微機控制課程設計--電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計(已修改)
2025-01-30 15:00 本頁面
【正文】 微機控制課程設計 ——電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計班 級：學 號：姓 名: 完成日期：2013年5月 目錄一． 課程設計目的 二． 課程設計任務 三． 課程設計要求 四. 系統(tǒng)總體設計 五. 硬件電路設計 六. 系統(tǒng)軟件設計 七. 設計總結…………………………………………………………………八. 參考文獻…………………………………………………………………九. 附錄………………………………………………………………………一． 課程設計目的: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知識的同時，迅速掌握應用技術，實驗與課程設計環(huán)節(jié)起著非常重要的作用。本課程設計的目的，是讓自動化專業(yè)學生通過課程設計，首先熟悉認識微機控制的理論基礎，根據(jù)實際的系統(tǒng)設計要求，掌握初步微機控制系統(tǒng)的設計方法，從硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設計兩個方面得到實際的提高，為今后的畢業(yè)設計打下良好的基礎。二． 課程設計任務:設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)轉換后通過雙向晶閘管控制器控制加熱電阻兩端的電壓. 設計主電路。 設計控制電路。 繪制主程序流程圖，設計主程序。 設計溫度采集子程序。 編制PID程序。編制顯示子程序三． 課程設計要求：，根據(jù)設計要求設計微機控制系統(tǒng)控制結構方框圖，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（對自己的設計不熟悉，讀不懂設計中的關鍵功能部分，對設計的結構不清楚，對設計的功能不了解等），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)總體設計：總體設計方案： 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。其總體機構圖如下圖所示： 總體結構圖數(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)。輸入過程結束后，開始爐溫控制模塊，首先讀取PT100數(shù)據(jù)，再與設定值比較，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。 數(shù)據(jù)處理流程圖五. 硬件電路設計：: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，進行系統(tǒng)聲光報警。當溫度恢復到設置范圍內(nèi)后，聲光報警自動撤銷。圖2聲光報警電路:用于顯示用戶設定的溫度、上限溫度、下限溫度和當前溫度值等，精確到小數(shù)點后一位。如圖2所示，單片機的P2口輸出段選編碼，、。當其中位選編碼輸出低電平時，三極管8550導通，使得共陽極數(shù)碼管公共端得到一個高電平，同時P2口輸出相應的要顯示的數(shù)字共陽極字型碼并通過74HC573將段碼信號鎖存輸出。圖3溫度數(shù)碼管顯示 :鍵盤是用來給用戶提供設置設定溫度上限值、下限值、顯示溫度等功能。如下圖，功能鍵：選擇修改溫度設定值、上限值、下限值、顯示溫度位選鍵：選擇修改百位、十位、個位、十分位這四位的標志加1鍵：每按一次鍵，位選標志所指的當前位的值加1減1鍵：每按一次鍵，位選標志所指的當前位的值減1確定鍵：保存設置值并返回到顯示溫度狀態(tài) 圖4鍵盤電路及功能說明當按鍵沒有被按下時，單片機此時檢測的電平是低電平，當有鍵按下時，單片機此時檢測的電平是高電平。；包括兩部分電路放大電路和AD轉換
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