【正文】 南昌航空大學科技學院2013屆學士學位論文智能烘箱溫度控制器設計學生姓名 姚溪 班級 098205234 指導老師 陳黎娟摘要: 電烘箱在機械、冶金、化工等行業(yè)具有廣泛的應用，如機械零件的熱處理。在某些情況下，要求對電烘箱的溫度實現(xiàn)準確控制，若采用一般控制方法則難以實現(xiàn)。以鉑熱電阻溫度傳感器PT100作為感應烘箱溫度傳感器，它將溫度的變化轉換為電阻阻值的變化，由鉑熱電阻PT100組成的測量電橋將烘箱溫度的變化轉換成電壓信號變換、再經集成運放7650放大成0～5V的模擬電壓信號后，經ADC0804轉換成8位數(shù)字信號送入AT89C52單片機系統(tǒng)， AT89C52單片機對所采集的數(shù)據(jù)經數(shù)字濾波、變換等處理后送入164顯示模塊進行顯示，同時輸出控制量，控制可控硅的導通從而控制加熱裝置開啟或關閉，實現(xiàn)對烘箱溫度的智能控制。 本次設計所要求實現(xiàn)的溫度測量范圍為0℃～300℃，分辨率為177。1℃。測量結果用3位LED數(shù)碼管顯示。設計中利用STC89C52系列單片機實現(xiàn)了實時溫度采樣、智能控制，有較高的實用價值；此外，采用數(shù)碼顯示和鍵盤輸入實現(xiàn)了“人機對話”，充分滿足了使用者對于產品使用便捷直觀的要求。關鍵字:溫度傳感器、A/D轉換 、實時測溫 指導教師簽字：The development of Intelligent Oven SystemStudent Name： Yaoxi Classe：098205234 Supervisor： ChenlijuanAbstract : Electric oven in the machinery, metallurgical, chemical and other industries has a wide range of applications, such as mechanical certain circumstances, the oven temperature is reguired to achieve accuratecontrol,such as the general control methods will be difficult to achieve. Platinum resistance to heat as the temperature sensor PT100 sensors oven temperature sensitive ponents, It will change the temperature of the resistance to the resistance changes, Platinum by the thermal resistance of Surfacing Bridge will be measured temperature of the oven converted into voltage signal conversion, then integrated operational amplifier 7650 enlarge 0 ~ 5V voltage signal simulation. After ADC0804 converted into eight digital signal into AT89C52 system, AT89C52 of the data collected by digital filtering, After processing transform into 164 Module for, and determine whether the effective temperature range beyond, thus pleting the measurement of temperature. The design calls for the temperature measurement range of 0 176。 C to 300 176。 C, resolution of 177。 1 176。 C. Measurement results using three digital LED Display. Design Series MCU STC89C52 use realtime temperature sampling, intelligent control, have high practical value。 In addition, the use of digital display and keyboard input of the manmachine dialogue fully meet the users for the products easy to use visual requirements. Keywords : temperature sensor, A / D conversion, realtime temperature measurementsignature of instructor : 目 錄第一章 緒論 1 選題的依據(jù)及課題的意義 1 國內外研究概況及發(fā)展趨勢 1 本文的主要研究內容 2第二章 烘箱系統(tǒng)的組成及工作原理 3 系統(tǒng)的設計要求與技術指標 3 3第三章 烘箱系統(tǒng)硬件電路的設計 5 單片機最小系統(tǒng) 5 時鐘電路 5 復位電路 5 溫度采集放大電路 7 A/D 轉換電路設計 10 鍵盤、顯示接口電路 12 LED顯示接口電路 12 鍵盤接口電路 13 加熱控制電路 15 報警電路 16第四章 烘箱系統(tǒng)軟件設計 18 軟件設計總體框圖 18 系統(tǒng)子程序設計 19 A/D 轉換子程序 19 21 22第五章 系統(tǒng)調試 23 單片機系統(tǒng)調試 23 溫度采集電路的調試 23 23第六章 結論 25 實現(xiàn)功能 25 25參考文獻 26致謝 27附錄一 電路原理圖 28附錄二 程序清單 29 第一章 緒論在現(xiàn)代化的工業(yè)生產中，溫度是工業(yè)對象中主要的被控參數(shù)之一，例如在冶金、機械、食品、化工各類工業(yè)中，廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等，對工件的處理溫度要求嚴格控制，現(xiàn)代計算機溫度控制系統(tǒng)使溫度控制指標得到大幅度的提高。溫度控制無論是在工業(yè)生產過程中，還是在日常生活中都起著非常重要的作用。在工業(yè)控制中，溫度控制是一個很重要的環(huán)節(jié)。溫度控制的好壞，往往影響成品的好壞。在日常生活中，過低的溫度滿足不了人們的需求，而過高的溫度則會造成能源的巨大浪費。特別是在當前全球能源極度有限的情況下，掌握好對溫度的控制是必要的。烘箱的用途十分廣泛，它適用于烘烤有化學性氣體及食品加工行業(yè)的欲烘烤物品、基板應力的去除、油墨的固化、漆膜的烘干等，并且廣泛使用于電子、電機、通訊、電鍍、塑料、五金化工、食品、印刷、制藥、PC板、粉體、含浸、噴涂、玻璃、陶瓷、木器建材等等的精密烘烤、烘干、回火、預熱、定型、加工等，既適用于工業(yè)生產的加工過程，也適用于日常生活的一些物品的烘烤。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產和生活的要求不斷提高，對其過程中溫度控制器的精度、通用性、人性化、安全穩(wěn)定性等性能要求越來越高，同時其成本及實用性對人們來說也不容忽視。所以如果能將烘箱的溫度控制的技術提高的話，那么人們的許多日常活動都將變得更加方便，對能源的節(jié)約也起到了重要的意義。本系統(tǒng)以單片機為核心，主要部分包括傳感器溫度采集、A/D轉換、按鍵操作、顯示等部分。采用PID算法實現(xiàn)溫度控制功能，并使其達到要求的精度，完成對溫度的采集和實時顯示、超溫報警等功能的實現(xiàn)。已往的烘箱采用的是手控式的和電子式的溫度控制裝置，隨著人們對溫度控制的精度和操作簡便的要求的提高，人們又發(fā)明了以單片機為核心的溫度控制裝置，該種裝置是目前較先進的溫度檢測和控制裝置。具有溫度控制準確，操作簡便和結構簡單等眾多的優(yōu)點。但它也還存在著許多的不足之出不能滿足人們某些方面的要求。例如其輸出結果常用數(shù)碼管顯示，結果不夠形象，對于復雜數(shù)據(jù)的處理更是力不從心。因此許多溫度控制系統(tǒng)增加了RS232等的接口電路，增強了與上位機的聯(lián)系，并通過編程可實時的畫出溫度曲線，更有利于對溫度進行控制，更可進一步觀察溫度變化的規(guī)律。PID等算法的運用使的溫度的控制更加的精確。隨著計算機技術的發(fā)展和完善，微機被廣泛運用與檢測和控制領域。微機在測控技術中的運用，使得傳統(tǒng)的測控手段，方法和設備發(fā)生了根本的變化，形成了自動化，實時化和智能化的微機檢測與控制系統(tǒng)。用PC機替代單片機，PC機的強大的數(shù)據(jù)處理和人機對話功能可以用來彌補單片機控溫的不足。隨著科學技術的發(fā)展和自動化程度的進一步提高，烘箱做為實驗室的常用設備也在不斷的發(fā)展，由原來單一的產品逐漸向多個方向發(fā)展，比如電腦控溫、真空烘箱等等。 本文的主要研究內容本系統(tǒng)的研發(fā)主要包括了系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的設計。硬件設計工作主要包括了：掌握溫度傳感器、數(shù)碼管顯示、鍵盤輸入、放大器件和模數(shù)轉換芯片工作原理，并由此設計出具體硬件電路；在軟件方面則是利用單片機組成控制系統(tǒng)，編程實現(xiàn)鍵盤數(shù)據(jù)輸入，溫度數(shù)據(jù)采集及實時顯示和加熱控制的功能。本系統(tǒng)以STC8