电加热炉温度单片机控制系统设计文献综述

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1、文献综述电加热炉温度单片机控制系统设计1前言本设计的主要任务是设计基于单片机的智能温控系统。该设计是以数字化控制为基础，以单片机为核心，采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路，实现对电炉温度的自动控制。并采用零点迁移技术和固态继电器控温电路，降低硬件成本，提高温控系统的性能价格比。炉温信号通过温度检测及变送，变成电信号，与温度设定值进行比较，计算温度偏差和温度的变化率，再由智能控制算法进行推理，并得控制量，可控硅输出部分根据调节电加热炉的输出功率，即改变可控硅管的接通时间，使电加热炉输出温度达到理想的设定值。

2、自从单片机诞生以来，经历了各阶段发展后，已具备了完善的功能。单片机已渗透进我们生活中的各各领域，已经难以找到没有单片机参与的领域。诸如卫星的控制接收设备，轮船上的各种控制设备，大楼的灯控及门控，各种自动化过程的实时监控与数据采集，广泛使用的各类IC卡设备与配套设施，汽车上的各类感应装置与处理设备，照相机、摄影机、游戏机，还有各式电子玩具等等，这些不可能离开单片机。还有像那些自动控制领域的机器人、精密仪器、工业设备就更不用说了。所以，单片机的开发与应用将造就一大批各类行业的有用人才。电加热炉随着科学技术的发展和

3、工业生产水平的提高,已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用,并且在国民经济中占有举足轻重的地位。对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象,很难用数学方法建立精确的数学模型,因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点,在工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。采用单片机进行炉温控制,可以提高控制质量和自动化水平。[1-5]2主题62.1研究背景及意义单片机又称微控制器，对于那些从事电子

4、技术工作的工程师们来说那已经是很平常的一种器件。在单片机应用逐渐渗入到各行各业的各产品中的同时，制造单片机的半导体厂家也从几十年前屈指可数的几家发展到现在的几十家甚至上百家。不同厂家提供了基于不同架构平台，具备不同功能特色的单片机，这就使得工程师们可以按照具体设计的要求，挑选一款最适合的芯片进行系统开发，在满足功能要求的同时最大幅度的降低成本，并提高了自己产品的性能价格比。单片机是靠程序的，并且可以进行修改。通过不同程序实现不同的功能，尤其是一些特殊的独特的一些功能，这是别的元件需要费很大力气才能做到的，有些

5、则是花大力气也难以到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列芯片，或者使用60年代的CD4000系列这些硬件来完成的话，电路绝对是一块很大PCB板！但是如果要是用美国70年代才成功投放市场的系列单片机，结果就会有很大差别！因为单片机通过你所编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！由于单片机对成本是很敏感的，所以目前占统治地位的软件还是一些最低级汇编语言，它是除二进制机器码以外最低级的语言了，既然这么低级为什么还要继续用呢？很多高级语言已经达到了可视化编程的水平为何不使用呢？原因非常简单

6、，就是单片机没有家用PC那样的CPU，也没有家用硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮，也会达到几十K的大小！对于家用PC的硬盘来讲没多少，可是对于单片机来讲是不可接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行，所以汇编虽然原始却还是在一直使用。同样的道理，如果把巨型计算机上的操作系统和软件拿到家用PC上来运行，家用PC的也是承受不住的。可以这么说，二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC。它是

7、由主机、显示器、鼠标键盘等组成。还有一类计算机，大多数人却不那么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械产品的单片机。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。使用单片机来控制炉温有以下几样优点：（1）可以有效地降低控制器硬件成本。拥有更快的速度、更新功能的新一代微处理机不断上市，硬件价格会变得更便宜。体积更小、重量更轻、耗能更少是它们的共同优点。6（2）可拥有更高的稳定性。内部集成电路的故障率更低。（3）数字电路温度漂移更小，受其他参数影响更小，更加稳定。（4）硬件设计趋于标准

8、化。在电路集成过程中采取了一些更好的屏蔽设备，能有效避免电路中比较大的瞬态电流、电压引起的电磁干扰麻烦，所以可靠性更高。（5）采用微处理机的数字控制，使信息的双向传输能力得到很大提高，可随时改变控制参数。（6）提高了信息存贮、监控、诊断以及分级控制的能力,使伺服系统更趋于智能化。（7）随着单片机芯片的运算速度和存储器容量的不断增加，性能较强不过算法比较复杂。[6-9]2.2国内外研究现状国内单片机的