片机作为最小系统进行控制，期望温度值由电位器电路经过转换后得到，实测温度值通过测得，然后将期望值与实测值的进行比较，但这样可能会存在偏差，如果偏差为正，则固态继电器吸合，电炉开始加热，如果偏差为负，则固态继电器不吸合，直至测量的温度与期望值相等，最后经显示。此外，本设计还设置了温度报警功能，当期望值与实测值温差较大时进行报警警示，温差较小时则不报警。这样有利于提示工作人员更好的进行温度控制，而且，我们采用了灯光和蜂鸣器双报警，这样就避免了个报警出现问题，导致不能正常报警，使其出现误差。同时，对于有的噪声干扰大的工作环境中，采用声源报警可能无法正确识别而对于有的能见度低的工作环境中，采用灯光报警也不利于识别。因此，采用双报警有效地避免了报警误差。设计的主要内容包括最小系统电位器电路转换模块加热和测量模块显示模块报警模块。最后，我们以方案为主，方案二作为预备方案，实现对水温的检测控制。第二章总体设计方案设计指标控制加热炉中水温的恒定采用位式调节规律运行开始后，可显示瞬时温度和设定温度值具有上下限报警功能可以实时设置期望温度值系统概述本课题所设计的自动加热控制系统主要包括两部分硬件电路及软件程序。硬件电路采用公司的作为主处理器，系统主要由信号采集转换数据处理输出显示等模块组成。各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍程序的设计使用语言编程，利用软件对其编译和仿真，详细的设计算法将会在程序设计部分详细介绍。系统控制原理框图如下图控制原理框图首先给定个温度期望值然后与测量值进行比较，将得到后的偏差通过控制器再经过调节控制执行器对加热设备进行加热，然后经测温传感器进行测温，将实测值再与期望值进行比较，直至实测值与期望值相符合。系统总体方案方案的系统总体方案框图测温传感器控制器执行器被控对象给定值偏差被控变量测量值图方案系统总体方案方案二的系统总体方案框图图方案二的系统总体方案控制方案选择在实际的温度测量系统中，常用的控制方法有开关控制和控制等。开关控制的输出规律是根据输入的偏差的正负，控制器的输出为最大或最小。这种控制方法比较简单，易于实现。但其存在定的滞后，使得温度在设定值附近有定的波动，不适合高精度的温度控制中。控制具有较强的适用范围，可适用于控制对象惯性较大且控制精度要求较高的场合。这种控制既能快速控制，又能消除余差，具有较好的控制技能。开关控制介绍开关控制又称双位控制，其控制器只有最大或最小两个输出值，相应的执行器只有开和关两个极限位置。理想的双位控制器其输出与输入偏差之间的关系为电位器控制器继电器加热杯测温元件比较器电位器控制器加热杯测温元件温度值或或理想的双位控制特性如图图双位控制特性控制介绍在过程控制中，按偏差的比例积分和微分进行控制的控制是应用最为广泛的种自动控制器。它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互，参数的选定比较简单等优点因此控制器是种最优控制。参数的选择比例系数对系统性能的影响在连续控制方式中，最基本的控制规律就是比例控制。比例系数越大，放大倍数就越大，将偏差放大的能力越强，控制力度也就越强，反之亦然。比例控制的优点是控制及时反应灵敏，偏差越大，控制力度越强，但其缺点是控制结果存在余差。积分控制对系统性能的影响为了消除比例控制器中的余差，在比例的基础上加入积分调节器，就可以轻松的解决，从而提高系统的控制精度。但积分的作用是随着时间的积累才逐渐增强的，控制动作缓慢，控制不及时。微分控制对系统性能的影响对于惯性较大的对象，受到干扰作用的初始时刻偏差很小。如果用比例控制，偏差值很小时，控制作用也很小，因此，比例控制对于惯性较大的对象控制过程缓慢，控制品质不佳。微分的特点是能起到超前控制的作用。能在偏差很小时，提前增大控制作用。对于惯性大的对象用比例微分，可以改善控制品质，减小最大偏差，缩短控制时间。但当偏差存在但不变化时，控制作用为零。基于以上特点，将比例积分微分结合起来组成控制器可以有效地改善控制性能。数字算法的增量表达式为变形为，这样大的电压就已经很危险了，后来通过与老师的协商，最后决定改用电磁继电器控制，这样不但可以解决容易击穿的问题，还可以减少人身安全。最后是激光温度传感器，这个对于我们来说，属于种新接触的测温元件，而且价格也比较昂贵，不是我们普通学生能负担得起的。还有激光测温传感器采集到的温度信号是数字量的，我们要和给定值进行比较还要进行转换，而转换和转换之间还有冲突，如果不用激光温度传感器，这些问题就可迎刃而解，所以我们采用了方案二。第六章结论自动加热控制系统设计，以温度控制为核心内容。采用单片机为核心，配合其它外围电路，再与软件配合起来实现对整个温度进行控制。该控制系统实现了以下功能温度给定功能通过电位器调节后经过转换送入单片机，用电位器阻值的变化模拟给定温度值的变化，再进过显示。温度采集功能通过进行温度采集并显示。报警功能当温度超过设定范围时，就会发出报警信号，发光二极管点亮，蜂鸣器发出滴滴滴的响声。温度控制功能采用位式控制，用温度给定值与测量值的偏差实现对温度的控制，并达到了预期效果。通过设计我发现我们的水平还很有限，硬件和软件的设计比较简单，所掌握的知识还不够全面，这就要求我们进步巩固自己的知识点，当有了更多的知识储备时，就会设计出更好的方案，从而功能也就越完善，应用范围也就更加广阔。致谢在本次毕业设计中，指导老师陈文燕老师和张坤鳌老师以认真负责的态度给予我们悉心的指导和支持，对于我们遇到的问题耐心地讲解，帮助我们解决问题提供思路。同时，还与我们探讨方案，找出最佳方法，帮助我们走出好多误区。两位老师孜孜不倦的帮助我们次又次的解决问题，时刻关心我们课程设计的进度，同时还在精神上给与我们鼓励，每当遇到棘手的问题时，总是先安慰我们不要着急，然后在帮助我们找到解决的办法，还告诉我们为什么这样做等等。在毕业设计即将结束时，对陈老师和张老师表示衷心的感谢。谢谢这几个月来对我们的帮助和照顾。其次要特别感谢王党树老师，是他为我提供了个良好的实践环境，帮助我们买些常用元器件，同时感谢同组的刘永洪同学，如果没有他的积极配合，我们是不可能顺利地完成这次毕业设计的，在遇到问题时他给我很多的支持和帮助，我感受到了团队合作的重要性。还要感谢李谦黄伟星朱丹等同学，谢谢他们在这次设计中给我提供了很多的参考和新思路，和我们起探讨和解决问题，给我能够很好的实践提供了种良好的氛围。心得体会经过这三个月的设计，我们所做的自动加热控制系统设计也取得了点小小的成果。在此期间我收获很多，毕业设计是对我们大学四年所学知识的检测，这次毕业设计不仅仅复习了以前所学的知识，而且还锻炼了我的动手能力和思考能力，在程序流程的设计方法和程序执行的时序都有了定的掌握，同时也较好地运用了和等软件。通过这次毕业设计我才明白学习是个长期积累的过程，在以后的工作生活中都应该不断的学习，努力提高自己的知识和综合素质。在毕业设计的这三个月里，我们把自己所学知识全部运用出来，用积极的态度去完成，这不仅是对我们所学知识掌握程度的检测，同时也是对我们态度的检测，在设计过程中，我们小组积极讨论，相互交流意见，共同分析和解决问题。当我们的想法出现分歧时，我们相互交换意见，积极采纳好的思想，不断地解决问题。通过交流，我学会了换位思考，要听取别人的宝贵意见。同时我也体会到了团队合作的重要性，在遇到困难时，团队各成员需要相互鼓励和信任。此外这次毕业设计也使我们的同学关系更进了步，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在起商量，听听不同的看法有利于我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。在毕业设计调试过程中，虽然取得了定的结果，但仍然有较多问题需要完善与解决，通过解决问题，我积累了些经验，为以后工作提供了较好的动手机会。此外，我还得出个结论知识必须通过应用才能实现其价值,有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现没那么简单，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此还要再次感谢陈文燕老师和张坤鳌老师对我的悉心指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，通过查阅大量相关资料，与同学交流经验，并向老师请教等方式，学到了不少知识，也经历了不少艰辛。总的来说还是获益匪浅的。相信这会对我今后的学习工作生活有非常重要的影响。这次毕业设计使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。最后对参加本次论文评审的老师表示衷心的感谢。参考文献龚尚福微机原理与接口技术，西安电子科技大学出版社，陈毅静过程控制系统与仪表，机械工业出版社，胡寿松自动控制原理，科学出版社，柴钰单片机原理及应用，西安电子科技大学出版社，赵燕传感器原理及应用，北京大学出版社，刘树林低频电子线路机械工业出版社阎石数字电子技术，高等教育出版社，赵负国信号采集与处理集成电路手册化学工业出版社李家昌自动控制仪表武汉,武汉工业大学出版社廖晓钟控制系统分析实际清华大学出版社陈益飞单片机原理及应用技术国防工业出版社丁保华张有忠单片机原理及接口技术实验教程中国矿业大学出版社周坚平凡的探索单片机工程师及教师的思考北京航空航天大学出版社柴天佑,王中杰,王伟加热炉控制技术的回顾与展望冶金自动化,附录位式控制电路图排阻数码管附录二控制电路图部分控制电路图部分二电阻丝无感方波三角波附录三实物图附录四位式控制源程序定义数组变量,定义引脚定义引脚定义引脚定义数码管小数点题目自动加热控制系统设计摘要目前，很多场合都需要自动加热控制系统，如锅炉金属热处理等工业生产中。自动加热控制系统改善了生产条件差控制精度低资源利用率低等问题。本文设计了个可用于金属热处理的自动加热控制系统，系统采用单片机作为系统控制处理核心，采用数字化的温度传感器采集水箱温度信息，并与设定值比较，计算出偏差，由固态继电器作为电加热炉的控制开关，控制器其导通时间。实测温度与给定值由显示。此外，还设置了温度报警功能，当期望值与实测值温差较大时进行故障声光报警。论文着重介绍了系统的硬件及软件设计。初步试验表明该系统达到设计任务要求。该系统的电路结构简单，具有人工设定自动调节报警显示等功能。本系统采用单片机控制，具有成本低可靠性好结构简单控制能力强等特