微機控制課程設(shè)計--電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(已修改)
2025-06-19 12:51 本頁面
【正文】 微機控制課程設(shè)計 —— 電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計 班 級： 學 號： 姓 名 : 完成日期： 2021 年 5 月 目錄 一． 課程設(shè)計目的 .......................................................................................... 二． 課程設(shè)計任務(wù) .......................................................................................... 三 ． 課程設(shè)計要求 .......................................................................................... 四 . 系統(tǒng)總體設(shè)計 ......................................................................................... 五 . 硬件電路設(shè)計 .......................................................................................... 六 . 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .......................................................................................... 七 . 設(shè)計總結(jié) ????????????????????????? 八 . 參考文獻 ????????????????????????? 九 . 附錄 ??????????????????????????? 一． 課程設(shè)計目的 : 大學本科學生動手能力的培養(yǎng)和提高是大學本科教育的一個重要內(nèi)容。如何讓學生在學好基礎(chǔ)知識的同時，迅速掌握應(yīng)用技術(shù)，實驗與課程設(shè)計環(huán)節(jié)起著非常重要的作用。本課程設(shè)計的目的，是讓自動化專業(yè)學生通過課程設(shè)計，首先熟悉認識微機控制的理論基礎(chǔ)，根據(jù)實際的系統(tǒng)設(shè)計要求，掌握初步微機控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計兩個方面得到實際的提高，為今后的畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。 二． 課程設(shè)計任務(wù) : 設(shè)計電阻爐溫度控制系統(tǒng)，加熱爐功率為 800W，要求控制溫度范圍 50~350C，保溫階段溫度控制精度為正負 1 度。選擇合適的傳感器 ，計算機輸出信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過雙向晶閘管控制器控制加熱電阻兩端的電壓 . 設(shè)計主電路。 設(shè)計控制電路。 繪制主程序流程圖，設(shè)計主程序。 設(shè)計溫度采集子程序。 編制 PID 程序。 編制顯示子程序 三． 課程設(shè)計要求： ，根據(jù)設(shè)計要求設(shè)計微機控制系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)方框圖，繪制微機控制系統(tǒng)主電路圖、控制電路圖，編制系統(tǒng)程序流程圖、根據(jù)系統(tǒng)程序流程圖編制 匯編 語言程序。 ，嚴禁抄襲（對自己的設(shè)計不熟悉，讀不懂設(shè)計中的關(guān)鍵功能部分，對設(shè)計的結(jié)構(gòu)不清楚，對設(shè)計的功能不了解等），一經(jīng)驗收教師認定其抄襲行為，成績即為不及格。 ，按要求格式書寫實驗報告 。 四 . 系統(tǒng)總體設(shè)計 ： 總體設(shè)計方案： 本系統(tǒng)采用 STC12C5A60S 作為系統(tǒng)的主控芯片， 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行控制的微機控制系統(tǒng)。 本溫度控制系統(tǒng)按功能分主要包括四個模塊：溫度傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、溫度顯示/按鍵模塊和溫度控制模塊 。 其總體機構(gòu)圖如下圖所示： 圖 總體結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)處理過程 ： 首先使用循環(huán)查詢的方法依次讀取按鍵的鍵值，判斷用戶的指令，并以此為依據(jù)選擇 LED 顯示的數(shù)據(jù)。輸入過程結(jié)束后，開始爐溫控制模塊，首先讀取PT100 數(shù)據(jù)，再與設(shè)定值比較，決定繼電器的通斷時間，控制加熱爐溫度及警報器超限報警。 圖 數(shù)據(jù)處理流程圖 五 . 硬件電路設(shè)計： : 單片機最小系統(tǒng)指的是由最基本的電路元件組成的，外接部分簡單的電路就能夠獨 圖 1 單片機最小系統(tǒng)原理圖 立成一定的工作任務(wù)的單片機系統(tǒng)。 51 單片機的最小系統(tǒng)由單片機芯片、電源、時鐘電路、和復位電路組成。 如圖 1 單片機最小系統(tǒng)原理圖所示，其中的晶振時鐘電路用來產(chǎn)生時鐘信號，以提供單片機片內(nèi)各種數(shù)字邏輯電路工作的時間基準。按鍵 S6_1 能實現(xiàn)手動復位，電容 C6_1 能實現(xiàn)上電復位，復位電路用來使片內(nèi)電路完成初始化的操作，具體功能是使程序計數(shù)器 PC=0000H，引導程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行； SFR 中的 21 個特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)是確定 : 如圖 2 聲光報警電路所示：當水溫高于上限溫度、低于下限溫度或者在誤輸入時，單片機 口給 warn 一個低電平信號來導通三極管 8550 以驅(qū)動蜂鳴器和 LED 燈，進行系統(tǒng)聲光報警。當溫度恢復到設(shè)置范圍內(nèi)后，
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