電子機電論文編號:JD531 論文字數:19121,頁數:48  程序:匯編

 目 錄
1 系統概述   1
1.1 系統的總體控制方案   1
1.2 系統的控制任務   2
1.3 微處理器和外圍設備的選擇   2
1.4 控制算法的確定   3
2 系統硬件設計   4
2.1 傳感器及小信號放大電路的設計   4
2.1.1 傳感器的設計   4
2.1.2 小信號放大電路的設計   6
2.2 數據轉換模塊的設計  9
2.2.1 A/D轉換芯片介紹   9
2.2.2 ADC0809與8051接口電路   12
2.3 鍵盤、顯示模塊的設計   13
2.3.1 8279簡介   13
2.3.2 8279與8051的接口電路    14
2.4 LED顯示器設計   16
2.5 8051單片機介紹   17
2.5.1 MCS—51系列單片機簡介 17
2.5.2 8051各引腳及功能  18
2.5.3 8051存儲器結構  19
2.5.4 8051的時鐘電路   20
2.5.5 8051的復位電路  21
2.6 溫度控制電路設計  21
2.7 報警模塊的設計  23
3 系統軟件設計   25
3.1 設計要求  26
3.2 程序設計   26
4 系統抗干擾技術  40
結 論   42
致 謝  43
參考文獻  44
附錄:原理圖   45

摘   要
 單片機技術已成為現代電子技術、計算機應用、自動控制與計量測試技術中日益普及的一項新技術。單片機具有集成度高、功能強、可靠性高、結構簡單、易于掌握、應用靈活和價格低等優點，在工業控制、機電一體化、智能儀表、通信、家用電器等諸多領域中得到了廣泛應用。本文介紹的是以集成單片機芯片為控制核心的爐溫控制系統的設計。說明單片機在溫度控制中對數據的采集、處理及相關的接口電路,分析系統的軟、硬件結構及其工作原理。另外，設計中還充分考慮了系統的抗干擾問題。通過簡化電路，使用監控復位芯片和光電耦合器以及其它相應的保護電路，提高了系統的抗干擾能力。該系統對電阻爐溫度進行控制，工作穩定可靠，能實現控制精度的要求。整個系統使用范圍廣，只需要改變相應的功率驅動模塊就能滿足不同的控制要求。整個系統具有體積小、成本低、功能強等特點。系統主要由以下幾部分組成：溫度檢測；信號放大；A/D轉換；單片機8051的數據處理；驅動電路。
關鍵詞: 電阻爐；溫度控制；單片機；熱電偶；晶閘管。       

控制任務"
 本設計的控制對象是一個功率為2KW的單向電阻爐，要求溫度在0～1000℃范圍內可調。系統的主要控制任務是：
 ① 電阻爐溫度的檢測；
 ② 電阻爐溫度的閉環控制；
 ③ 對溫度控制采用PID算法，各參數檢測值超過額定值時進行報警；
 ④ 顯示控溫時的實際溫度與恒溫時間。
 (2) 設計要求
 系統的設計要求如下：
 ① 溫度超調量：δ≤10%；
 ② 恒溫誤差（靜差）：s：±4℃；
 ③ 恒溫值：400～600℃；
④ 恒溫時間：1800～3600s。