【正文】 — P3），地址總線（ P0、 P2），數(shù)據(jù)總線（ BUS）和控制總線（ ALE、RST、 PROG 、 PSEN 、 EA ） 6 大部分。 目前，市場上使用 MCS51單片機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，由于 8031 在市場上的價(jià)格很低，雖然其片內(nèi)沒有 EPROM，但只需在片外擴(kuò)展 一片 EPROM 就可構(gòu)成 8751，所以使用非常廣泛。它是一個(gè)功能很強(qiáng)的單片微型計(jì)算機(jī)，但是因?yàn)?8051 片內(nèi)為掩膜 ROM，它的內(nèi)部程序不可以被改寫，在用于開發(fā)和試驗(yàn)的時(shí)候不方便。 主 程 序并 行 口 初 始 化串 行 口 初 始 化定 時(shí) 器 初 始 化中 斷 系 統(tǒng) 初 始 化等 待 定 時(shí) 中 斷定 時(shí) 中 斷 程 序3 0 s 定 時(shí) 到 ？撥 盤 設(shè) 定 值 檢 測溫 度 檢 測標(biāo) 度 變 換溫 度 顯 示溫 度 超 出 范 圍 否 ？中 斷 返 回 報(bào) 警 及 事 故 處 理 溫 度 打 印Y N N Y溫 度 控 制8 2 5 5 A 初 始 化 圖 32 軟件設(shè)計(jì)總體流程圖 7 第四章 處理器的選用 MCS51 單片機(jī) MCS51 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 本設(shè)計(jì)采用 MCS51 單片機(jī)的 8031 作為 CPU, MCS51 系列單片機(jī)有十多個(gè)品種，性能各不相同。 ④ 對于各個(gè)程序模塊，要首先畫出程序算法流程圖，說明其功能，以便于 在編寫子程序時(shí)對于出口參數(shù)， CPU 內(nèi)部寄存器的占用狀況更加明確。比如要采取一定的抗干擾措施。 C P U單 片 機(jī)8 0 3 1I / O接 口電 路8 2 5 5溫 度 設(shè) 定溫 度 顯 示故 障 報(bào) 警打 印A / D邏 輯 控 制S / H多路轉(zhuǎn)換開關(guān)爐 溫 1 信號爐 溫 2 信號鍋爐溫度輸 出 鎖存 器輸 出 驅(qū) 動(dòng) 器人 機(jī) 接 口 主 機(jī)過 程 通 道被 控 對 象光 電 隔離 電 路信 號 放大 電 路傳 感器圖 31 硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 由于 匯編語言具有 占用內(nèi)存少、 執(zhí)行速度快 的特點(diǎn) ， 所以 適合用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。 ⑤ 對升溫和降溫過程的時(shí)間不做要求。 ③ 當(dāng)不能保證所要求的溫度時(shí)，即發(fā)生超溫，極值，和電阻絲損壞等情況時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。 C（例如 1000176。 2 臺電爐溫度由外電路人工設(shè)定。 5 第三章 爐溫控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是 根據(jù)所要達(dá)到的控制目的，給出 結(jié)構(gòu)框圖， 然后 逐一設(shè)計(jì)出每一個(gè)單元電路，最后組合起來，成為完整的硬件系統(tǒng)。近年來，隨著人工智能理論 的不斷 發(fā)展和實(shí)用化，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和檢測設(shè)備、儀表性能的提高 ， 模糊控制 、專家系統(tǒng) 等技術(shù)正在 這一領(lǐng)域 得到越來越 多的 應(yīng)用。 爐溫控制技術(shù)發(fā)展趨勢 隨著人工智能概念的提出， 爐溫 控制 領(lǐng)域出現(xiàn)了 另一條理想的途徑 就是 人工智能化直接監(jiān)測火焰性能控制 燃燒的方法 ，類似人工燒鋼通過觀察火焰顏色判斷 4 燃燒情況。目前 我國在自動(dòng)化控制理論方面同外國同行業(yè)水平相差不大 ，但在 實(shí)際應(yīng)用 上與 日本、 歐美 等 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)達(dá)的國家相比較還有很大的差距 。 我國對加熱爐生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的研究 從 80 年代開始 。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，提供了過程裝置 與計(jì)算機(jī)之間 的接口，人們開始用直接連接方法，使計(jì)算機(jī)與變送器和執(zhí)行部件之間的信號雙向 傳遞 無需人工干涉。 3 D c d t控 制 器可 控 硅 輸出 部 分電 加 熱 爐溫 度 變 松 器 溫 度 檢 測 部 件設(shè) 定 值CuI 圖 21 單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 爐溫控制的發(fā)展 爐溫控制的發(fā)展現(xiàn)狀與方向 50 年代， 由于 計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，人們開始在 實(shí)驗(yàn)室、工廠 或其它 條件中使用用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。為了更好的便于維護(hù)，同時(shí)還配備有多個(gè)接口 。 本系統(tǒng)主要由單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)板、晶閘管主電路及電氣控制 、 溫度檢測與信號放大模塊、數(shù)字控制與同步觸發(fā)模塊等部分組成。 單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用 該系統(tǒng)以 MCS51 單片機(jī)為核心構(gòu)成一個(gè) 爐溫控制系統(tǒng)， 該 系統(tǒng)具有對電爐溫度的 實(shí)時(shí)控制 ，定時(shí)檢測和調(diào)節(jié)，溫度數(shù)據(jù)顯示并打印，存儲必要的信息等功能。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展， 用于工業(yè)生產(chǎn)中 爐溫控制的微機(jī)控制系統(tǒng) 更加成熟。 單片機(jī) 憑借其 集成度高，運(yùn)算快速快，體積小、運(yùn)行可靠，價(jià)值低廉 的優(yōu)勢 ， 在數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、過程控制、智能化儀表、網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 以及 家用電器 等 方面得到廣泛應(yīng)用，本文主要介紹單片機(jī)在爐溫控制中的應(yīng)用。同時(shí)通過本設(shè)計(jì)來 全面檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識， 提高 發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題 的能力 2 第二章 單片機(jī)在爐溫控制中的應(yīng)用 單片機(jī)與爐溫控制系統(tǒng) 單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用 以前，人們是通過模擬儀表對爐溫進(jìn)行控制，采用人工手動(dòng)操作，依據(jù)個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)和控制系統(tǒng) 返回的數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)相應(yīng)的設(shè)備，控制效果不太理想，生產(chǎn)也不穩(wěn)定。 無論是對廣大用戶還是對于 整個(gè)社會(huì)來說都 具有 重大 的 意義 [1]。 如今 ， 隨著以微機(jī)為核心的溫度控制技術(shù)不斷發(fā)展 ， 用微機(jī)取代常規(guī)控制 的方式 已成必然，因?yàn)?它確保了生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行，提高了產(chǎn)品的 質(zhì)量與 數(shù)量， 節(jié)約了能源 ， 減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度， 并且能夠使加熱對象的溫度按照某種指定規(guī)律變化。 控制方案有推斷控制，直接數(shù)字控制（ DDC）， 模糊控制（ Fuzzy），預(yù)測控制，模糊控制（ Fuzzy），專家控制 (Expert Control)，魯棒控制（ Robust Control） 等。由于 爐子的原理和功能的差異 ，所采用的加熱方法及燃料 各不相同 ， 有天然氣、油電、煤氣 等。 溫度控制不好就可能引起 產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量， 生產(chǎn)安全 等一系列問題。Temperature control。本文重點(diǎn)介紹硬件的選取與接口電路的設(shè)計(jì)、模擬量輸入通道和開關(guān)量輸出通道的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)算法的軟件程序編程。 人機(jī)接口電路部分能實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定、溫度顯示、超溫報(bào)警等功能。 在 PCF8951 完成數(shù)模轉(zhuǎn)換之后， 8051單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 本文 主要涉及到控制系統(tǒng)的硬件 設(shè)計(jì) 和單片機(jī)的控制軟件編程。 系統(tǒng)具 工作可靠 、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn) ， 滿足 控制精度的要求。在溫度控制方面，單片機(jī)能夠代替常規(guī)的模擬調(diào)節(jié)器。 2021 屆 分類號： 單位代碼： 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基于 51單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號 年 級 2021 級 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 系（院） 信 息 學(xué) 院 指導(dǎo)教師 2021 年 4 月 摘 要 隨著電子 技術(shù)的 飛速發(fā)展，單片機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各行業(yè)發(fā)揮了重要的作用。 它 因?yàn)榧啥雀?、體積小、運(yùn)行可靠、應(yīng)用靈活、價(jià)格低、面向控制等特點(diǎn)得到了廣大工程技術(shù)人員和客戶的好評。本 文主要 設(shè)計(jì) 了 單片機(jī)爐溫控制系統(tǒng) 硬件電路 和 軟件程序 。本著在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下，盡可能的減少硬件成本。本系統(tǒng) 選 用 AD590 對爐溫進(jìn)行檢測，并且 選用 OP07 低漂移高精度前置放大器，對信號進(jìn)行放大。 采用 分段方法控制三 臺電阻爐溫度。本設(shè)計(jì)對溫度的調(diào)節(jié)時(shí)間不做說明。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) ； 爐溫控制 ； 接口電路 Abstract With the rapid development of electronic technology,Singlechip production of various sectors in the national economy played an important role. It is because of the high integration, small volume, reliable operation, flexible, low price and application for control of the engineering characteristics of technical staff and customers. In temperature control,SCM can replace conventional analog paper designs the temperature control system of microcontroller hardware circuit and software program. With reliable work, realtime system as the control accuracy requirements. Based on system performance requirements in the premise, reduce cost of hardware. This paper involves controlling system of hardware design and the SCM control software programming. This system choose AD590 thermocouple to test temperature and choose OP07 low drift of preamplifier to amplifiy signal. In PCF8591 plete digitaltoanalog 8051 single chip microputer, after processing of data. Segmentation control algorithm of three resistance furnace temperature. Can realize humanmachine interface circuit of the temperature setting, temperature display, and overtemperature alarm etc. The design of temperature regulation time to do that. This paper introduces the hardware design of interface circuit and analog input channel, and channel of switching output corresponding algorithm and the design of software programming. Key words: SCM。Interface circuit 目 錄 第一章 引言 ......................................................... 1 第二章 單片機(jī)在爐溫控制中的應(yīng)用 ..................................... 2 單片機(jī)與爐溫控制系統(tǒng) .......................................... 2 單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用 ................................ 2 單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用 ...................................... 2 爐溫控制的發(fā)展 ................................................ 3 爐溫控制的發(fā)展現(xiàn)狀與方向 .................................. 3 爐溫控制技術(shù)發(fā)展趨勢 ..................................... 3 第三章 爐溫控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ......................................... 5 單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................ 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ...........