近寄存器复位。下降沿启动转换,之后输出信号变低,指示转换正在进行。直到转换完成,变为高电平,指示转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。转换是把从热电偶接收到的温度模拟量转换成温度数字量输送到单片机里,以便可以用单片机进行控制。基于单片机对加热炉温度控制系统引脚结构条模拟量输入通道地址输入和控制线条数字量输出及控制线条电源线及其他条输入为个可选通的模拟量。至于转换器接收哪路输入信号由地址控制的路模拟开关实现。同时刻,只接收路模拟量输入,不同时刻对路模拟量进行模数转换。与的连接图与的连接可控硅控制电路基于单片机对加热炉温度控制系统图可控硅功输出与通断时间关系对温度的控制是通过可控硅调控器实现的。可控硅功输出与通断时间关系草图如图所示。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。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。控制论告诉人们,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对加热炉温度控制系统第四章软件系统设计这次程序的软件设计主要运用软件,这个软件是德国公司推出的系列兼容单片机软件开发系统。是集成的可视化操作界面,其提供了丰富的库函数和各种编译工具,能够对系列单片机以及和系列兼容的绝大部分类型的单片机进行设计。系列可以支持单片机程序设计语言,也可以直接进行汇编语言的设计与编译。系列的集成开发环境最高版本是,版本号为。系列是个非常优秀的编译器,受到广大单片机设计者的广泛使用。其主要特点如下支持汇编语言语言等多种单片机设计语言可视化的文件管理,界面友好支持丰富的产品线,除了及其兼容内核的单片机外,还新增加了对内核产品的支持④具有完善的编译连接工具具备丰富的仿真调试功能,可以仿真串口并口定时器计数器以及中断等资源,同时也可以和外部仿真器联合进行在线调试内嵌实时多任务操作系统支持在个工作空间中进行多项目的程序设计。支持多级代码优化。主程序主程序主要完成加热控制系统各部件的初始化和实现各功能子程序的调用,以及实际测量中各个功能模块的协调在无外部中断申请时,单片机通过循环对外部温度进行实时显示。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。基于单片机对加热炉温度控制系统主程序框图如图图主程序流程图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,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,从中断服务延时存放采样值,数字滤波程序基于单片机对加热炉温度控制系统序返回后便可以恢复现场和返回主程序,以等待下次中断。基于单片机对加热炉温度控制系统中断服务程序框图如图所示图中断服务程序流程图采样子程序流程图如图采样值始址送采样次数送选同启动延时完成所有采样结束返回基于单片机对加热炉温度控制系统采样子程序框图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数字滤波程序框图如图基于单片机对加热炉温度控制系统图数字滤波程序框图送≠←≠≠送返回送送送送基于单片机对加热炉温度控制系统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,提高了生产效率基于单片机对加热炉温度控制系统参考文献蔡振江单片机原理与应用北京电子工业出版社,赖寿宏微型计算机控制技术北京机械工业出版社王毓银主编数字电路逻辑设计北京高等教育出版社,清源计算机工作室编著原理图与及仿真北京机械工业出版社,索雪松等传感器与信号处理电路北京中国水利水电出版社,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,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,孙炳达自动控制原理北京机械工业出版社,沙占友王晓君数字化测量北京机械工业出版社,李广弟单片机基础北京北京航空航天大学出版社,基于单片机对加热炉温度控制系统附录程序清单主程序,送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,基于单片机对加热炉温度控制系统调用显示程序调用扫描程序等待中断中断服务程序保护现场置标志中断返回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基于单片机对加热炉温度控制系统否则,下限声光报警越限计数器加,越限次吗采样子程序,采样值始址送启动工作基于单片机对加热炉温度控制系统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,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,同日本美国德国等先进国家相比,仍然有着较大的差距。成熟的温控产品主要以点位控制及常规的控制器为主,它们只能适应般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。随着我国经济的发展及加入,我国政府及企业对此都非常重视,对相关企业资源进行了重组,相继建立了些国家企业的研发中心,开展创新性研究,使我国仪表工业得到了迅速的发展。随着新技术的不断开发与应用,近年来单片机发展十分迅速,个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起,单片机的应用已经渗透到电力冶金化工建材机械食品石油等各个行业。传统的温度采集方法不仅费时费力,而且精度差,单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。温度是工业对象中的个重要的被控参数。然而所采用的测温元件和测量方法也不相同产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同。因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。传统的控制方式以不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于他主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式,如控制,模糊控制,神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度,不但使控制变得简便,而且使产品的质量更好,降低了产品的成本,提高了生产效率。本系统所使用的加热器件是电炉丝,功率为三千瓦,要求温度在。静态控制精度为。本设计使用单片机作为核心进行控制。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。本系统使用单片机,使温度控制大为简便。基于单片机对加热炉温度控制系统第章单片机对加热炉温度控制的简介加热炉是将物料或工件加热的设备。按热源划分有燃料加热炉电阻加热炉感应加热炉微波加热炉等。应用遍及石油化工冶金机械热处理表面处理建材电子材料轻工日化制药等诸多行业领域。加热炉按炉温分布,炉膛沿长度方向可分为预热段加热段和均热段。单片机的温度控制是数字控制系统的个应用。本系统所使用的加热炉为电加热炉,炉丝功率为,系统要求炉膛恒温,误差为士,超调量可能小,温度上升较快且有良好的稳定性。单片机温度控制系统是以单片机为控制核心,辅以采样反馈电路,驱动电路,晶闸管主电路对电炉炉温进行控制的微机控制系统。系统的原理框图如图所示,其基本控制原理为用键盘将温度的设定值送入单片机,启动运行后,通过信号采集电路将温度信号采集到后,送到转换电路将信号转换成数字量送入单片机系统进行控制运算,将控制量输出,控制电阻炉的加热。图原理框图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对加热炉温度控制系统第章单片机内部结构及引脚作用简介单片微型计算机简称单片机,是指在块芯片上集成了中央处理器随机存储器程序存储器或定时器计数器中断控制器及串型和并行接口等部件。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。单片机是微型计算机的个重要分支,特别适合用于智能控制系统。基于经济上的的考虑,以及本次设计的加热炉的精度
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