微機(jī)控制課程設(shè)計(jì)--電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-19 12:51 本頁(yè)面
【正文】 微機(jī)控制課程設(shè)計(jì) —— 電阻爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名 : 完成日期： 2021 年 5 月 目錄 一． 課程設(shè)計(jì)目的 .......................................................................................... 二． 課程設(shè)計(jì)任務(wù) .......................................................................................... 三 ． 課程設(shè)計(jì)要求 .......................................................................................... 四 . 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ......................................................................................... 五 . 硬件電路設(shè)計(jì) .......................................................................................... 六 . 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................... 七 . 設(shè)計(jì)總結(jié) ????????????????????????? 八 . 參考文獻(xiàn) ????????????????????????? 九 . 附錄 ??????????????????????????? 一． 課程設(shè)計(jì)目的 : 大學(xué)本科學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)和提高是大學(xué)本科教育的一個(gè)重要內(nèi)容。如何讓學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，迅速掌握應(yīng)用技術(shù)，實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)起著非常重要的作用。本課程設(shè)計(jì)的目的，是讓自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì)，首先熟悉認(rèn)識(shí)微機(jī)控制的理論基礎(chǔ)，根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，掌握初步微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面得到實(shí)際的提高，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 二． 課程設(shè)計(jì)任務(wù) : 設(shè)計(jì)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(fù) 1 度。選擇合適的傳感器 ，計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過(guò)雙向晶閘管控制器控制加熱電阻兩端的電壓 . 設(shè)計(jì)主電路。 設(shè)計(jì)控制電路。 繪制主程序流程圖，設(shè)計(jì)主程序。 設(shè)計(jì)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(jì)要求： ，根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)方框圖，繪制微機(jī)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(yǔ)言程序。 ，嚴(yán)禁抄襲（對(duì)自己的設(shè)計(jì)不熟悉，讀不懂設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵功能部分，對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不清楚，對(duì)設(shè)計(jì)的功能不了解等），一經(jīng)驗(yàn)收教師認(rèn)定其抄襲行為，成績(jī)即為不及格。 ，按要求格式書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 。 四 . 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ： 總體設(shè)計(jì)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(dòng)電路 ， 晶閘管主電路對(duì)電爐爐溫進(jìn)行控制的微機(jī)控制系統(tǒng)。 本溫度控制系統(tǒng)按功能分主要包括四個(gè)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(jī)構(gòu)圖如下圖所示： 圖 總體結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)處理過(guò)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(guò)程結(jié)束后，開(kāi)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(shí)間，控制加熱爐溫度及警報(bào)器超限報(bào)警。 圖 數(shù)據(jù)處理流程圖 五 . 硬件電路設(shè)計(jì)： : 單片機(jī)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(jiǎn)單的電路就能夠獨(dú) 圖 1 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖 立成一定的工作任務(wù)的單片機(jī)系統(tǒng)。 51 單片機(jī)的最小系統(tǒng)由單片機(jī)芯片、電源、時(shí)鐘電路、和復(fù)位電路組成。 如圖 1 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖所示，其中的晶振時(shí)鐘電路用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，以提供單片機(jī)片內(nèi)各種數(shù)字邏輯電路工作的時(shí)間基準(zhǔn)。按鍵 S6_1 能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位，電容 C6_1 能實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，復(fù)位電路用來(lái)使片內(nèi)電路完成初始化的操作，具體功能是使程序計(jì)數(shù)器 PC=0000H，引導(dǎo)程序從 0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行； SFR 中的 21 個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)是確定 : 如圖 2 聲光報(bào)警電路所示：當(dāng)水溫高于上限溫度、低于下限溫度或者在誤輸入時(shí)，單片機(jī) 口給 warn 一個(gè)低電平信號(hào)來(lái)導(dǎo)通三極管 8550 以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器和 LED 燈，進(jìn)行系統(tǒng)聲光報(bào)警。當(dāng)溫度恢復(fù)到設(shè)置范圍內(nèi)后，
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