基于单片机炉温控制系统设计

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1、31基于单片机炉温控制系统设计摘要本文主要从硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机温度控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以89C51单片机为核心,由温度检测电路,模/数转换电路,过零检测电路,报警与指示电路,光电隔离与功率放大电路等构成。关键词：单片机；温度传感器；温度检测；温度控制；PID算法31BasedOnSingle-chipMicrocomputreTemperatureControlSy

2、stemDesignAbstractThedesignofsingle-chip’stemperaturecontrolsystemisintroducedfromhardwareandsoftware,andsimplyexplainshowtoactualizethetemperaturecontrol.Thehardwareprincipleandsoftwarecasefigaredescribed.Someimportanttechniquesinadesignschemeofthehardwareandthesoftw

3、areofthetemperaturecontrolbysingle-chipmicrocomputerareintroduced.Thesystemmostlytakes89C51single-chipmicrocomputerascore,itisstructuredbytemperaturetestingcircuit,A/Dswitchcircuit,zeropassagetestingcircuit,warningandindicationcircuit,optical-electricalisolationandpow

4、eramplifiercircuitandsoon.KeyWords：Single—ChipMicrocomputer；Temperaturesensor；Temperaturecollecting；Temperaturecontrolling；PIDalgorithm31目录1前言11.1课题的背景与意义11.2课题的应用与展望21.3课题举例简介22总体方案32.1系统结构32..2单片机温控模块32.3具体设计考虑43硬件设计53.1AT89C51单片机的最小系统设计53.1.1电源电路53.1.2时钟电路53.1.3复位电

5、路73.2温度控制电路73.3温度检测电路设计83.3.1设计目标83.3.2设计的出发点83.3.3设计原理83.3.4转换电路83.3.5信号处理电路93.3.6主电路103.4光电隔离电路113.5过零检测电路114软件设计124.1设计步骤124.1.1系统的程序框图12314.2PID控制算法144.2.1PID控制作用144.2.2PID算法的微机实现144.2.3PID算法的程序设计154.3内存分配165结论19致谢20参考文献21附录A源程序清单22附录B电路原理图32311前言1.1课题的背景与意义在近四十年的

6、时间里，电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段，尤其是随着半导体集成技术的飞跃发展，七十年代初诞生了一代新型的电子计算机——微型计算机，使得计算机应用日益广泛；而单片微型计算机的问世，则更进一步推动了这一发展趋势，使计算机应用渗透到各行各业，达到了前所未有的普及程度。一个由微电子技术为先导，计算机技术为标志，包括新材料、宇航、生物工程、海洋工程等多种学科在内的新技术革命正在兴起。在国内，由于单片机具有功能强、体积小、可靠性好、和价格低廉等独特优点，因此，在智能仪器仪表、工业自动控制、计

7、算机智能终端、家用电器、儿童玩具等许多方面，都已得到了很好的应用，因而受到人们高度重视，取得了一系列科研成果，成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广阔的发展前景。1.2课题的应用与展望随着电子技术以及应用需求的发展，单片机技术得到了迅速的发展，在高集成度，高速度，低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。伴随着科学技术的发展，电子技术有了更高的飞跃，我们现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测，而且我们可以很容易地做到多点的温度检测，如果对此原理图稍加改进，我们还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。总

8、的来说,在智能温度测量与控制电器中，单片机起了智能控制部件作用。它的存在，提高了电器的品质，增加了智能温度测量与控制电器的功能，并在智能温度测量与控制电器中执行模拟人类智能的进程。随着智能控制理论与人工智能研究的深入，各种更加逼真地模拟人类智能的温