路制成板随后清点需要的元器件，并购买最后，按照自己设计的电路完成实物并调试。四川理工学院本科毕业设计论文第章系统的基本组成及工作原理系统的基本组成在工业生产中，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，温度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉热处理炉反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。本系统是由核心处理模块温度采集模块键盘显示模块及控制执行模块等组成。方案采用作为电路的控制核心,使用位的高精度模数转换器进行数据转换,控制电路部分采用控制可控硅的通断以实行对温度的连续控制,此方案精度相对较高，但价格昂贵。如用于本设计，显得浪费资源。方案二采用作为控制核心,以使用最为普遍的器件作模数转换,控制上使用对电阻丝加电使其升温。此方案简易可行,器件的价格便宜，且应用简单。对本次设计而言，相对适宜。综上分析,针对此次设计，我们采用方案二即可整个系统由单片机外围接口芯片，以及可擦除程序存储器模数转换器温度检测元件和温度控制电路组成。系统的基本工作原理控制系统工作如下材料温度由热电阻测量，信号放大通过放大器，毫伏信号放大后由转换成相应的数字量，再通过光电耦合器，进入主机电路。由主机进行数据处理，判断分析，再输出数字控制量，去控制加热功率，从而实现对温度的控制。同时，超过上下限时进行自动报警，控制中自动显示温度值。进行系统设计时，应考虑如下问题具有掉电保护功能具有超偏报警功能，超偏时，发光管以闪光形势报警输入输出通道和主机都用光电耦合器进行隔离，使仪器具有较强的抗干扰能力采用六位显示杨福强温度控制器的设计温度控制范围涉及测温元件电炉功率的选择控制精度超调量等指标，涉及到转换精度控制规律选择等。系统原理框图如下所示图系统原理框图本设计温度控制器以单片机芯片组为控制中心，由掉电保护供电系统对各个部分进行供电。温度测试电路将温度信息转换为模电信息，经数模转换将其转换为数字信号，然后再传到温度控制中心芯片组进行分析处理。在芯片组的处理下，控制温度控制电路的工作，控制显示当前温度及过温报警。温度控制电路工作以改变温度，从而达到控温目的。掉电保护供电系统温度测量电路温度控制中心芯片组温度控制电路可控硅温度显示数模转换过温报警四川理工学院本科毕业设计论文第章测温电路的选择及设计热电偶测温电路热电偶热电偶是将温度量转换成电势大小的热电传感器，它被广泛用来测量范围内的温度，它具有结构简单，使用方便，精度高，热惯性小，可测局部温度，集中检测，自动记录等特点。图热电效应如图，将两种不同材料导体两端接在起，端温度为，另端为，这时在这个回路中将产生个与温度以及导体料性质有关的电势，这样构成的热电变换元件称为热电偶，可用来测量温度，这种热电效应产生的电势是由珀尔帖效应和汤姆逊效应引起的。常见的几种标准化热电偶有铂锗铂热电偶分度号铂铑铂铑热电偶分度号镍铬镍硅或镍铬镍铝热电偶分度号镍铬考铜热电偶分度号。毫伏变送器毫伏变送器是电动单元组合仪表中的种，它可以将来自热电偶的级信号转换为电流输出，同时还能对热电偶温电曲线进行校正，从而使热电偶检测的温度值与变送器的输出具有线性关系，本系统中所有用的变送器为系列仪表中的热电偶温度变送器它的输入电路有冷端补偿和断偶保护措施，负反馈电路具有线性功能。线性功能毫伏单元变送用折线近似地代替曲线构成非线性负反馈使变送器整个闭合的特性具有非线性，如果这个非线性的规律和所用热电偶特性曲线互相抵消，就可以使输出电压和电流具有完全正比于温度的性能。杨福强温度控制器的设计为了提高测量精度，可将变送器进行零点迁移，当温度范围为，热电偶输出，使变送器输出,其输出经过电流电压变换电路转换为电压信号，这样，使用位的使量化误差达。热敏电阻测温电路热敏电阻利用感温电阻，把测量温度转化成测量电阻的电阻式测温系统，常用于测量范围内的温度，大多数金属导体的电阻，都具有随温度变化的特性，其特性方程如下分别为热电阻在和时的电阻值。为热电时中断，作为本系统的采样周期，在中断服务程序中启动读入采样数据，进行数据滤波上下线报警处理计算，然后输出控制脉冲信号，脉冲的宽度由计数器溢出中断决定。在等待中断时，将本次采样数值转换成对应的温度值放入显示缓冲区，然后用显示子程序，从中断返回后，再从中断返回主程序并继续显示本次采样温度，等待下次中断。系统控制主程序的设计其中中断嵌套在中断之中，而的初值是由计算值决定的。所以的最大输出必须小于，即保证在再次溢出中断之前，中断服务结束，并以中断返回到主程序，否则程序不能正常进行。程序所点用内部数据存贮的单元如图图参数内部分配图四川理工学院本科毕业设计论文图主程序流程图开始设计堆栈指针清标志和暂存单清显示缓冲区设定参数初值初始化开中断扫描键盘温度显示杨福强温度控制器的设计主程序设堆栈清本次越限标志清上次清暂存单元清显示缓冲方式方式计数赋值为低优先级中断启动允许中断中断调用显示程序调用扫描程序等待中断中断服务程序的设计中断服务程序保护现场置标志调用采样子程序调用数字滤波程序≠则交换标志清本次标志上限处理四川理工学院本科毕业设计论文恢复现场中断返回若则清上次越限标志≠则正常，绿计算值求值输出控制脉冲赋初值，高优先级中断启动允许中断标度转换显示温度等待中断中断返回若则置本次越限标志若上次没越限则转越限计数器加越限次数不等于转上限报警，红灯亮清标志恢复现场杨福强温度控制器的设计从中断返回中断服务程序由转来清标志停止输出从中断返回图中断程序图中断程序清标志停止输出返回四川理工学院本科毕业设计论文图系统控制流程图杨福强温度控制器的设计采样程序的设计图采样程序流程图根据流程图写程序如下采样值首址计数器赋值启动延时结束等待结束存放采样值四川理工学院本科毕业设计论文数字滤波子程序设计微机控制系统通常直接放在生产现场，会受到严重干扰，系统采用滤波方法来滤除干扰，数字滤波算法有很多，本系统采用中值滤波，就是连续三次取样，取中间值作为本次采样值。三次采样值分别放于中，取中间值放在累加器中，同时也转放在单元中，以备进行温度标度转换用。图系统控制程序流程图数字滤波程序流程图杨福强温度控制器的设计程序清单如下送若≠则否则转若则若≠则否则送返回若则若≠则，若则，四川理工学院本科毕业设计论文总结设计总结如下本设计硬件部分由温度检测数据处理和温度控制三部分组成，根据铂温度传感器良好的线性特点，对电阻温度进行检测，减少了传感器的非线性误差。同时利用单片机作为数据处理器，并运用算法进行数据处理。单片机定时对温度进行检测，信号经变换得到相应的数字量，送到计算机中进行判断和运算得到相应的控制量，去控制加热功率。在温度测控系统中，由于控制对象是电热丝，因而没有制冷效果，但是本人设计目的是控制最低温度为，所以要求控制环境的环境湿度不能高于，否则即使电热丝两端的电势差为也达不到控制要求，就算等的时间再久，它的温度也只是环境温度，所以，测控系统的工作环境要求不能高于。这也是本设计大弊端。如在控制对象上加入制冷装置，效果定然更佳。目前存在的最大问题就是随着加热对象的比热容的不同，达到控制温度的时间也不同，相同质量的物体，比热大的所需的时间比比热小的所用的时间多，这就造成了误差，这在控制精度的标准上就有了较大的问题，因为电器元件都会随着环境，如温度湿度压力等的变化而变化，在这种条件下，任何个元器件的微小变化都可能对控制精度造成影响。还有就是在这种精度下，在数据计算中的数据都必须保存位以上的有效数字，这无疑会使程序量增大，为编程造成了不少困难，在般的民用级应用场合根本不会用到精确度到的时候，大多数时候精确度到就足够了。杨福强温度控制器的设计致谢本次毕业设计共经历了三个多月的时间，在各位老师和同学的关心帮助下才得以顺利完成。在这段时间里，不仅大大提高了我的实践经验，也使我学到了许多书本上不曾接触的知识，开拓了视野，增广了知识面，最重要的是学会了如何利用信息资源帮助自己寻找资料，提高了自己的自学能力。我对本课题涉及的内容本来知道的很少，经过了这次的学习和指导老师的悉心教导，现在已经对它有了深刻的认识，虽然无法达到专业水平，但也是有了巨大的收获，感觉自己受益匪浅。在论文完成之际，我首先谨向在我做毕业设计期间给予我无微不至的关怀诲人不倦的老师致以崇高的敬意和真诚的谢意其次对朝夕相处的同学和在毕业设计期间给予我支持和帮助的朋友送上我深深的谢意,四川理工学院本科毕业设计论文参考文献王志刚现代电子线路第四版北京清华大学出版社高西全，丁玉玉数字信号处理第三版西安电子科技大学出版社王建坤入门与提高北京清华大学出版社王伟程序设计与应用北京人民邮电出版社陈松，金鸿电子设计自动化技术南京东南大学出版社章锡鹤，盛鸿宇印制电路板电路设计实训教材北京科学出版社路而红专用集成电路设计与电子设计造化清华大学出版社王金明数字系统设计与第版北京电子工业出版社姜雪松，张海风可编程逻辑器件和设计技术北京机械工业出版社陈曾平，刘平，马云电子设计基础与专用系统构成北京科学出版社北京电子工业出版社,杨福强温度控制器的设计附录温度自动控制器原理图四川理工学院毕业设计论文题目温度控制器的设计学生杨福强学号专业电子信息科学与技术班级电科指导教师杨秋霞四川理工自动化与电子信息学院二零零年六月四川理工学院本科毕业设计论文摘要本文设计了个温度自动控制器。本设计以单片机为控制核心，外加硬件电路，将温度显示和数字控制集和于体，实现智能温度控制。并采用软件程序实现升温的调节，能对加热炉的升温速度和保温时间严格控制。单片机控制系统由微处理器和工业生产对象两大部分组成。本文是通过热敏电阻和单片机等，来实现对工程上些系统的温度进行范围控制的过程。关键词测温算法单片机温度控制器杨福强温度控制器的设计四川理工学院本科毕业设计论文目录摘要第章前言概述课题分析设计思路第章系统的基本组成及工作原理系统