显示模块段显示屏是最常用的显示器件，分为共阳极和共阴极两种形式。共阳极将所有发光二极管的阳极接在起作为公共端，当公共端接高电平，段的发光二极管阴极接低电平时，相应的字段就被点亮。共阴极将所有发光二极管的阴极接在起作为公共端，当公共端接低电平，段的发光二极管阳极接高电平时，相应的字段就被点亮。数码管的显示方法动态显示动态扫描，分时循环静态显示次输出，结果保持动态显示动态显示，就是微型机定时地对显示器件扫描，在这种方法中，显示器件分时工作，每次只能个器件显示。但由于人视觉的暂留现象，所以，仍感觉所有的器件都在显示。静态显示静态显示，是由微型机次输出显示后，就能保持该显示结果，直到下次送新的显示模型为止。这种显示占用机时少，显示可靠。通过比较及对程序的分析，本设计当中两组数码管均采用了共阴极静态显示。图显示子程序子程序返回译码选择显示位送入口将数据转换为七段码开始报警模块根据设计要求，在保温阶段，温度控制精度为正负度，故当温度下降或上升度时为故障状态，需要报警提醒。所以在电路设计上应用了蜂鸣器和发光二极管，系统正常运行时绿色发光二极管点亮，当出现故障时红色发光二极管点亮并且蜂鸣器鸣叫，提醒操作人员注意。报警状态可通过按键复位和系统恢复正常后自动复位图报警子程序键盘模块在本次设计当中，输入设备采用矩阵键盘。当设定键按下时触发键盘中断服务程序，由程序程控扫描法确定那个键按下并执行相应的动作。程控扫描的任务是首先判断是否有键按下。方法使所有的行输出均为低电平，然后从端口读入列值。如果没有键按下，则读人值为如果有链按下则不为。去除键抖动。方法延时，再次判断有无键按下，如际炉温与理想值的差值以及温差的变化率，并对炉温信号进行滤波和限幅处理。主程序流程图如图所示。图系统主程序控制系统的软件主要包括采样标度变换控制计算控制输出中断显示报警调节参数修改温度设定及修改。其中控制算法采用数字调节，应用增量型控制算法，并对积分项和微分项进行改进，以达到更好的控制效果。开始系统的初始化温度数据采集及处理温度值显示计算温差和温差变化率智能控制算法程序控制输出求出输出控制量结束考虑到电加热炉是个非线性时变和分布参数系统，所以本文采用种新型的智能控制算法。它充分吸取数学和自动控制理论成果，与定性知识相结合，做到取长补短，在实时控制中取得较好的成果。心得体会通过为期周的课程设计，让我学习了很多，也了解了很多，真的可以说是受益匪浅。此次课程设计中，我做的课题是基于数字的电加热炉温度控制系统。整个系统分为四个部分测量检测模块，控制调节模块，驱动执行和电源模块。查阅了很多资料并且对以前学习的专业知识系统并有针对性的复习设计出了自己满意作品，进而得到同学和老师的肯定，也只有这样才能起到此次课程设计的目的。通过各方面的努力，最终设计出了自己较为满意的系统。虽然这周过得很辛苦，但是自己付出的努力得到了回报，那种成就感是任何事物都无法代替的。还有在设计过程中，我们积累的经验，对我们以后的学习和工作会有莫大的帮助。参考文献康华光编著电子技术基础模拟部分高等教育出版社，于海生编著计算机控制技术机械工业出版社，李晓莹编著传感器与测设技术高等教育出版社，付家才编著单片机实验与实践高等教育出版社，谭浩强编著单片机应用教程清华大学出版社，本科生课程设计成绩评定表姓名性别男专业班级课程设计题目基于电加热炉温控制系统设计课程设计答辩或质疑记录成绩评定依据最终评定成绩以优良中及格不及格评定指导教师签字年月日果此时仍有键按下，则认为键盘上确实有键处于稳定闭合期。若有键闭合，则求出闭合键的键值。方法对键盘逐行扫描。程序中需等闭合键释放后才对其进行处理。开始置报警位子程序返回清除报警状态位通信模块在此部分主要是实现下位机与上位机之间的通信，将实时数据传送到上位机，进行同协调和集中管理。的电气接口是单端的双极性电源电路。由于采用的数据传输线路是非平衡，且是误无差分的接收方式，当信号穿过电气干扰环境时，发送的信号将会受到影响。故数据传输速率局限于传输距离局限于，但也是目前最广泛使用的串行通信接口标准。在本设计当中，考虑到系统调试的方便，采用了串行总线。芯片是美信公司专门为电脑的标准串口设计的接口电路，使用单电源供电。内部结构基本可分三个部分第部分是电荷泵电路。由脚和只电容构成。功能是产生和两个电源，提供给串口电平的需要。第二部分是数据转换通道。由脚构成两个数据通道。其中脚脚脚脚为第数据通道。脚脚脚脚为第二数据通道。数据从输入转换成数据从送到电脑插头插头的数据从输入转换成数据后从输出。第三部分是供电。脚脚系统软件设计本系统的应用程序主要由主程序中断服务程序和子程序组成。主程序的任务是对系统进行初始化，实现参数输入，并控制电加热炉的正常运行。主程序主要由系统初始化数据采集及处理智能推理等部分组成。系统初始化包括设置栈底工作寄存器组控制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的初始化的初始化等。数据采集及处理主要包括实时采集电加热炉的炉温信号，计算出实出隔离电压为，输入控制电流为。在图驱动执行电路中，当单片机的发出逻辑数字量为高电平时，经过三极管放大后驱动光耦合器的放光二极管，的输入端导通，有大约的电流输入。当的输出端脚和脚尖电压稍稍过零时，光耦内部双向可控硅即可导通，提供个触发信号给外部晶闸管使其导通当为低电平时，截止，双向可控硅始终处于截止状态。驱动电路有关元件的选择，组成吸收电路，并接在双向可控硅的两极之间。吸收回路组成缓冲器。有了吸收回路，可控硅通断过程中电源电压的变化率受到，的限制。可以抑制双向可控硅通断时产生的浪涌电流。和根据经验公式选，般取，取几欧到几十欧，本电路中取欧，取。为限流电阻，用来限制的输出驱动电流，其数值为电源电压峰值除以双向可控硅的允许重复电流。在本电路中取欧。由于在输出关断状态下也有小于或等于的输出电流，所以加入分流消除这个电流对双向可控硅的影响，以防止双向可控硅误触发，提高了系统的可靠性。在此电路中可以看出单片机的输出通道采用了进行驱动有以下优点控制简单。可用或指令直接控制以控制加热电阻的工作与否。由于采用了过零触发电路大大简化了双向可控硅的触发电路，把向控制变为实用的数字脉冲控制。与双向可控硅实际组成了个固态继电器，实现了无触电控制。输出通道实现了光电隔离，防止了射电干扰。输出通道用口直接控制双向可控硅，省去了的转换电路，简化了接口电路。双向可控硅电路双向可控硅这种可控硅具有双向导通功能，在交流电的正负半周都可以导通。其英文名即三级交流开关的意思，并把它的两极称为和，其电路符合如图所示。双向可控硅的通断情况由控制极栅极决定，当栅极无信号时和和闪烁存储器组合在单个芯片中，的是种高效微控制器。单片机的抗干扰性设计。单片机干扰最常见的现象就是程序出现不可逆状态，设计系统时般要添加个看门狗监控模块，在系统出现不可逆状态的干扰时，监控模块将重启系统。微处理器监控电路给微处理器提供辅助功能以及电源供电监控功能，当电源过电压欠电压时，将提供至少宽度的复位脉冲，其中的容许极限能用数字式的方法来选择或的容限。模数转换模块是个典型的逐次逼近型位转换器。它由路模拟开关位转换器三态输出锁存器及地址锁存译码器等组成。它允许路模拟量分时输入，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。采用电源供电，外接工作时钟。当典型工作时钟为时，转换时间约为时钟信号由于无片选端，因此电路增加了或非门，以便对进行读写控制。单片机采用的晶振，输出时钟信号，经触发器分频，得到的时钟信号，与的时钟端相连。通道选择三位通道选择端与数据线口的低三位相连，用数据线进行通道选择，由三位决定选择那通道。启动的启动端地址所存端均为高电平有效。将和连在起，与的输出端相连。或非门的两个输入端和均为低电平时，其输出为高电平，执行外部口的写操作。转换数据的读取当转换结束时，端输出高电平。可用查询和中断的方法进行数据读取处理。输出允许端为高电平，位转换数据输出到数据线上。只有和同时为低电平时，端才为高电平。执行外部口读操作为低电平。转换结束标志转换结束标志端经反向器与单片机的相连，即转换旦结束，外部中断则申请中断。图转换成高阻态，管截止而当与之间加个阈值电压般大于的电压时，就可以利用控制极栅极电压来使可控硅导通。但需要注意的是，当双向可控硅接感性负载时，电流和电压之间有定的相位差。在电流为零时，反向电压可能不为零，且超过转换电压，使管子反向导通，故要管子能承受这种反向电压，并在回路中加入网络加以吸收。触发方式控制双向可控硅从高阻态阻断区转换到低阻态导通区可以用不同的方式实现。相应的分为四种方式相对于为正，控制脉冲电压相对于为正相对于为负，控制脉冲电压相对于为负相对于为正，控制脉冲电压相对于为负相对于为负，控制脉冲电压相对于为正双向可控硅通常工作在控制方式和控制方式。在这两种控制方式下，控制灵敏度特别高。另外两种控制方式下，要求高倍的触发电流。在本设计中，选择了控制方式和。如同晶闸管的控制极那样，双向可控硅的控制极在触发后便失去了作用。双向可控硅长期维持低阻态，直到低于维持电流，然后在转换到高阻态。在控制交流电压时，每次电源电压过零双向可控硅都会自动截止，所以双向可控硅每半个周期都需要重新触发。在本设计中，考虑到电网电压的稳定和现在市场上销售的双向可控硅型号，选择了工作电压为，通态电流为的双向可控硅。利用单片机控制双向可控硅的导通角。在不同时刻利用单片机给双向可控硅的控制端发出触发信号，使其导通或关断，实现负载电压有效值的不同，