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，并以此為依據選擇LED顯示的數(shù)據。輸入過程結束后，開始爐溫控制模塊，首先讀取PT100數(shù)據，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生時鐘信號，以提供單片機片內各種數(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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