【正文】 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 課程 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 電烤箱溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) DESIGN OF ELECTRIC OVEN TEMPERATURE CONTROL SYSTEM 學(xué)生姓名 周澤民 學(xué)院名稱 信電工程學(xué)院 學(xué)號(hào) 20210501153 班級(jí) 12 電氣 1 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 曹言敬 2021 年 7 月 10 日 徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 I 摘要 本次溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體而言完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電烤箱溫度閉環(huán)恒定控制。但是不當(dāng)之處在所難免。當(dāng)熱電阻檢測(cè)出當(dāng)前電 烤箱所處溫度時(shí)，不能和預(yù)置溫度一起以數(shù)字形式很直觀的對(duì)比顯示出來(lái)。及操作者無(wú)法同時(shí)看到電烤箱當(dāng)前所處溫度和預(yù)置溫度。鑒于此種情況，應(yīng)再外接一個(gè)數(shù)碼顯示器以軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，將電烤箱當(dāng)前所處溫度和預(yù)置溫度同時(shí)顯示出來(lái)；在實(shí)際使用過(guò)程中，由于電烤箱加熱時(shí)有一定得溫度緩沖，即當(dāng)電烤箱斷電時(shí)，加熱并不是立即停止，而是過(guò)一段時(shí)間后溫度才慢慢停下來(lái)以致開(kāi)始下降。這樣就使得我們控制很不準(zhǔn)確，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重超溫或者低溫現(xiàn)象。鑒于此種情況，我們應(yīng)在電烤箱溫度接近我們要求的溫度時(shí)，由連續(xù)加熱或連續(xù)降溫改為斷續(xù)加熱或斷續(xù)降溫。 關(guān)鍵 詞 單片機(jī)；溫度；電烤箱；控制 徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 II 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 技術(shù)指標(biāo) ............................................................................................................................... 1 控制方案 ................................................................................................................................ 1 控制系統(tǒng)的建模 ............................................................................................................. 1 PLC 系統(tǒng) .......................................................................................................................... 2 單片機(jī)系統(tǒng) ..................................................................................................................... 3 選擇最優(yōu)方案 .................................................................................................................. 3 2 硬件部分設(shè)計(jì) .............................................................................................................................. 5 C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 .................................................................................................................... 5 中央處理器 CPU ............................................................................................................ 5 AT89C51 單片機(jī)引腳功能 .......................................................................................... 6 AT89C51 單片機(jī)時(shí)鐘電路及時(shí)序 .................................................................................. 8 AT89C51 單片機(jī)復(fù)位電路 .............................................................................................. 9 溫度檢測(cè)電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 9 溫度傳感器 ..................................................................................................................... 9 變送器 ........................................................................................................................... 10 A/D 轉(zhuǎn)換 ........................................................................................................................ 10 溫度控制電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 12 鍵盤電路設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 14 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 15 3 控制程序設(shè)計(jì) ............................................................................................................................ 18 工作流程 ............................................................................................................................. 18 功能模塊 ............................................................................................................................. 18 資源分配模塊 ..................................................................................................................... 18 軟件功能設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 18 鍵盤管理 ....................................................................................................................... 18 顯示管理 ....................................................................................................................... 19 溫度檢測(cè)模塊 .................................................................................................................. 20 溫度控制模塊 ............................................................................................................... 21 主程序模塊 .................................................................................................................... 22 基于 SIMULINK 的 PID 仿真 ........................................................................................... 22 結(jié)論 ............................................................................................................................................... 25 致謝 ............................................................................................................................................... 26 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 27 徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 III 附錄 ............................................................................................................................................... 28 附錄 1 ......................................................................................................................................... 28 附錄 2 ......................................................................................................................................... 29 徐州工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 1 緒論 技術(shù)指標(biāo) 溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常遇到的控制，有些工藝過(guò)程對(duì)其溫度的控制效果直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量，因而設(shè)計(jì)一種較為理想的溫度控制系統(tǒng)是非常有價(jià)值的。根據(jù)溫度變化快慢的特點(diǎn)，并且控制精度不易掌握等特點(diǎn)，本文電烤箱的溫度控制為模型，設(shè)計(jì)了以AT89C51 單片機(jī)為檢測(cè)控制中心的溫度控制系統(tǒng)。溫度控制采用 PID 數(shù)字控制算法，顯示采用 3 位 LED 靜態(tài)顯示。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控 制算法新穎，控制精度高，有較強(qiáng)的通用性。 電烤箱的具體指標(biāo)如下：