基于MCS51单片机温度控制系统的设计_加热炉课程设计.docx

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1、第一章 前言1.1 意义及争论背景在工业中， 电流、 电压、 温度、 压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。其中温度掌握也也越来越重要。在工业生产的很多领域中， 人们都需要对环境中的温度进展掌握。在石油工业中， 加热炉尤为重要，加热炉应用格外明显。而对加热炉进展温度掌握在整个工艺生产中的重要性尤为突出。加热炉被广泛应用于工业生产和科学争论中。由于这类对象使用便利，可以通过调整输出功率来掌握温度，进而得到较好的掌握性能， 故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。1.2 目前国内外进展状况电热炉温度掌握系统在工业生产中获得了广泛的应用，在农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重

2、要的地位。电阻炉温度掌握系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的消灭迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简洁到简单，随着生产力的进展和对电阻炉温度掌握精度要求的不断提高，电阻炉温度掌握系统的掌握技术得到快速进展。当前比较流行的温度掌握系统有基于单片机的温度掌握系统， 基于 PLC 的温度掌握系统， 基于工控机(IPC) 的温度掌握系统， 集散型温度掌握系统 DCS ， 现场总线掌握系统 FCS 等。21 世纪是高度信息化时代， 智能检测和掌握已成为的进展趋势，它不仅能完成较高层次信号的自动化检测，而且具有多种智能掌握作用。所以，单片机在检测和掌握系统中得到广泛的应用，在本文中主

3、要承受的掌握芯片为 MCS-51, 此芯片功能强大，能够满足设计要求。同时从系统的硬件和软件两方面介绍了 MCS-51 单片机温度掌握系统的设计，对硬件原理和程序框图做了简洁的描述。通过对电路的设计， 对芯片的外围扩展， 来到达对电阻炉温度的掌握和调整功能。11.3 本系统主要争论内容及要求利用微机掌握系统完成加热炉温度的检测、处理以及数字掌握计算，依据数据结果或进展相应的处理或转变加热功率，到达掌握温度的目的。掌握要求： 1 现场温度值可处理。2 温度范围为 400-1000C 。3. 系统有必要的保护盒报警4. 温度值要有显示5. 误差范围3C第2章 总体方案设计2.1 方案论证随着单片机

4、、工业掌握机、可编程掌握器等先进掌握系统的进展，逐步取代了以前大规模的继电器，模拟式仪表。单片机也因其极高的性价比而受到人们的重视和关注，获得广泛地应用。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰力量强， 对环境要求不高，价格低廉，牢靠性高 ，敏捷性好，开发较为简洁。它的软件编程比较简洁，宽阔工程技术人员通过学习单片机的学问后，就能依据自己的实际需要开发、设计一个单片机系统，并可获得较高的经济小姨。正由于如此，在我国单片机已被广泛的应用在工业自动化掌握、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。它将成为智能仪器和中、小型掌握系统中应用最多的一种微型计算机。本文以 MCS-51 系列单片机为核心，对电加

5、热炉进展智能掌握，掌握器承受PID 掌握算法，但是对于那些构造简单，参数时变或者根本褥不到数学模型的被控对象来说，PID 掌握优势还不如有阅历作者手工掌握效果好，而近年来得到广泛应用的 PID 掌握技术在这方面供给了解题方法。事实上，PID 掌握，是有误差和误差的变化来打算掌握输出量。PID 掌握结合了人的思维和阅历，是一种用机器语言实现的同时有模拟人的思维进展推断推理来掌握被控对象的智能方法。它具有高度的非线性。这样是目标系统到达格外好的掌握效果，同时与其它掌握方式进展比较具有过度过程短 掌握准时 系统节能等优点。因此掌握效果比较一般的掌握系要好得多。2.2 方案设计本系统的单片机炉温掌握系

6、统构造主要由单片机掌握器、 热电偶传感器、温度变送器以及被控对象组成。系统硬件构造框图如下：图 2.2 系统硬件构造框图第3章 系统硬件设计3.1 简述局部3.1.1 AT89C51 简介硬件的设计和实现 3.1AT89C51 系列根本组成及特性 AT89C51 是一种带4K 字节 FLASH存储器 FPEROM—Flash Programmableand Erasable Read Only Memory 的低电压、高性能 CMOS 8位微处理器， 俗称单片机。 AT89C51 是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。图3.1AT89C51管脚管脚说明：VCC ：

7、供电电压。GND ： 接地。P0 口：P0 口为一个8位漏级开路双向 IO 口，每脚可吸取8TTL 门电流。当 P0 口的管脚第一次写 1时，被 定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据地址的低八位。在 FIASH 编程时，P0口作为原码输入口，当 FIASH进展校验时，P0 输出原码， 此时 P0 外部必需接上拉电阻。P1 口： P1 口是一个内部供给上拉电阻的8 位双向 IO 口， P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流。P1 口管脚写入1 后， 被内部上拉为高， 可用作输入，P1 口被外部下拉为低电寻常，将输出电流，这是由于内部上拉的原因。在 FLASH编程

8、和校验时，P1 口作为低八位地址接收。P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向 IO 口， P2 口缓冲器可接收， 输出4 个 TTL 门电流， 当 P2 口被写“1” 时， 其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的原因。P2 口当用于外部程序存储器或16 位地址外部数据存储器进展存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1” 时， 它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进展读写时，P2 口输出其特别功能存放器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时

9、接收高八位地址信号和掌握信号。P3 口：P3 口管脚是8 个带内部上拉电阻的双向 IO 口，可接收输出4个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1” 后， 它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流 ILL 这是由于上拉的原因。 P3 口也可作为 AT89C51 的一些特别功能口， 如下表所示： 口管脚备选功能： P3.0 RXD 串行输入口 P3.1 TXD 串行输出口 P3.2 INT0 外部中断0 P3.3 INT1 外部中断1 P3.4 T0 记时器0 外部输入 P3.5 T1 记时器1外部输入 P3.6 WR 外部数据

10、存储器写选通 P3.7 RD 外部数据存储器读选通 P3 口同时为闪耀编程和编程校验接收一些掌握信号。RST ：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电寻常间。ALEPROG ： 当访问外部存储器时， 地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位字节。在 FLASH 编程期间， 此引脚用于输入编程脉冲。在寻常，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的16 。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要留意的是： 每当用作外部数据存储器时， 将跳过一个 ALE 脉冲。如想制止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置0。此时， ALE 只有在执

11、行 MOVX ， MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外， 该引脚被略微拉高。假设微处理器在外部执行状态 ALE 制止， 置位无效。PSEN ： 外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间， 每个机器周期两次 PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时， 这两次有效的 PSEN 信号将不消灭。EAVPP ： 当 EA 保 持 低 电 平 时 ， 则 在 此 期 间 外 部 程 序 存 储 器 0000H-FFFFH ， 不管是否有内部程序存储器。留意加密方式 1 时， EA 将内部锁定为 RESET ； 当 EA 端保持高电寻常， 此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引

12、脚也用于施加12V 编程电源 VPP 。XTAL1 ： 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2 ： 来自反向振荡器的输出。振荡器特性:XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石晶振荡和陶瓷振荡均可承受。如承受外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求， 但必需保证脉冲的凹凸电平要求的宽度。3.1.2 晶振电路晶振电路晶振是为电路供给频率基准的元器件， 通常分成有源晶振和无源晶振两个大类，无源晶振需要芯片内部有振荡器，并且晶振的信号电压依据起振电路

13、而定，允许不同的电压，但无源晶振通常信号质量和精度较差，需要准确匹配外围电路 电感、电容、电阻等，如需更换晶振时要同时更换外围的电路。有源晶振不需要芯片的内部振荡器， 可以供给高精度的频率基准， 信号质量也较无源晶振要好。如以下图 18 口接单片机的 XTAL2 口， 19 口接单片机的 XTAL1口。图 3.1.2 晶振电路3.1.3 复位电路复位电路当 AT89C51的 RST引脚加高电平复位信号时，单片机内部就执行复位操纵。复位信号变低电寻常， 单片机开头执行程序。本设计选用上电与按键均有效的复位， 电路如以下图 3.1.3图 3.1.3 复位电路上图输出接单片机的 RST 引脚。 上电

14、瞬间 RST 获得高电平， 随着电容 C1 的充电， RST 引脚的高电平讲渐渐下降。RST 引脚的高电平只要能保持足够的时间， 单片机就可以进入复位操作。3.2 温度检测及变送电路温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度掌握系统设计中不角儿缺少的一局部。本系统要求对加热炉内温度进展实时采集与检测， 在充分保证安全的状况下对代加工器件进展热处理。依据要求， 本系统的温度检查电路主要有传感器、运算放大器及 AD 转换器组成。经固定周期对加热炉内温度进展检测， 实现加热功能， 并是系统安全稳定。1. 温度传感器的选择由于本次设计的加热炉温度范围为 400-1000 ， 加热温度高， 而本

15、系统对加热炉温度掌握精度的要求为3，为满足设计要求选用K 型热电偶温度传感器， 其具体参数如下：名称： 镍鉻 镍硅 型号： WRN 分度号： B 测温范围：0-1300允许偏差3 偶丝直径 1.2-2.5mm此热电偶温度传感器是工业最常用温度检测元件之一。其优点是： 1 检测精度高。 因温度传感器热电偶直接与被检查对象接触， 不受中间介质的影响。 2 测量范围广。此 热电偶温度传感器从 400 1000 均可测量。 3 构造简洁， 使用便利。 此热电偶是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来格外便利。此 K 型热电偶温度传感器的测温根本原理是： 将两种不同的材料

16、的导体 A 和 B 焊接起来， 构成一个闭合回路， 当导体 A 和 B 的两个执着点 1 和 2 之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶温度传感器就是利用这一效应来工作的。由于热电偶温度传感器的材料一般都比较贵重， 而测温点到仪表的距离都很远，为了节约热电偶材料，降低本钱，通常承受补偿导线把温度传感器热电偶的冷端 自由端延长到温度比较稳定的掌握室内，连接到仪表端子上。必需指出，热电偶温度传感器补偿导线的作用只起延长热电极，是温度传感器热电偶的冷端移动到掌握室的仪表端子上，它本身并不能消退冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还

17、需要用其他修正方法来补偿冷端温度 t00 时 对测温的影响。在使用热电偶温度传感器补偿导线时必需留意型号相配。 极性不能接错。 补偿导线与温度传感器热电偶连接端的温度不能超过100 。2. 温度窗器信号转换设备的选择由于温度传感器测量的温度信号为模拟信号， 且测量信号比较微弱，因此必需要对此温度信号进展处理。处理过程为：首先要把温度信号经运算放大器进展放大，然后用 AD 转换器八方的后的模拟信号转换为数字信号输入单片机。因此要进展温度的检测，温度传感器信号转换设备必不行少。3. 热电偶传感器及其原理热电偶温度检测原理图如下：图 3.2 温度检测原理图4. 热电偶作为温度信号检测传感器，经过温度

18、补偿，再经过桥式电路抑制工模干扰。最终经过两级放大器，将热电偶输出的毫伏信号放大为可输入 AD 转换的模拟量信号。3.3 AD 模数转换电路ADC0809是一个典型的逐次靠近型 8 位 AD 转换器。它由 8 路模拟开关、8 位 AD 转换器、三态输出锁存器及地址锁存译码器等组成。它允许 8 路模拟量分时输入，转换后的数字量输出是三态的 总线型输出，可 以直接与单片机数据总线连接。ADC0809 承受+5V 电源供电，外接工作时钟。当典型工作时钟为 500KHz 时，转换时间约为 128us.1. 时钟信号：由于 ADC0809无片选端，因此电路增加了或非门74LS02 ，以便对 ADC080

19、9进展读写掌握。单片机承受 6MHzs的晶振， ALE 输出 66MHzs时钟信号，经 74LS74触发器 2 分频，得到 500KHz 的时钟信号， 与 ADC0809的时钟端 CLK 相连。2. 通道选择： 三位通道选择端 ADDA 、ADDB 、ADDC 与数据线 P1 口的低三位 P2.0 、P2.1 、P2.2 相连， 用数据线进展通道选择， 由 P2.0 、P2.1 、P2.2 三位打算选择那一通道。3. ADC0809 启动：ADC0809 的启动端 START 、地址所存端 ALE 均为高电平有效。将 START 和 ALE 连在一起， 与 74LS02 的输出端相连。或非门

20、74LS02 的两个输入端 WR 和 P2.3 均为低电寻常，其输出为高电平， 执行外部 IO 口的写操作。4. 转换数据的读取： 当转换完毕时， EOC 端输出高电平。可用查询和中断的方法进展数据读取处理。输出允许 OE 端为高电平， 8 位转换数据 D0D7 输出到数据线上。只有 P2.3 和 RD 同时为低电寻常， OE 端才为高电平。执行外部 IO 口读操作 RD 为低电平。5. 转换完毕标志 EOC: 转换完毕标志 EOC 端经反向器与单片机的 INT1 相连， 即转换一旦完毕， 外部中断 1 则申请中断。3.4 掌握电路图 3.3 AD 模数转换电路本系统的另一个重要环节为温度的掌

21、握，通过选择合理的加热原件，温度掌握原件及其它关心原件，对加热炉的温度进展掌握，从而实现加热炉的加热功能。1 加热原件的选择本次设计的加热炉为电阻炉， 因此承受高性能的加热电阻作为加热原件。依据加热炉的加热范围 400 C 1000 C 及加热最高温度 1023.75 C ， 本系统选用的加热电阻为： 铁鉻铝高点组电热合金。其具体参数如下：型号： GBT1234-1995材料： 25AL5常温电阻： 1.42功率： 300 180000W最高耐温 1400规格 1mm铁鉻铝高电阻电热合金具有电阻率高、电阻温度系数小、使用温度高的特点。在高温下耐腐蚀性好，且价格低廉，是工业电炉抱负的发热材料。2

22、 固态继电器固态继电器 Solid State Relay,缩写 SSR ，是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了掌握端与负载端的隔离。 固态继电器的输入端用微小的掌握信号， 到达直接驱动大电流负载。固态继电器由三局部组成：输入电路，隔离 耦合和输出电路。 1 输入电路按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，沟通输入电路和交直流输入电路三种 2 隔离 耦合固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种 3 输出电路SSR 的功率开关直接接入电源与负载端，实现对负载电源的通断切换。主要使用有大功率晶体三极管 开关管-Tra

23、nsistor，单 向可控 硅 Thyristor或 SCR ，双向可控硅 Triac ，功率场效应管 MOSFET ，绝缘栅型双极晶体管 IGBT 。图 3.4 温度掌握电路单片机 P3.0 口线输出驱动信号， 经反相器后输入固态继电器。单片机输出为高电寻常，固态继电器的主触点翻开，电源为热阻丝供电， 开头加热。当单片机 P3.0 口线输出为高电寻常， 固态继电器主触点断开， 系统加热停顿。3.5 键盘显示电路3.5.1 键盘电路键盘是向系统供给操作人员干预命令及数据的接口设备，键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种类型。本系统承受的是只管，简洁的独立式非编码按键。独立式键盘是指直接用 IO 口

24、线构成的单个按键电路。每个独立式按键单独占有一根 IO 口线，每根 IO 口线上的按键工作状态不会影响其他 IO 口线的工作状态。通常的按键都是低电平有效。独立式按键电路配置敏捷， 软件构造简洁， 但每个按键必需占用一根 IO 口线，在 按键数量较多时， IO 口线铺张较大，故 在按键数量不多时常承受这种按键电路，由于我所做的设计按键数量少，因此可以选用此按键构造。具体键盘电路图如以下图 3.5.1图 3.51 键盘电路3.5.2 LED显示电路1. 数码管的构造： LED 显示器 数码管系 发光器件的一种。常用的 LED 发光器件有两类： 数码管和点阵。数码管内部由七个条形发光二级管和一个小

25、圆点发光二极管组成，依据各管的两岸组合成字符。常见数码管有 10 根管脚。管脚排列如以下图所示。其中 COM 为公共端， 依据内部发光二极管的接线形式可分为共阴极和共阳极两种。使用时，共阴极数码管公共端接地，共阳极数码管公共端接电源。每段发光二极管需 5 10mA 的驱动电流才能正常发光， 一般需要加限流电阻掌握电流的大小。2. 静态现实： 静态现实就是单片机将所要显示的数据送出去后， 数码管始终显示该数据不变，到下一次显示时，再传送一次的显示数据。静态显示的接口电路承受一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴极或共阳极分别接地或者接 Vcc 。3. 串行静态显示：为 了解决静态显示 10

26、 口占用过多的问题，可 采用 串 行 接 口 扩 展 LED数 码 管 的 技 术 。 利 用 串 入 并 处 移 位 寄 存 器74LS164可以实现串行接口的扩展。图 3.5.23.6 报警电路在单片机掌握系统中， 一般的工作状态可以通过指示灯或者数码管显示来指示，以供操作员参考。但对于某些紧急状态或者反常状态， 为了使操作人员不致无视，以便于准时实行措施，往往还需要有某种更能引人留意、提起警觉的报警信号。本系统的报警电路包括闪光报警和鸣音报警两种方式。实现声光报警的接口电路比较简洁，如 图 3.6 所示。发 生组件承受压电蜂鸣器，只需在其两条引线上加 3V24V的直流电压，蜂鸣震荡音响。

27、压电式蜂鸣器构造简洁、好点小、而且适合于单片机系统。本电路的设计中， 要考虑与发光二极管串联的限流电阻大小确实定， 阻值选择不当会影响二极管的寿命。图 3.6 报警电路第4章 掌握算法设计为了进一步改进掌握器的方法是通过检测误差的变化率来预报误差， 并对误差的变化作出响应， 于是在 PI 调整器的根底上再加上微分调整器， 组成比例、积分、微分 PID 调整器， 其掌握规律为：1 tdu = kp(e + ed+ T Ttdi 0e ) + u d0t(4-1)式中 Td为微分常数， Td越大微分作用越强。PID 掌握的原理框图如图 4-1 所示。+PID掌握器D(S)被 控 对 象G(S)图

28、4-1 模拟 PID 掌握系统框图常规的 PID 掌握原理框图如上图所示。该系统有模拟 PID 掌握器和被控对象组成。图中， r(t) 是给定值， y(t) 是系统的实际输出值，给定值和实际值输出值构成掌握偏差 e(t) = r(t) - y(t) ， 其中 e(t) 作为 PID 掌握器的输入， U (t) 作为 PID 掌握器的输出和被控对象的输入。由于式 4-1 表示的是调整器的输入函数及输出函均为模拟量， 所以计算机是无法对其进展运算的，必需将连 续形式的微分方程化为离散形式的差分方程， 取 T 为采样周期。在采样时刻 t=i T(T 为采样周期， i 为正整数)， PID 调整规律可

29、以通过数值公式近似计算。T iTu= k e +ipiTiejj -0+ d (eTi- ei-1) + u0(4-2)假设采样周期取得足够小， 这种靠近可相当准确， 被控过程与连续过程格外接近。当执行机构需要的不是掌握量确实定数值，而是其增量 例如去风扇的电机时 ，可 导出增量式的 PID 算法，由 4-2 可得:T i-1Tui -1= Kep+i-1Tie+jj -0d (eTi-1- ei-2) + u0(4-3)由 4-2 与式 4-3 相减可以导出下面的公式:Du= uii- ui-1= k epi- e+ T i-1T ie +d (eTiTi- 2ei-1+ ei-2)(4-4

30、)室温温度掌握是这样一个反响调整过程： 比较实际室温顺需要室温得到偏差，通过对偏差的处理得到掌握信号，再去调整相应的输出设备的功率，从而实现对室温温度加热与制冷的掌握。该掌握系统承受过程掌握中应用最广泛的 PID 掌握形式，PID 算法用差分方程近似为：Tu =k e - e+ T e +d (e- 2e+ e) + u(4-5)ipii-1TiTiii-1i-2i-1式 4-5 也可以进一步写为：u= d e + d e+ d e+ u(4-6)i0 i1 i-12 i-2i-1TTTT其中d= k(1 +d )， d= -k(1 + 2d ) ， d= kd0pTT1pTi2p T利用典型

31、二阶的方法确定 k、 T、 T 参数Pdi二阶系统闭环传递函数一般形式为F(s) =11+ T s + T s 2(4-7)将 s 换成 j 得：12F( jw) =1(4-8)它的模为：1 - T2w2+ jwT1(1 - T w 22 +T w221A(w) = F( jw) =1(4-9)依据掌握理论可知， 要使二阶系统获得抱负动态品质， 应满足以下条件：A(w ) = 1； F(w ) = 0(4-10)2T2可得T =1(4-11)将4-11代入4-7可得1+2T s + T s 222F(s) =1(4-12)(s) 为该系统的开环传递函数依据0F(s)可算出F(s) =01 +

32、F (s)0F( s ) =( 1(4-13)(4-14)02 T2s 1 +122 Ts2而被控对象属于一阶对象和带纯滞后，其数学模型可近似写成：G(s) =KD(4-15)(1+ T s)(1+t s)D在温度掌握系统中， 满足 T ， 所以式 4-15 是一个两时间D常数相差较大的二阶环节。，由式 F (s) = D(s) G(s) 可推出02T s + T s 2221=KD D(S)(1 + T s)(1 +ts)D1 + T SDK2T SD2所以D(S ) =4-16所以需用比例积分调整器来校正系统， 比例积分调整器的传递函数为：1+t s D(s) =1T si4-17 4-1

33、6 与 4-17 两式对应相等推出 Ti= 2Kt ， t= TD1D最终得到调整器形式1 + T s1D(s) =D= K+4-182K tsDpT Si式中 K=D, T = 2K t ,T= 0Tp2K tiDdD代入式 4-6 u= d e + d e+ d e+ u中得：i0 i1 i-12 i-2i-1TTTd= K(1 +) =D(1 +)0pTi2K t2K tDDTd= K2p d = 0Td= -K= -TD1p2K tD第5章 系统软件设计本系统的应用程序主要由主程序、中断效劳程序和子程序组成。主程序的任务是对系统进展初始化，实现参数输入，并掌握电加热炉的正常运行。主程序

34、主要由系统初始化、数据采集及处理、智能推理等局部组成。系统初始化包括设置栈底、工作存放器组、掌握量的初始值、采样周期、中断方式和状态、定时器的工作方式以及 8255 的初始化、MAX1232的初始化等。数据采集及处理主要包括实时采集电加热炉的炉温信号，计算出实际炉温与抱负值的差值以及温差的变化率， 并对炉温信号进展滤波和限幅处理图5.1系统流程图。系统主程序掌握系统的软件主要包括：采样、标度变换、掌握计算、掌握输出、中断、显示、报警、调整参数修改、温度设定及修改。其中掌握算法承受数字 PID 调整，应用增量型掌握算法，并对积分项和微分项进展改进，以到达更好的掌握效果。考虑到电加热炉是一个非线性

35、、时变和分布参数系统，所以本文承受一种型。的智能掌握算法。它充分吸取数学和自动掌握理论成果，与定性学问相结合，做到取长补短， 在实时掌握中取得较好的成果第六章 总结在本设计系统中，用 AT89C51单片机作为主控机，通过外部程序扩展电路来实现大容量的软件程序的输入承载量，通过数据采集通道来实现对炉内各处温度的检测，在键盘及显示电路一体化的状况下来实现对数据的输入及对采集到的数据进展显示。在 CPU中把数据进展进一步处理后一方面送去显示,并推断是否需要报警； 另一方面与给定值进展比较,然后依据偏差值进展掌握计算。 本文一方面结合实际应用阅历， 力求做到较为系统和全面的介绍系统设计与实施技术； 另

36、一方面尽可能反响出温控系统的进展趋势， 以及其先进性和有用性。本系统在硬件设计的根底上， 在软件编程上选择查询方式， 再进展相关的软件设计和开发，通过所需的多机通信接口与总机的连接可实现实时监控， 不漏报的技术要求 。， 虽然目前的工业炉温度掌握技术已经很先进，但为了适应科学技术的不断进步，对炉温的掌握技术还需进一步的提高。致谢在教师的指导下， 我在两个多星期的时间里， 将电加热炉温度掌握系统的设计完成。经过这两个多星期的设计， 我把以前所学的课本理论学问与实践相结合，把理论真正的应用到实践中来，加深了对所学的专业学问的理解并接触到了很多的学问，开拓了视野，提高了自学力量。由于阅历方面的欠缺，

37、 我在设计中遇到了一些困难， 但在教师的指导下， 都一一得到了解决。教师为我的设计提出了很多贵重的意见和建议， 并供给了很多与设计有关的资料。她严峻的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和鼓励着我。从课题的选择到工程的最终完成，教师都始终赐予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向教师致以真诚的谢意和崇高的敬意参考文献1 李元春,计算机掌握系统M.高等教育出版社。2023.871212 施仁,刘文江,郑辑光,王勇,自动化仪表与过程掌握 M.电子工业出版社。2023.56983 王东峰, 单片机 C 语言教程M.电子工业出版社。2023.45774 南建辉,熊鸣,王军.MCS- 5

38、1 单片机原理与应用实例M.北京: 清华大学出版社,2023.58755 李玉峰,倪虹霞.MCS- 51 系列单片机原理与接口技术M.北京: 人民邮电出版社,2023.77826 叶丹霞, 王家礼.GSM模块TC35 及在远程监控系统中的应用J.现代电子技术, 2023.33427 王辛之.单片机应用系统抗干扰技术M，北京航空航天大学出版社，2023.11208 赵庆.RFID 技术应用领域分析及展望J.金卡工程,2023.42509 李进东, 范琴秀. 射频识别技术的进展与应用J. 科技信息( 学术版),2023.8896毕业设计论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人严峻承诺：所呈交的毕

39、业设计论文，是我个人在指导教师的指导下进展的争论工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的争论成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本争论供给过帮助和做出过奉献的个人或集体， 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计论文的规定，即：依据学校要求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计论文的印刷本和电子版，并供给名目检索与阅览效劳；学校可以承受影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前

40、提下，学校可以公布论文的局部或全部内容。作者签名：日期：学位论文原创性声明本人严峻声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进展争论所取得的争论成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的争论做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人担当。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定， 同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或局部内容编入有关数据库进展检索，

41、可以承受影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写设计过程1、学生在论文设计过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生把握专业学问、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学学问和专业技能分析和解决问题的力量 优 良 中 及格 不及格4、争论方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文设计期间的出勤状况 优 良 中 及格 不及格二、论文设计质量1、论文设计的整体构造是否符合撰写标准？ 优 良 中 及格 不

42、及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件？ 优 良 中 及格 不及格三、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格在所选等级前的内画“”指导教师：签名单位：盖章年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文设计质量1、论文设计的整体构造是否符合撰写标准？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文设计任务包括装订及附件？ 优 良 中 及格 不及格二、论文设计水平1、论文设计的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文设计说明书所表达的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格