炉温控制课程设计报告

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1、炉温控制课程设计报告指导老师：王勇，邓萍学号：姓名：邹晶日期：2011年11月23日目录目录1引言3第1章技术指标41.1基本功能要求：41.2提高功能要求：41.3设计条件4第2章系统设计方案62.1原理图设计62.2硬件设计672.3软件设计72.3.1软件设计方案72.3.2程序清单（含必要的注释）8第3章单元电路设计263.1控制部分电路设计263．2矩阵键盘电路设计263.3显示部分电路设计283.3.1数码管内部原理图293.4温度采集模块电路设计313.4.1DS18B20通信程序373.5继电器电路设计39第4章测试与调整404.1电源电路检测404.2显示电路

2、测试404.3单片机控制电路测试404.4矩阵键盘电路检测404.5控制信号输出电路检测404.6温度采集电路检测404.7控制电路检测414.7总体电路测试41第5章加热炉温控系统使用方法425.1系统连接方法425.2系统使用方法42第6章设计小节436.1设计任务完成情况436.2问题及改进436.3心得体会43参考文献44引言随着计算机技术的发展和普及,以单片机为核心的小型嵌入式设备,已经在工业自动化、办公自动化等领域得到了日益广泛的应用本课题对工业对象中主要的被控参数电阻炉炉温进行研究，设计了硬件电路和软件程序。硬件电路选用STC12C5A60S2单片机及DS18B2

3、0，以STC12C5A60S2单片机为主体，构成一个能进行较复杂的数据处理和复杂控制功能的智能控制器，使其既可与微机配合构成两级控制系统，又可作为一个独立的单片机控制系统，具有较高的灵活性和可靠性。单片机根据输入的各种命令，进行智能算法得到控制值，输出控制和脉冲信号，从而加热电阻炉。软件程序脉冲采用中断方式。关键词　单片机；温度控制；计算机仿真；第1章技术指标1.1基本功能要求：内容：应用计算机的实时监控和温度测量技术，采用单片机、温度检测电路、温度控制电路等，实现电阻炉炉温的实时监控。要求：1.1.1采用单片机及相应的组成部件完成电阻炉温度控制系统设计，包括硬件电路和软件程序

4、设计；1.1.2测温范围0～100℃，使其系统控制的温度保温值的变化范围为30～60℃；1.1.3可根据按键设定目标温度，能够显示控温时的实际炉温和恒温时间等信息。1.2提高功能要求：1.2.1对其主电路和控制电路设计相应的保护电路，使其安全可靠地工作；1.2.2对影响温度控制时间和精度的因素进行分析，改进相应的计算机控制算法，完成计算机控制高效的算法设计。1.3设计条件1.3.1电源条件：稳压电源5V可调，220V直流电源1.3.2测试条件：万用表1.3.2元件清单：如表1.1示。元件清单元件名称数量电热杯1个SL－1型51单片机综合试验箱1个DS18B20温度传感器1片ST

5、C12C5A60S2单片机1片USB下载线1条单线固态继电器1个导线若干另有剪刀、镊子等工具表1-1第2章系统设计方案2.1原理图设计根据设计要求设计原理图如2-1所示。图2-1原理图图2-12.2硬件设计该设计本系统由STC12C5A60S单片机最小系统及其外围电路组成，单片机系统有自己的电源模块、显示模块、温度采集模块，如图2-1所示。根据实验箱设计电路图如图2-2所示。单片机最小系统显示按键控制信号输出驱动电路外围电路固态继电器温控炉温度采集电源模块图2-2硬件电路方框图2.3软件设计2.3.1软件设计方案为了更简单的完成温度控制的任务，采用如下算法控制继电器，程序的软件

6、流程图如下：图2-3软件流程图首先在程序的开头先读取用户的按键命令，当没有按键时，数码管仅显示实际温度；若按下“b”键，则数码管显示用户的设定温度；按下“c”键，则进入设置温度子程序，用户通过1～9数字键就可以设置用户所需温度，这样就完成了用户的操作。接下来读取DS18B20的数据，并按格式装配成数码管可以显示的类型。最后根据当前的温度值控制继电器的通断。主程序就是以上述流程往复运行。2.3.2程序清单（含必要的注释）#include#include#defineucharunsignedchar#defineDELAY_T

7、IME18#defineuintunsignedintexternunsignedcharKeyCounter;externbitKeyFlag;externbitSetFlag;externbitDisFlag;externbitShowTimeFlag;unsignedchardataDisData[2];//温度显示值unsignedchardataSetData[2];//温度设定值unsignedcharKeyCounter;//设置温度位数计数器floatRTValue;//实际