炉温进行控制的微机控制系统。其系统结构框图可表示为系统采用单闭环形式，其基本控制原理为将温度设定值即输入控制量和温度反馈值同时送入控制电路部分，然后经过调节器运算得到输出控制量，输出控制量控制驱动电路得到控制电压施加到被控对象上，电炉因此达到定的温度。图控制电路的设计给定值控制电路驱动电路晶闸管主电路被控对象输出温度采样电路基于单片机的温度控制系统设计单片机第二章单片机单片机是单片微型计算机的译名简称，在国内也常简称为单片机。它包括中央处理器随机存储器只读存储器中断系统定时器计数器串行口和等等。单片机主要应用于工业控制领域，用来实现对信号的检测数据的采集以及对应用对象的控制。它具有体积小重量轻价格低可靠性高耗电少和灵活机动等许多优点，单片微型计算机简称单片机是微型计算机的个重要分支，也是种非常活跃和颇具生命力的机种，特别适合用于智能控制系统。单片机内部模块在本设计中,从经济上以及性能上考虑，我选用作为。是系列单片机的种型号。单片机的类型有等。单片机内部结构单片机内部结构见图。它其中包含震荡器和时序电路的的两个定时计数器和个位端口串行口等组成。其中震荡时序与时钟组成定时控制部件。图单片机功能方框图输入输出端口的结构与功能单片机有个端口，公根线，个端口都是准双向口。每个口都包含个锁存器，即专用寄存器，个输出驱动器和输入缓冲基于单片机的温度控制系统设计单片机器。为方便起见，我们把个端口和其中的锁存器都统称。在访问片外扩展存储器时，低位地址和数据由口分时传送，高位地址由口传送。在无片外扩展存储器的系统中，这个口的每位均可作为双向的口使用。口可作为般的口用，但应用系统采用外部总线结构时，它分时作低位地址和位双向数据总线用。口每位均可作为口。口可作为般口用，但应用系统采用外部系统采用总线结构时，它分时作为高位地址线。口双功能口。作为第功能使用时同口，每位均可作为口。另外，每位均具有第二功能，每位的两个功能不能同时使用。单片机的引脚及其功能单片机采用引脚的双列直插封装形式。主电源引脚和脚主电源，正常操作的对编程及验证时均接电源。脚接地。脚和脚接外部晶振的两个引脚。控制信号引脚。脚单片机复位备用电源引脚。刚接上电源时，其内部寄存器处于随机状态，在引脚上输入持续两个机器周期的高电平将使单片机复位。掉电期间，此引脚可接上备用电源，旦芯片在使用中电压突然下降或短电，能保护片内中信息不丢失，使复电后能继续正常运行。脚当访问片外存储器时，的输出用于锁存低字节地址信号。即使不访问片外存储器，端仍以不变的频率周期性地出现脉冲信号。其频率为振荡器频率。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时的目的。应注意的是当访问片外数据存储器时，将跳过个脉冲端可以驱动个负载。对含有的单片机，片内编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。脚输出访问片外程序存储器的读选通信号。在从片外程序存储器取指令或常数期间，每个机器周期两次有效。每当访问片外存储器时，这两次有效的信号将不会出现。该端同样可驱动个负载。脚当输入端输入高电平时，可访问片内程序存储器的地址范围。若值超出地址时，将自动转向片外程序存储器。当输入低电平时，不论片内是否有程序存储器，则只能访问片外程基于单片机的温度控制系统设计单片机序存储器。系统扩展设计通常情况下，采用系列单片机的最小系统只能用于些很简单的应用场合，在此情况下直接使用单片机内部存储器数据存储器定时功能中断功能端口等，组成的应用系统的成本较低。单片机系统扩展的方法有并行扩展法和串行扩展法两种。并行扩展法是利用单片机的三种线进行的系统扩展串行扩展法是利用三线总线或双总线的串行系统扩展。但是，般串行接口器件速度慢，在需要高速应用的场合，还是并行扩展法占主导地,三个口时，首先向命令寄存器写入个控制字以确定三个口的工作方式。如果写入的控制字规定他们工作于方式Ⅰ或方式Ⅱ下，则这三个口都是的基本口。可以直接利用,或,指令完成这三个口的读写输入输出操作。工作在方式Ⅲ或方式Ⅳ时，口用作控制口或部分用于控制。单片机可以和直接连接，不需要任何外加电路，给系统增加了个字节的位线及个计数器。当且时，选中的工作在和时，选中片内三个端口。相应地址分配为内部命令状态口口口口定时器低八位口定时器高八位口基于单片机的温度控制系统设计系统硬件设计转换电路图转换电路图的和变送器输出端相连，故上输入的范围的模拟电压经转换后可由通过程序从口输入到它的内部单元。首先输入地址选择信号，在信号作用下，地址信号被锁存，产生译码信号，选中路模拟量输入。然后输入启动转换控制信号启动转换。转换结束，数据送三态缓冲锁存器，同时发出信号。在允许输入信号的控制下，再将转换结果输入到外部数据总线。可控硅控制电路对温度的控制是通过可控硅调控器实现的。如图所示，基于单片机的温度控制系统设计系统硬件设计图可控硅功输出与通断时间关系双向可控硅管和加热丝串联接在交流，交流试点回路。在给定的周期内，只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。图示出了可控硅管在给定周期内具有不同接通时间的情况。显然，可控硅在给定周期的时间内接通的功率最大。可控硅接通时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲由用软件在引脚上产生，受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制极上。通常，电阻炉炉温控制采用偏差控制法。偏差控制的原理是先求出史册炉温对所需炉温的偏差值，然后对偏差值处理而获得控制信号去调节电阻炉的假热功率，以实现对电阻炉的炉温控制。在工业上，偏差控制又称为控制，这是工业控制中常用的控制形式，般能收到令人满意的效果。控制论告诉我们，控制的理想方程是式中测量值与给定值之间的偏差微分时间积分时间基于单片机的温度控制系统设计系统硬件设计调节器的放大系数将上式离散化得到数字位置式算法式中在位置式算法的基础之上得到数字增量式算法基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计第四章系统软件设计主程序图主程序流程图主程序送基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计清本次越限标志清上次越限标志清累加器清暂存单元,清显示缓冲区调用显示程序调用扫描程序等待中断应当注意由于被设定为计数器方式，初值为，故它的溢出中断时间为个过零同步脉冲。为了系统正常工作，中断服务程序的执行时间必须满足的制时间要求，因为的中断是嵌套在中断之中的。中断服务程序中断服务程序是温度控制系统的主程序，用于启动转换器，读如数据采样，数字滤波，越权温度报警和处理，计算和输出可控硅的同步触发脉冲等。引脚上输出的该同步脉冲宽度由计数器的溢出中断控制，基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计利用等待溢出中断空隙时间完成把本次采样数值转换成显示值而放入显示缓冲区和调用温度显示程序，从中断服务程序返回后便可以恢复现场和返回主程序，以等待下次中断。中断服务程序框图如图所示基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计图中断服务程序流程图中断服务程序保护现场置标志中断返回基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计清上次越限标志若温度不越限，则绿灯亮，对值求补，作为值启动允许中断显示温度等待中断否则，下限声光报警越限计数器加越限次吗基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计采样子程序采样子程序流程图如下图所示，图采样子程序流程图采样子程序采样值始址送启动工作,选同启动延时完成所有采样结束返回采样值始址送采样次数送基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计延时存放采样值,数字滤波程序数字滤波程序用于滤去来自控制现场对采样值的干扰。本设计采用中值滤波，程序如下基于单片机的温度控制系统设计系统软件设计图数字滤波程序流程图送≠←≠≠送返回送送送送基于单片机的温度控制系统设计总结总结本设计使用无的作为主控芯片进行控制，单片机具有集成度高，通用性好，功能强，特别是体积小，重量轻，耗能低，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特优点，在数字智能化方面有广泛的用途。其中的温控系统采用镍铬镍铝热电偶，此电偶用于的温度测量范围，相应的输出电压为温度是工业对象中的个重要的被控参数，在本系统中，若采用模糊控制或者神经网络及遗传算法控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，提高了生产效率。我在以后的设计实验中会加以致用，取得更好的成绩。基于单片机的温度控制系统设计参考文献参考文献何立民单片机高级教程应用北京北京航空航天大学出版社赖寿宏微型计算机控制技术北京机械工业出版社，康华光主编电子技术基础北京高等教育出版社秦实宏等单片机原理与应用技术北京中国水利水电出版社李洪编著电路设计北京人民交通出版社方大千等实用电子控制电路北京国防工业出版社曹巧媛单片机原理及应用北京电子工业出版社李华等单片机实用接口技术北京北京航空航天大学出版社周慈航单片机程序设计基础北京北京航空航天大学出版社陆子明单片机设计与应用基础教程北京北京国防工业出版社基于单片机的温度控制系统设计李冰吉首大学张家界学院，湖南吉首摘要随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉热处理炉反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们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。本设计采用无的作为主控制芯片。的接口电路有。用于键盘显示器接口，可作为的外部存储器。其中温度控制电路是通过可控硅调功器实现的。双向可控硅管和加热丝串联接在交流，交流试点回路，在给定周期内，只要改变可控硅管的接通时间便可改变加热丝功率，以达到调节温度的目的。关键字温度控制接口电路可控硅,目录绪论第章单片机温度控制系统方案简介第二章单片机单片机内部模块单片机内部结构输入输出端口的结构与功能单片机的引脚及其功能系统扩展设计单片机外总线结构芯片的扩展设计单片机温控模块第三章系统硬件设计系统总体设计接口电路转换电路可控硅控制电路第四章系统软件设计主程序流程图中断服务程序采样子程序数字滤波程序总结参考文献基于单片机的温度控制系统设计绪论绪论温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温