自動控制恒溫箱畢業(yè)設(shè)計-wenkub
2022-12-10 11:24:06 本頁面
【正文】 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．． ． ．．． ．．．．． 2 溫度檢測 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．． ．． ． ．． ．．． ．．．．． 3 溫度控制 ．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．． ．． ． ． ．．．．．．． ． 3 其他可擴(kuò)展電路 ．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．． ． ．．．．．．．． 3 4 恒溫箱的軟件設(shè)計 ．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． ． ．．．．．． ． 4 軟件流程總框圖 ．．．．．．． ．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． ．．．．． ．．． 4 工作流程 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． ．．．．．．．．． 4 功能模塊 ．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．． ．．．． ．． ． ．．． ．．．． 5 資源分配 ．．．．．．．．．．． ．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． ．．．． ．．． 5 鍵盤管理模塊 ．．．．．．． ．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． ．．．．．．．． 5 顯示模塊 ．． ．．． ．．．． ．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ． ．．．．．．． ． 8 溫度檢測模塊 ．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．． ．． ．． ．． ． ． 9 溫度控制模塊 ．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．． ． ． 11 溫度越線報警模塊 ．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．． 12 主程序和中斷服務(wù)子程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．． ． 13 5 調(diào)試 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ． ．． ．．．．．．．．．．． 15 硬件調(diào)試 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．． ．．．．．．．．．．． ．． ． ．．．．．．．．．．． 15 軟件調(diào)試 ．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．． 15 6 抗干擾技術(shù) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．． 16 硬件抗干擾技術(shù) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．． ．．．．．．．．．．．．．． 16 軟件抗干擾技術(shù) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．． 16 7 總結(jié) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．． ． 16 致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．． ． 18 參考文獻(xiàn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．． ．．．．．．．．． ．． ．．．．．．．．．．．．． ． 19 1 自動控制恒溫箱 凌金 (信息電子技術(shù) 04 職信電 指導(dǎo)教師 :屠志戀 ) 【 摘 要 】 在工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。因此，單片機(jī)對溫度的控 制問題是一個工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到的控制問題。論文的主要內(nèi)容包括：采樣、濾波、鍵盤、 LED 顯示和報警系統(tǒng)，加熱控制系統(tǒng)，單片機(jī) MCS51的開發(fā)以及系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)等。通過小鍵盤設(shè)定實驗溫度 和時間，達(dá)到定時后并能發(fā)出警告，箱體打開后啟動風(fēng)扇散熱，為了使溫度控制更加準(zhǔn)確，在箱體內(nèi)采用多點測溫，同時為了保證電子設(shè)備的均勻受熱，設(shè)計中采用步進(jìn)電機(jī)帶動托盤使待測物在箱內(nèi)轉(zhuǎn)動，并在定時結(jié)束時停止轉(zhuǎn)動。 本單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的具 體指標(biāo)要求是，對加熱器加熱溫度調(diào)整范圍為 0℃—500℃ ，溫度控制 誤差小于 2℃ —+2℃ ，系統(tǒng)的超調(diào)量須小于 15%。整個控制系統(tǒng)分為硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計兩部分。 圖 1 電烤箱控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框 3 恒溫箱 硬件系統(tǒng)設(shè)計 主機(jī) 由于系統(tǒng)控制方案簡單，數(shù)據(jù)量也不大，因此選用 8031 作為控制系統(tǒng)的核心，外擴(kuò) EPROM2764 作為程序存儲器。 溫度傳感器和變送器的類型選擇與被控溫度的范圍及精度等級有關(guān)。 溫度控制 電爐控制采用可控硅來實現(xiàn)，雙向可控硅和電爐電阻絲串接在交流 220 V 市電回路中。采用串行口擴(kuò)展的靜態(tài)顯示電路作為顯示接口電路。 報警功能由蜂鳴器實現(xiàn)。 4 “看門狗 ”電路 : 連接集成監(jiān)控芯片 MAX705 可實現(xiàn)對主電源 VCC 的監(jiān)控，提高系統(tǒng)的可靠性。 為使系統(tǒng)容易維護(hù)，擴(kuò)充，軟件系統(tǒng)設(shè)計采用模塊化設(shè)計。這樣不斷重復(fù)上述過程，使溫度保持在預(yù)定溫度范圍之內(nèi)。 (3) 溫度檢測及溫度值變換：完成 A/D 轉(zhuǎn)換及數(shù)字濾波。數(shù)據(jù)存儲器的分配與定義見下表 : 程序存儲器： EPROM2764 的地址范圍為 0000H~1FFFH I/O 口： ~——鍵盤輸入； 、 ——報警控制和電爐控制。鍵盤管理子程序流程圖如圖 3 所示。數(shù)字濾波的算法很多，這里采用 4 次采樣取平均值的方法。 10 圖 4 溫度檢測子程序流程圖 溫度檢測子程序 TIN： TIN： MOV TEMP1， 00H ；清檢測溫度緩沖區(qū) MOV TEMP0， 00H MOV R2， 04H ；取樣次數(shù)送 R2 MOV DPTR， 7FF8H ；指向 A/D 轉(zhuǎn)換器 0 通道 LTIN1： MOVX DPTR， A ；啟動轉(zhuǎn)換 HERE： JNB IE1， HERE ；等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 MOVX A， DPTR ；讀轉(zhuǎn)換結(jié)果 ADD A， TEMP0 ；累加（雙字節(jié)加法） MOV TEMP0， A MOV A， 00H ADDC A， TEMP1 MOV TEMP1， A DJNZ R2， LTIN1 ； 4 次采樣完否，未完繼續(xù) CLR C ；累加結(jié)果除 2(雙字節(jié)除法 ) MOV A， TEMP1 RRC A 清 檢 測 結(jié)果 緩 沖 區(qū)采樣次數(shù) 4 →R 2
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