[2] 王幸之，钟爱琴，王雷，王闪AT89系列单片机原理与接口技术.北京:北航空航天大学出版社,2004.[3] 梅丽凤,王艳秋,等.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社, 2004.[4] 朱定华,刘玉.单片机原理及应用技术学习辅导[M].北京:电子工业出版社, 2001.审查意见系（教研室）主任签字：年月日目录1引言 (5)1.1课题背景 (5)1.2系统功能 (5)2系统组成框图及工作原理 (6)3系统硬件设计 (7)3.1系统硬件设计方案 (7)3.2温度传感器模块 (8)3.3数据处理模块 (9)3.4温度显示模块 (10)3.5温度控制模块 (12)3.6控制算法 (14)4软件设计 (16)4.1系统主程序 (16)4.2温度采集子程序 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)引言1.1课题背景及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节，水温的变化影响各种系统的自动运行，例如冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的水处理温度要求严格控制。
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计ppt课件
基于单片机的电阻炉温度控制系统设计
一、目的、意义及现状分析 二、任务及要求 三、设计思路 四、参考文献 五、进程安排
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一、本课题的目的及意义
1.1 目的 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。 由于电阻炉在国民经济中有着广泛的应用，而大多数电阻 炉存在着各种干扰因素，将会给工业生产带来极大的不便 。所以本设计的目的是用单片机设计一个能在多种领域得 到广泛应用的电阻炉温度控制系统。
Regulatiors in a Digital Process IEEE Trans industrial Electronics,1984,IE31,4(11):74~78 • [8]. 李小莹.传感器与测试技术.北京：高等教育出版社.2004
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控制系统的结构框图
时钟电路 键盘
液晶显示 报警电路
温度检测电路
传感器
单片机
电 阻
MCS-51
炉
温度控制