基于ATmega64的多回路智能控温系统的研究和设计

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1、江苏大学硕士学位毕业论文摘要随着电子技术和通信技术的发展，监测控制仪表也逐步实现了自动化，智能化，其中半导体技术和SOC技术的发展为智能仪表的设计提供了新的方案。温度是控制领域最常见的控制参数，控温系统更是被广泛的运用在钢铁，化工等领域，因此，智能控温系统的研究具有重要的意义。本文在总结国内外相关研究的基础上，针对当Iji『工业温度测控系统的功能单一、不易维护、抗干扰能力差、控制对象局限等缺点，设计了基于ATmega64的多回路智能控温系统。该系统能够对12路电阻炉进行实时控制；采用Modbus通信规约支持工业组网；在硬件和软件上采

2、取抗干扰措施使得整个系统更能适应复杂的工业环境；控制算法智能化，对温度在大范围变化、控制对象具有多变性的工业系统更加适应。首先，本文提出了整个系统的功能要求和性能指标，设计了实施方案。其次，对硬件电路进行设计，合理选择各个芯片，充分利用了主控制芯片的内部资源使得系统简单可靠同时还节约了成本。然后，在温度采集电路、电源模块电路、电路板设计上都采取了抗干扰措施，使系统更加稳定可靠。软件设计时紧密结合硬件资源，结合操作系统的思想采用时钟调度法处理各项任务，实现任务模块化，提高了代码的有效率和系统的实时性；最后，研究了控制算法，分析了模糊控

3、制的原理，针对常规PID控制算法的不足将模糊控制与PID控制结合设计了模糊PID控制器。仿真实验结果表明该算法控温效果明显优于常规算法，本系统采用该控制算法是可行的。在完成以上设计的基础上，将本文设计的系统应用于工业现场，在钢管焊接口预处理上做实验。分析实验结果的同时对系统进行改进，再次提高了系统的抗干扰性能。实验数据表明改进后的系统运行稳定、控制效果好、性价比高，具有良好的市场前景。关键词：ATmega64，电阻炉，多回路，模糊控制江苏大学硕士学位毕业论文ABSTRACTWiththedevelopmentofelectronic

4、technologyandcommunicationtechnology，monitoringandcontrolinstrumentshavebeengraduallyautomatedandintelligent．AlsothedevelopmentofsemiconductortechnologyandSOCtechnologyprovidesanewprogramtotheintelligentinstrumentdesign．Temperatureisthemostcommoncontrolparametersinthec

5、ontrolarea，temperaturecontrolsystemiswidelyusedinsteel，chemicalandotherfields．Therefore，thestudyofintelligentTemperatureControlSystemhasimportantmeanings．First，thispaperdescribesthehardwaredesign，softwaredevelopment，algorithmsandinterferenceprocessingforthewholesystem．

6、Second，thehardwarecircuitisdesigned，choosingvariousofchipsreasonable，withinthemaincontrolchipmakingthesystemsimple，reliableandcostsavings，resourcesarefullyused．Then，thinkingofAnti—interferencemeasures，temperaturemeasurementcircuit，PowerModuleCircuitandCircuitBoardarede

7、signed，whichmakethesystemmorestableandreliable．CloselyintegratedwiththehardwareresourceswhenSoftwareDesign，combinedwiththethinkingofoperatingsystemanduseclockschedulingmethodtodealwiththetasks，inordertoachievethetaskmodule．Therebyincreasingthecodeefficiencyandsystemofr

8、eal—time．Finally,ControlAlgorithmisresearched．AnalyzingtheprincipleoftheII江苏大学硕士学位毕业论文fuzzycontrol，thinkingofthedefic