基于单片机的电阻炉温度控制系统设计.doc

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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：基于单片机的电阻炉温度控制系统设计学生姓名：学号：专业：测控技术与仪器班级：测控06-3班指导教师：基于单片机的电阻炉温度控制系统设计摘要电阻炉作为工业炉窑中的一种常用加热设备被广泛应用于工业生产中。对电阻炉温度控制精确与否将直接影响到产品的质量和生产效率。电阻炉是一种具有纯滞后的大惯性系统，开关炉门、加热材料、环境温度以及电网电压等都影响控制过程，传统的电阻炉控制系统大多建立在一定的模型基础上，难以保证加热工艺要求。本文将PID控制算法引入到传统的电阻炉控制系统中，借此提高其控制效果。设计一个控制精度高、运行稳定的

2、电阻炉温度控制系统是很有必要的。本设计是以电阻炉为被控对象，单片机为核心设计的一种控制系统。其中以K型热电偶作为温度传感器，STC89C52单片机为控制核心，PID运算规律作为控制算法。文中详细介绍了该控制系统的硬件电路设计、软件设计及PID控制算法。在对电阻炉温度控制系统的研究之后，本设计主要完成温度控制系统的总体方案设计、硬件原理图的绘制、信号调理电路的设计、固态继电器的应用及温度控制电路的设计同时也完成了系统程序设计，并通过软件完成了对温度的控制功能。关键词：电阻炉；温度控制；PID算法；单片机Thedesignofresistorfurnacetemperat

3、urecontrolsystembasedonsinglechipAbstractResistancefurnacewaswidelyusedinindustrialproduction,theeffectofthetemperaturecontrolofResistancefurnacehasadirectimpactonproductqualityandproductivity.Therefore,thedesignofahigh-precisioncontrolandstableoperationoftheresistancefurnacetemperature

4、controlsystemhasahighapplicationvalue.Inthisdesign,theresistancefurnaceasacontrolledobject,singlechipasthedesignofacontrolunit.WhichtypeofthermocoupletemperaturesensorasK,STC89C51microcontrollerascontrolcoreandPIDcontrolalgorithmforoperationrule.Thispaperintroducesthecontrolsystemoftheh

5、ardwarecircuitdesign,softwaredesignandthePIDcontrolalgorithm.Ontheresistancefurnacetemperaturecontrolsystem,thedesignofthemaincompletedtheoverallschemeofthetemperaturecontrolsystemdesign,hardwarecircuitprinciplediagram,thesignalofcircuit,theapplicationofsolidstaterelaysandtemperaturecon

6、trolcircuitdesignofthesystem，meanwhilefinishtheprogramdesign,throughthesoftwarecontroltocompletethefunctionoftemperaturecontrol.Keywords:resistancefurnace;temperaturecontrol;PIDcontrol;single-chipmicrocomputer目录摘要IAbstractII目录III第一章绪论11.1课题研究的背景及意义11.2国内外研究概况及发展趋势21.3智能温度控制技术的发展21.3.1PI

7、D控制21.3.2模糊控制41.3.3模糊自整定PID控制51.3.4神经网络控制系统51.3.5专家控制系统6第二章电阻炉温度控制系统总体方案设计82.1基于虚拟仪器的电阻炉温度控制82.2基于PLC的电阻炉温度控制82.3单片机与FPGA综合实现电阻炉的温度控制92.4基于单片机的电阻炉温度控制系统10第三章硬件电路设计123.1温度检测电路123.1.1温度传感器123.1.2冷端温度补偿133.2放大电路143.3ADC0832简介153.3.1ADC0832引脚如图153.3.2单片机对ADC0832的控制原理163.4STC89C52单片