电烤箱温度计算机控制系统设计

目录

第1章题意分析与解决方案.......................... ...........................................错误!未定义书签。

技术指标................................................................................ . (2)

控制方案.............................................................................. (2)

第2章硬件设计.............................................................................. . (3)

单片机电路设计............... . (4)

AT89C51AT89C51单片机引脚功能........。 (5)

AT89C51单片机时钟电路及时序 (5)

AT89C51单片机复位电路 (5)

温度检测电路设计................ . (6)

温度传感器 (8)

变送器....................................... . (8)

温度控制电路设计............. . (8)

键盘及显示电路设计............... .......................................................错误!未定义书签。0

键盘电路设计.........................................................................错误!未定义书签。0

数码管显示电路设计.................................................................错误!未定义书签。1

第3 章控制程序设计...........................................................................错误!未定义书签。4功能模块...................................................................................错误!未定义书签。4

功能模块.................................................... ...............................错误!未定义书签。4

资源分配模块.............. ................................................. ..............错误!未定义书签。4

软件功能设计...... ........................................................................错误!未定义书签。4

键盘管理..................... .........................................................错误!未定义书签。5

显示管理............ ..................................................................错误!未定义书签。6

温度检测模块 (18)

温度控制模块 (19)

警告模块 (19)

主程序模块................................................................... .. (20)

第4 章设计结果分析及问题讨论 (22)

本次温度控制系统设计中存在的问题及其解决方法 (22)

单片机控制系统的发展方向....................................................... . (22)

结论 (23)

参考文献 (24)

附录 (25)

附录1 (25)

附录2 (25)

1 提义分析与解决方案

技术指标

电烤箱的具体指标如下：

（1）电烤箱为一封闭长方体结构，

（2）烤箱内尺寸：××。

（3）加热器件为一1kw（220v）电热丝。

（4）从室温开始升温到100℃系统调节时间t s≤5分钟，超调量≤10%。

（5）控制温度范围为50～200℃连续可调。

（6）显示实时温度，显示精确到1℃。

（7）温度超出预设温度正负5℃发生报警。

控制方案

产品的工艺不同，控制温度的精度也不同，因而所采用的控制算法也不同，就温度控制系统的动态特性来讲，基本上都是具有纯滞后的一阶环节，当系统精度及温控的线性性能要求较高时，多采用PID算法来实现温度控制。

本系统是一个典型的闭环系统控制。从技术指标来看，系统对控制精度的要求不高，对升温过程的线性也没有要求，因此，系统采用最简单的通断控制方式，即但烤箱达到设定温度附近（略小于）断开电阻丝加热，当温度降到低于设定值时接通加热，从而实现恒温控制

2 硬件部分设计

系统的硬件部分包括单片机电路设计、传感器电路设计、A/D转换电路设计、放大器电路设计、键盘及显示电路设计五部分。

图2-1 电烤箱温度控制结构

单片机电路设计

单片机的优点：

⑴有优异的性能价格比。

⑵集成度高，体积小，可靠性好。

⑶控制能力强。

⑷低功耗,低电压,便于生产便携式产品。

⑸易扩展。

目前，应用广泛的主流机型是80C51系列8位单片机。该机型具有①性能价格比高；②开发装置多；③国内技术人员熟悉；④芯片功能够用适用；⑤有众多芯片制造厂商加盟，可广泛选择等优点，此次我们采用美国intel公司生产的AT89C51单片机，其中主要包括有CPU、存储器（RAM和ROM）、I\O接口电路及时钟电路等

AT89C51单片机引脚功能