【文章內容簡介】 設 副本基于單片機的電阻爐溫 度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 溫度控制系統(tǒng)已應用到人們生活的各個方面， 是與人們息息相關的一個實際問題。針對這種實際情況，設計一個溫度控制系統(tǒng)，具有廣泛的應用前景與實際意義。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 單片機在電子產品中的 應用已經(jīng)越來越廣泛，在很多的電子產品中也用到了溫度檢測和溫度控制。隨著溫度控制器應用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的智能溫度控制器應運而生。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 電阻爐是利用電流通過電阻體產生的熱量來加熱或熔化物料的一類電爐。它的特點：① 電路簡單； ② 對爐料種類的限制少；（小型電阻爐可以加熱食品、干燥木材等） ； ③ 爐溫控 制精度高； ④ 容易實現(xiàn)在真空或控制氣氛中加熱等特點。 它 適用于： ① 機械零件的淬火、回火、退火、滲碳、氮化等熱處理 ； ② 各種材料的加熱、干燥、燒結、釬焊、熔化等。電阻爐的主要參數(shù)有額定電壓、額定功率、額定溫度、工作空間尺寸。 電阻爐按爐溫不同可以分為低溫電阻爐 (600～ 700℃ 以下 )、中溫電阻爐 (700℃ ～ 1200℃ )、高溫電阻爐 (1200℃以上 )。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥 告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 電阻爐被廣泛應用在冶金、機械、石油化工、電力等工業(yè)生產中， 在很多生產過程中，溫度的測量和控制與生產安全、生產效率、產品質量、能源節(jié)約等重大技術經(jīng)濟指標緊緊相連。因此各個領域對電阻爐溫度控制的穩(wěn)定性、可靠性、精度等要求也越來越高，溫度測量控制技術也成為現(xiàn)代科技發(fā)展中的一項重要技術。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌 吻遠寵狠煥 溫度控制技術的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段： 定值開關控制； PID控制； 智能控制。PID控制溫度的效果主要取決于 P、 I、 D三個參數(shù)。 PID控制大滯后、大慣性、時變溫度系統(tǒng)時，其控制品質難以保證。電阻爐是由電阻絲加熱升溫，靠自然冷卻降溫 ， PID控制對小型電阻爐的溫度控制效果良好。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 本文 以電阻爐為控 制對象，以單片機為硬件核心，利 用單片機使電阻爐的溫度維持在一個穩(wěn)定的范圍。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 第 二 章 系統(tǒng)總體方案設計與論證 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠 寵狠煥 溫度控制系統(tǒng)的目的和功能 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 溫度是一個非常重要的物理量，因為它直接影響燃燒、化學反應、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形、結晶以及空氣流動等物理和化學過程。溫度控制失誤就可能引起生產安全、產品質量、產品產量等一系列問題。因此對溫度的檢測的意義就越來越大。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產、科學研究 和人們的生活領域中，得到了廣泛應用。在工業(yè)生產過程中，很多時候都需要對溫度進行嚴格的監(jiān)控，以使得生產能夠順利的進行，產品的質量才能夠得到充分的保證。使用自動溫度控制系統(tǒng)可以對生產環(huán)境的溫度進行自動控制，保證生產的自動化、智能化能夠順利、安全進行，從而提高企業(yè)的生產效率。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 溫度采集控制系統(tǒng)是在嵌入式系統(tǒng)設計的 基礎上發(fā)展起來的。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計算機時代，但是微型計算機的體積、價位、可靠性，都無法滿足廣大對象對嵌入式系統(tǒng)的要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨立發(fā)展道路。這條道路就是芯片化道路。將計算機做在一個芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的單片機時代。單片機誕生于二十世紀七十年代末，經(jīng)歷了 SCM、 MCU和 SOC三大階段。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士 蘸鯨豌吻遠寵狠煥 設計內容 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 本設計的內容是電阻爐溫度控制系統(tǒng)，控制對象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領域應用相當廣泛。而以往溫度控制 是采用模擬信號，這種控制精度低，維護工作量大，易出故障 ， 現(xiàn)在采用數(shù)字化儀表，精度高 。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂 飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 本設計是對電阻爐溫度進行實時監(jiān)測與控制，設計的溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)了基本的溫度控制功能：當電阻爐溫度低于設定下限溫度時，系統(tǒng)對電阻爐發(fā)出加熱信號，使電阻爐溫度上升，當電阻爐溫度高于設定上限溫度時，系統(tǒng)使電阻爐停止加熱，使溫度下降，當電子流溫度下降到下限溫度以下時，系統(tǒng)發(fā)出信號使電阻爐繼續(xù)加熱。不斷重復該過程，使溫度始終保持在上下限溫度之間。 LED燈即時顯示溫度 。 基于單片機的電阻爐溫度控制系 統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 系統(tǒng)設計總體框圖如下圖 21所示： 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 電阻爐溫 度 檢 測電 路傳 感 器鍵 盤固 態(tài) 繼 電 器L E D 顯 示A T 8 9 C 5 2單 片 機指 示 燈 圖 21 控制器設計總體框圖 基于單 片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 在本系統(tǒng)的電路由 四 部分組成 :基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (1)控制部分主芯片采用單片機 AT89C52； 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (2)顯示部分采用 4位 LED數(shù)碼管實現(xiàn)溫度顯示； 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (3)溫度采集部分采用 K型 熱電偶傳感器 ； 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基 于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (4)溫度控制部分采用固態(tài)繼電器。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 根據(jù)溫度變化慢 ， 并且控制精度不易掌握的特點 ， 我們設計了以 AT89C52單片機為檢測控制中心，將溫度控制在設定的 范圍之內。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 其主要的控制原理 為：對被控對象的溫度進行實時采集，其主要是通過熱電偶傳感器將溫度轉變成模擬電信號，并由 A/D轉換器 ADC0832將所得的模擬量轉變成數(shù)字量送入單片機中 。 單片機將傳感器所采集到的溫度和事先設定的溫度進行對比，當小于設定值時將發(fā)出信號啟動加熱裝置；當大于設定值時將關閉加熱裝置，從而使 得被控溫度控制在一定的范圍之內，達到實時控制的功能。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 整個控制器主要有以下功能： 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (1)被控溫度可以根據(jù) 實際的需要設定 ； 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (2)實時顯示當前溫度值 ； 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (3)按鍵控制： a、 設置復位鍵、加一鍵、減一鍵、確定鍵 ； b、修改 P、 I、 D系數(shù)； 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 (4)越限報警。 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 第 三 章 電阻爐溫度控制系統(tǒng)硬件設計 基于單片機的電阻爐溫度控 制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 最小系統(tǒng)結構框圖 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 本系統(tǒng)以 STC89C52 單片機為核心，本系統(tǒng)選用 12MHZ 的晶振，使得單片機有合理的運行速度 ,復位電 路為按鍵高電平復位。 STC89C52 單片機最小系統(tǒng)電路設計如圖 31 所示 ： 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士蘸鯨豌吻遠寵狠煥 圖 31 STC89C52 單片機最小系統(tǒng) 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼莽阿沁徐苫虛緝扮搜盅吟糊嫌蝎對忱壓油槳級嚇宵語患賄斷廚譜孝工毅嫂吠咋贛姥告屯導殆剮形控忽私士 蘸鯨豌吻遠寵狠煥 單片機 基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設 副本基于單片機的電阻爐溫度控制系統(tǒng)設計怕膚迂飛衡融考里哎遼