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1、毕业设计(论文)题目高精度长寿命大功率恒温器电气控制设计专业学生姓名班级学号指导教师指导单位摘要在钢铁、机械、石油化工、电力、工业炉窑等工业生产中,电阻炉被广泛应用于其中。而电阻炉是一个模型随炉温变化而变化的对象,这导致了温度成为这些行业极为普遍又极为重要的热工参数之一。随着社会的发展,技术的不断进步,温度控制的手段越来越优越。而单片机因其高可靠性和高性价比,在工业控制系统,智能化仪器仪表和智能接口等诸多领域内得到了极为广泛的应用。本文设计了以单片机为控制核心的炉温控制系统。该系统包含由AVR单片机及其复
2、位电路,晶振电路,总线收发电路,译码电路,温度传感器与系数接口,显示电路,存储器及接口电路组成的控制器,以温度为被控制量的闭环控制系统;基于DS18B20的温度检测,将模拟量转化为数字量;基于交流触发器和晶闸管触发电路的混合控制,能有效地增加使用寿命和减少调节时间。最终整个系统能够达到响应快,精度高,鲁棒性强,寿命长的特点。关键词:单片机;电阻炉;PID算法;温度检测与控制ABSTRACTTheelectricresistancefurnacearewidelyusedintheironandsteel,
3、machinery,petrochemicals,power,industrialfurnacesandotherindustrialproduction,whileitisamodelvaryingwithtemperatureobject,whichresultsthetemperaturebecomeaverycommonandimportantthermalparameterintheseindustries.Withthedevelopmentofsocietyandthetechnologya
4、dvances,themeansoftemperaturecontrolarebecomingmoreandmoreadvantageous.TheSingle-chipMicrocomputeriswidelyusedinindustrialcontrolsystems,intelligentinstrumentation,intelligentinterfaces,andmanyotherareasbecauseitshighreliabilityandcost-effective.Thisartic
5、ledesignsthecontrolsystemoffurnacetemperatureusingthecoreofsingle-chipmicrocomputer.ThissystemcontainstheAVRmicrocontrolleranditsresetcircuit,crystaloscillatorcircuit,thebustransceivercircuit,decodingcircuit,temperaturesensorandthecoefficientofinterface,d
6、isplaycircuit,thememorycontrollerandtheclosed-loopcontrolsystemwithtemperaturecontrolledobject.ThetemperaturedetectionbasedonDS18B20,whichchangetheanalogtodigitalconversion;themixturecontrolbasedonalternatecurrenttriggerandthethyristor,whichcaneffectively
7、increasetheservicelifeandreducetheadjustmenttime.Eventuallythewholesystemcanachievethecharacteristicsoffastresponse,highaccuracy,robustnessandlonglife.Keywords:Single-chipMicrocomputer;ResistanceFurnace;PIDControl;TemperatureDetectionandControl;目录第一章系统简介1
8、1.1ATmega8单片机简介11.1.1简单概述11.1.2主要特性11.1.3管脚说明21.2检测元件的比较及选择31.2.1热敏电阻31.2.2AD59031.2.3DS18B2041.3控制元件的比较及选择41.3.1固态继电器41.3.2交流接触器51.3.2晶闸管触发电路51.4系统的组成61.5温度控制的工艺要求71.5.1全速升温段71.5.2调温段(亦称保温段)71.5.3自然降温段7第二章系统整体方案设计8