基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)-文庫吧
2025-06-08 18:36 本頁面
【正文】 的通斷時間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。近幾年來快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡便，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)所使用的加熱器件是電爐絲，功率為三千瓦，要求溫度在400～1000℃。℃。本設(shè)計使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。單片機(jī)具有集成度高，通用性好，功能強(qiáng)，特別是體積小，重量輕，耗能低，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)和使用方便等獨特優(yōu)點，在數(shù)字、智能化方面有廣泛的用途。本系統(tǒng)所使用的單片機(jī)8031有128K的RAM，使溫度控制大為簡便?；趩纹瑱C(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)方案簡介第一章 單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)方案簡介單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的一個簡單應(yīng)用。在冶金、化工、建材、機(jī)械、食品、石油等各類工業(yè)中，廣泛使用著加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等，因此，溫度是工業(yè)對象中一個主要的被控參數(shù)。由于爐子的種類不同，因而所使用的燃料和加熱方法也不同，例如煤氣、天然氣、油、電等。由于工藝不同，所需要的溫度高低不同，因而所采用的測溫元件和測溫方法也不同。產(chǎn)品工藝不同，控制溫度的精度也不同，因而對數(shù)據(jù)采集的精度和所采用的控制算法也不同。單片微型計算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運而生。本系統(tǒng)所使用的加熱爐為電加熱爐，爐絲功率為2kw，系統(tǒng)要求爐膛恒溫，誤差為士VC,超調(diào)量可能小，溫度上升較快且有良好的穩(wěn)定性. [6]單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)是以MS5l單片機(jī)為控制核心，輔以采樣反饋電路，驅(qū)動電路，晶閘管主電路對電爐爐溫進(jìn)行控制的微機(jī)控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖可表示為:系統(tǒng)采用單閉環(huán)形式，其基本控制原理為:將溫度設(shè)定值(即輸入控制量)和溫度反饋值同時送入控制電路部分，然后經(jīng)過調(diào)節(jié)器運算得到輸出控制量，輸出控制量控制驅(qū)動電路得到控制電壓施加到被控對象上，電爐因此達(dá)到一定的溫度。給定值采樣電路輸出溫度被控對象8031控制電路驅(qū)動電路晶閘管主電路 控制電路的設(shè)計基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 單片機(jī)第二章 單片機(jī)單片機(jī)是單片微型計算機(jī)SCM(single chip microputer)的譯名簡稱，在國內(nèi)也常簡稱為“單片機(jī)”。它包括中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行口和I/O等等。單片機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，用來實現(xiàn)對信號的檢測、數(shù)據(jù)的采集以及對應(yīng)用對象的控制。它具有體積小、重量輕、價格低、可靠性高、耗電少和靈活機(jī)動等許多優(yōu)點，單片微型計算機(jī)(簡稱單片機(jī))是微型計算機(jī)的一個重要分支，也是一種非常活躍和頗具生命力的機(jī)種，特別適合用于智能控制系統(tǒng)。 單片機(jī)內(nèi)部模塊在本設(shè)計中,從經(jīng)濟(jì)上以及性能上考慮，我選用8031作為CPU。8031是MCS－51系列單片機(jī)的一種型號。MCS51單片機(jī)的類型有：8058038751等。 MCS51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它其中包含CPU、震蕩器和時序電路、4KB的ROM、256B的RAM、兩個16定時/計數(shù)器T0和T4個8位I/O端口（P0、PPP3）、串行口等組成。其中震蕩時序與時鐘組成定時控制部件。 8031單片機(jī)功能方框圖 MCS51輸入/輸出端口的結(jié)構(gòu)與功能MCS51單片機(jī)有4個I/O端口，公32根I/O線，4個端口都是準(zhǔn)雙向口。每個口都包含一個鎖存器，即專用寄存器P0~P3，一個輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器。為方便起見，我們把4個端口和其中的鎖存器都統(tǒng)稱P0~P3。 在訪問片外擴(kuò)展存儲器時，低8位地址和數(shù)據(jù)由P0口分時傳送，高8位地址由P2口傳送。在無片外擴(kuò)展存儲器的系統(tǒng)中，這4個口的每一位均可作為雙向的I/O口使用。P0口：可作為一般的I/O口用，但應(yīng)用系統(tǒng)采用外部總線結(jié)構(gòu)時，它分時作低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)總線用。P1口：每一位均可獨立作為I/O口。P2口：可作為一般I/O口用，但應(yīng)用系統(tǒng)采用外部系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)時，它分時作為高8位地址線。 P3口：雙功能口。作為第一功能使用時同P1口，每一位均可獨立作為I/O口。另外，每一位均具有第二功能，每一位的兩個功能不能同時使用。 MCS—51單片機(jī)的引腳及其功能MCS51單片機(jī)采用40引腳的雙列直插封裝形式。1） 主電源引腳VCC和VSSVSS（40腳）：主電源+5V，正常操作的對EPROM編程及驗證時均接+5V電源。VSS（20腳）：接地。2） XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）：接外部晶振的兩個引腳。3） RST/VPD、ALE、/PROG——、PSEN——控制信號引腳。RST/VPD（9腳）：單片機(jī)復(fù)位/備用電源引腳。剛接上電源時，其內(nèi)部寄存器處于隨機(jī)狀態(tài)，在引腳上輸入持續(xù)兩個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。VCC掉電期間，此引腳可接上備用電源，一旦芯片在使用中VCC電壓突然下降或短電，能保護(hù)片內(nèi)RAN中信息不丟失，使復(fù)電后能繼續(xù)正常運行。ALE、/PROG——（30腳）：當(dāng)訪問片外存儲器時，ALE的輸出用于鎖存低字節(jié)地址信號。即使不訪問片外存儲器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)脈沖信號。其頻率為振蕩器頻率1/6。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時的目的。應(yīng)注意的是：當(dāng)訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖；ALE端可以驅(qū)動8個LSET負(fù)載。對含有EPROM的單片機(jī)，片內(nèi)EPROM編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖（PROG——）。PROG——（29腳）：輸出訪問片外程序存儲器的讀選通信號。CPU在從片外程序存儲器取指令（或常數(shù)）期間，每個機(jī)器周期兩次有效。每當(dāng)訪問片外存儲器時，這兩次有效的PROG——信號將不會出現(xiàn)。該端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。EA——/VPP（31腳）：當(dāng)EA ——輸入端輸入高電平時，CPU可訪問片內(nèi)程序存儲器4KB的地址范圍。若PC值超出4KB地址時，將自動轉(zhuǎn)向片外程序存儲器。當(dāng)EA ——輸入低電平時，不論片內(nèi)是否有程序存儲器，則CPU只能訪問片外程序存儲器。 8
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