分。温度控制模块根据题目要求，可以用电阻炉进行加热，控制电阻炉通断频率即可以控制加热速度。当水温过高时，关掉电阻炉，即可使水温控制在设定温度范围内。对加热控制模块有以下三种方案方案采用可控硅来控制加热器有效功率。可控硅是种半控器件，应用于交流电功率控制有两种形式控制导通交流周期数达到控制功率目控制导通角来控制交流功率。可以实现对交流电单个周期有效值周期性控制，保证系统动态性能指标。该方案电路稍复杂，需使用光耦合驱动芯片以及变压器等器件。但该方案可以实现功率连续调节，因此反应速度快，控制精度高。方案二采用电磁继电器作为控制器件。电磁继电器是种电子控制器件，它具有控等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉热处理炉反应炉和锅炉中温度进行检测和控制等等。而且在我们日常生活中也使用微波炉电阻炉电热水器空调等家用电器，温度与我们息息相关。可见温度控制电路广泛应用于社会生活各个领域，所以对温度进行控制是非常有必要和有意义。随着电炉广泛应用于各行各业，其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进行调节，但存在着些固有缺点。而采用单片机进行炉温控制，不仅可以大大地提高控制质量和自动化水平，而且具有良好经济效益和推广价值。为适应以上现实需要有必要设计个基于单片机性能良好操作方便温度控制系统。国内外发展趋势自年以来，由于工业过程控制需要，特别是微电子技术和计算机技术迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展推动下，国外温度测控系统发展迅速，尤其是控制方面，在智能化自适应参数自整定等方面取得显著成果。在这方面，以日本美国德国瑞典等国家技术领先，都生产出了批商品化性能优异温度控制仪表，并在各行业广泛应用。其特点是适应于大惯性大滞后等复杂温度测控系统，具有参数自整定功能和自学习功能，即温控器对控制对象控制参数及特性进行自动整定，并根据历史经验及控制对象变化情况，自动调整相关控制参数，以保证控制效果最优化。温度控制系统具有控制精度高抗干扰力强等特点。目前，国外温度控制仪表正朝着高精度智能化小型化等方向发展。电阻炉是热处理生产中应用最广泛加热设备，它在机械，冶金等行业生产中占有十分重要地位。对电阻炉温度控制好坏直接影响工艺要求温度水平和加热质量，以致直接影响产品质量产量和生产消耗指标，所以国内外关于电阻炉自动控制研究直备受重视，发展比较快，也取得了较为丰硕成果。总来说，电阻炉温度控制发展分为以下三类第类经典控制方案第二类基于现代控制理论设计方案第三类智能控制方案系统主要性能指标根据生活生产环境，设计本产品主要技术指标为测温范围。温度测量精度在时精度为。可设置上限报警值，当温度超限时，发出报警信号。④电源工作范围。能够按照设定温度曲线控温。主要工作任务在对各类温度传感器原理介绍基础上，根据本毕业设计实际任务要求，完成温度传感器芯片选型，系统芯片选择，并设计电源电路显示接口电路键盘电路报警电路时钟电路单片机与上位机通信电平转换电路。系统开始工作后，根据初始条件读取温度值，测量数据经处理后，将其与设定温度值比较，如果发现当前温度超限，则发出报警信号，未超限时，系统显示正常温度度值，并在达到设定恒温温度时开始恒温计时。根据设定算法计算出控制量，根据控制量通过控制固态继电器导通和关闭从而控制电阻丝导通时间，以实现对炉温控制。系统方案选择和工作原理系统综述本文所要研究课题是基于单片机控制水炉温度控制系统，主要是介绍了对水箱温度测控，实现了温度实时显示及控制。用单片机及硬件电路完成对水温实时检测及显示，由检测炉内温度，并在中显示。控制器是用单片机，根据设定算法计算出控制量，根据控制量通过控制固态继电器导通和关闭从而控制电阻丝导通时间，以实现对炉温控制。可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理，而且每片都有唯产品号，可以并存入其中，以便在构成大型温度测控系统时在单线上挂接任意多个芯片。从读出或写入信息仅需要根口线，其读写及其温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也可以向所挂接供电，故不需要额外电源。同时能提供九位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。本设计主要实现温度测控，温度显示，温度门限设定，超过设定门限值时自动启动相应功能。而且还要以单片机为主机，使温度传感器通过根口线与单片机相连接，再结合上位机通信部分来共同实现温度监测与控制。各模块电路方案选择及论证根据题目基本要求，设计任务主要设计个水温测控系统，控制锅炉中水温度，选择合适控制规律，使锅炉中水温度按预定规律变化，并且能够进行越限报警。可通过键盘，显示电路设定目标温度控制参数运行等。系统硬件总框图图系统硬件总框图主机控制模块方案采用作为系统控制器。功能强大，可实现各种复杂逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在块芯片上，可以减少体积，提显示电路上位机通信报警电路温度检测电路按键电路时钟电路单片机高稳定性，并且可用软件仿真调试，易于进行功能扩展，但成本较高。由于本设计对数据处理速度本不高，高速处理优势得不到充分体现，且引脚较多。方案二采用模拟放大器组成控制系统。对于水温控制系统是足够。但要附加显示，温度设置等功能，附加电路较多，且反应速度慢。方案三采用单片机作为控制器。单片机算术运算功能强，软件编程灵活自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑功能。本身带有定时计数器，可以用来定时计数，并且具有功耗低体积小技术成熟和成本低等优点。基于以上分析，拟定方案三，由作为主机控制部分。温度控制模块根据题目要求，可以用电阻炉进行加热，控制电阻炉通断频率即可以控制加热速度。当水温过高时，关掉电阻炉，即可使水温控制在设定温度范围内。对加热控制模块有以下三种方案方案采用可控硅来控制加热器有效功率。可控硅是种半控器件，应用于交流电功率控制有两种形式控制导通交流周期数达到控制功率目控制导通角来控制交流功率。可以实现对交流电单个周期有效值周期性控制，保证系统动态性能指标。该方案电路稍复杂，需使用光耦合驱动芯片以及变压器等器件。但该方案可以实现功率连续调节，因此反应速度快，控制精度高。方案二采用电磁继电器作为控制器件。电磁继电器是种电子控制器件，它具有控收初始化串口延时定时器设置定时器中断中断，用于数码管扫描和温度检测间隔定时器重装值标志位有效取得查表参数，以调节占空比高电平等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉热处理炉反应炉和锅炉中温度进行检测和控制等等。而且在我们日常生活中也使用微波炉电阻炉电热水器空调等家用电器，温度与我们息息相关。可见温度控制电路广泛应用于社会生活各个领域，所以对温度进行控制是非常有必要和有意义。随着电炉广泛应用于各行各业，其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进行调节，但存在着些固有缺点。而采用单片机进行炉温控制，不仅可以大大地提高控制质量和自动化水平，而且具有良好经济效益和推广价值。为适应以上现实需要有必要设计个基于单片机性能良好操作方便温度控制系统。国内外发展趋势自年以来，由于工业过程控制需要，特别是微电子技术和计算机技术迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展推动下，国外温度测控系统发展迅速，尤其是控制方面，在智能化自适应参数自整定等方面取得显著成果。在这方面，以日本美国德国瑞典等国家技术领先，都生产出了批摘要在现代工业生产中，人们需要对各类加热炉反应炉和锅炉中温度进行检测和控制。为适应这需要有必要设计个性能良好操作方便温度控制系统。课题主要设计个水温测控系统，控制锅炉中水温度，选择合适控制规律，使锅炉中水温度按预定规律变化，并且能够进行越限报警。可通过键盘，显示电路设定目标温度和参数。控制系统按功能分主要包括温度传感器模块温度显示设定模块温度控制模块单片机与上位机通信模块。系统可通过键盘对电阻炉水温以及恒温时间长短进行预设，单片机根据当前炉内温度和预设温度，根据设定算法计算出控制量，根据控制量通过控制固态继电器导通和关闭从而控制电阻丝导通时间，以实现对炉温控制。另外通过单片机串口与上位机通信，通过上位机软件实时显示当前温度和历史温度并且绘制出温度曲线，让系统可读性更强，实现了远程监测功能。关键词电阻炉，温度曲线上位机，目录摘要目录绪论选题意义国内外发展趋势系统主要性能指标主要工作任务系统方案选择和工作原理系统综述各模块电路方案选择及论证系统硬件总框图主机控制模块温度控制模块温度采集模块显示模块上位机软件系统各模块最终方案系统硬件设计构成最小系统晶振回路复位电路温度采集模块硬件设计温度传感器概述温度采集模块硬件设计报警电路设计电源电路设计按键电路设计矩阵式键盘结构与工作原理矩阵键盘两种扫描方式显示电路设计简介管脚功能介绍温度显示模块电路图时钟电路设计简介结构及工作原理控制字节数据输入输出寄存器硬件连接图电平转换电路设计标准介绍连接器芯片介绍串口硬件连接图继电器驱动电路设计固态继电器分类与工作原理固态继电器硬件连接图系统软件设计主程序设计液晶显示模块温度模块软件设计测温数据读取程序设计温度读取流程中断服务函数上位机软件设计系统抗干扰措施软件抗干扰措施结论致谢参考文献附录系统原理图附录系统总程序绪论选题意义随着现代科学技术迅猛发展，各个领域对温度控制系统精度稳定性等要求越来越高，控制系统也千变万化。例如在冶金工业化工生产电力工程造纸行业机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉热处理炉反应炉和锅炉中温度进行检测和控制等等。而且在我们日常生活中也使用微波炉电阻炉电热水器空调等家用电器，温度与我们息息相关。可见温度控制电路广泛应用于社会生活各个领域，所以对温度进行控制是非常有必要和有意义。随着电炉广泛应用于各行各业，其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进行调节，但存在着些固有缺点。而采用单片机进