【毕业设计】高精度长寿命大功率恒温器电气控制设计

通过时钟选择熔丝位的设置可作为反向振荡放大器的输出端。

若将片内标定振荡器作为芯片时钟源，且寄存器的位设置，作为异步的输入端。

端口端口为位双向口，具有可编程的内部上拉电阻。

其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。

作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，端口被外部电路拉低时将输出电流。

在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口处于高阻状态。

若熔丝位编程，作为引脚使用。

注意的电气特性与端口的其他引脚不同。

若熔丝位未编程，作为复位输入引脚。

持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。

端口为位双向口，具有可编程的内部上拉电阻。

其输出缓冲器具有对称的驱动特性，可以输出和吸收大电流。

作为输入使用时，若内部上拉电阻使能，则端口被外部电路拉低时将输出电流。

在复位过程中，即使系统时钟还未起振，端口处于高阻状态。

复位输入引脚。

持续时间超过最小门限时间的低电平将引起系统复位。

是转换器端口及的电源。

不使用时，该引脚应直接与连接。

使用时应通过个低通滤波器与连接。

的模拟基准输入引脚。

与封装作为转换器的模拟输入。

为模拟电源作为位通道。

检测元件的比较及选择热敏电阻热敏体积小，价格便宜，易于通过接触测试固体温度。

但是对于测量液体温度表现吧佳。

再者，热敏电阻特性的非线性或者说近似的分段线性给单片机的多点恒温带来麻烦，要通过大量测试建立温度电压表格，才能实现。

具有精度高价格低不需辅助电源线性好等特点。

在以往的试验中，用起来也颇为方便，但是输出的是微安级的电流，接触水会显著地使输出非正常，测量便不准确。

用绝缘胶布包住导线，但是随着水温的升高，会不可避免的产生湿气且造成影响。

南京邮电大学届本科生毕业设计论文具有精度高，测量范围大，不需要辅助电源等特点，且通过个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和之间仅需条连接线加上地线。

并且用户可以自定义非易失性温度报警设置，所以在温度控制，工业系统，消费品等许多热感测系统中有广泛应用。

综上所述，选择作为温度传感器，精度高，测量范围大，不需要辅助电源，单线接口发送或接收信息等诸多特点，使其在工业应用中具有很大的优势。

控制元件的比较及选择固态继电器固态继电器有三部分组成输入电路，隔离耦合和输出电路。

安输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。

有些输入控制电路还具有与兼容，正负逻辑控制和反相等功能。

固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。

固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。

交流输出时，通常使用两个可控硅或个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。

优点高寿命，高可靠没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。

灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。

快速转换固态继电器因为采用固体其间，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。

电磁干扰小固态继电器没有输入线圈，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。

大多数交流输出固态继电器是个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。

缺点导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达，大功率晶体管的饱和压浆液灾之间，般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电阻大。

半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。

由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大南京邮电大学届本科生毕业设计论文于同容量的电磁继电器，成本也较高。

电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。

固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或阻尼电路对其进行过在保护。

固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降。

交流接触器交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。

它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。

主接点般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。

交流接触器主要有四部分组成电磁系统，包括吸引线圈动铁芯和静铁芯触头系统，包括三副主触头和两个常开两个常闭辅助触头，它延时函数南京邮电大学届本科生毕业设计论文延时函数指令说明指令清显示，指令码，光标复位到地址位置指令光标复位，光标返回到地址指令光标和显示模式设置光标移动方向，高电平右移，低电平左移屏幕上所有文字是否左移或者右移。

高电平表示有效，低电平则无效指令显示开关控制。

控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁指令光标或显示移位高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标指令功能设置命令高电平时为位总线，低电平时为位总线低电平时为单行显示，高电平时双行显示低电平时显示的点阵字符，高电平时显示的点阵字符指令字符发生器地址设置指令地址设置引脚说明第脚为地电源南京邮电大学届本科生毕业设计论文第脚接正电源第脚为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生鬼影，使用时可以通过个的电位器调整对比度第脚为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

第脚为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当和共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当为低电平为高电平时可以读忙信号，当为高电平为低电平时可以写入数据。

第脚端为使能端，当端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第脚为位双向数据线。

另外引脚和为背光引脚液晶初始化数据口方向为输出设置方向为输出设置方向为输出位显示显示开并控制显示方式隐藏光标显示开并控制显示方式显示光标黑色方块闪烁显示开并控制显示方式显示光标下划线不闪烁清屏液晶使能当端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令南京邮电大学届本科生毕业设计论文写指令高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。

清端口低四位写命令高四位清端口低四位写命令低四位写数据清端口低四位写数据高四位清端口低四位写数据低四位第行显示地址第行显示地址，写地址函数首行显示次行显示南京邮电大学届本科生毕业设计论文，每写入个字符，地址指针减不闪烁每写入个字符，地址指针加列，行不闪烁地址指针加写地址，写显示字符，南京邮电大学届本科生毕业设计论文每写入个字符，地址指针减不闪烁写地址南京邮电大学届本科生毕业设计论文每写入个字符，地址指针加每写入个字符，地址指针加列，行写地址闪烁南京邮电大学毕业设计论文题目高精度长寿命大功率恒温器电气控制设计专业自动化学生姓名黄彬班级学号指导教师毕红焱指导单位自动化学院日期年月日至年月日摘要在钢铁机械石油化工电力工业炉窑等工业生产中，电阻炉被广泛应用于其中。

而电阻炉是个模型随炉温变化而变化的对象，这导致了温度成为这些行业极为普遍又极为重要的热工参数之。

随着社会的发展，技术的不断进步，温度控制的手段越来越优越。

而单片机因其高可靠性和高性价比，在工业控制系统，智能化仪器仪表和智能接口等诸多领域内得到了极为广泛的应用。

本文设计了以单片机为控制核心的炉温控制系统。

该系统包含由单片机及其复位电路，晶振电路，总线收发电路，译码电路，温度传感器与系数接口，显示电路，存储器及接口电路组成的控制器，以温度为被控制量的闭环控制系统基于的温度检测，将模拟量转化为数字量基于交流触发器和晶闸管触发电路的混合控制，能有效地增加使用寿命和减少调节时间。

最终整个系统能够达到响应快，精度高，鲁棒性强，寿命长的特点。

关键词单片机电阻炉算法温度检测与控制，目录第章系统简介单片机简介简单概述主要特性管脚说明检测元件的比较及选择热敏电阻控制元件的比较及选择固态继电器交流接触器晶闸管触发电路系统的组成温度控制的工艺要求全速升温段调温段亦称保温段自然降温段第二章系统整体方案设计确定系统任务系统的组成及工作原理电阻炉的数学模型及炉温控制曲线第三章硬件设计主机电路的设计电源电路的设计温度检测电路的设计显示电路的设计控制执行电路键盘设置电路的设计过限报警电路第四章软件设计主程序的设计参数的计算第五章测试与调整主机电路的测试显示电路的测试温度检测电路的测试控制执行电路的测试硬件测试实物图参数的测试结束语致谢参考文献附录程序清单附录驱动附录驱动南京邮电大学届本科生毕业设计论文第章系统简介单片机简介简单概述是基于增强的结构的低功耗位微控制器。

由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，的数据吞吐率高达，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。

具体的引脚图如图所示。

图引脚图主要特性高性能低功耗的位微处理器先进的结构条指令大多数指令执行时间为单个时钟周期个位通用工作寄存器全静态工作工作于时性能高达只需两个时钟周期的硬件乘法器非易失性程序和数据存储器字节的系统内可编程，擦写寿命，次具有锁定位的可选代码区，通过片上程序实现系统内编程真正的同时读写字节的，擦写寿命，次南京邮电大学届本科生毕业设计论文字节的片内可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密外设特点两个具有预分频器位定时器计数器，其中之有比较功能个具有预分频器比较功能和捕捉功能的位定时器计数器具有振荡器的实时计数器三通道与封装的路，路位封装的路，路位面向字节的两线接口两个可编程的串行可工作于主机从机模式的串行接口具有片内振荡器的可编程看门狗定时器片内模拟比较器特殊的处理器特点上电复位以及可编程的掉电检测片内经过标定的振荡器片内片外中断源种睡眠模式空闲模式噪声抑制模式省电模式掉电模式及模式和封装个可编程的口引脚封装，引脚封装，引脚封装工作电压速度等级时功耗工作模