芯片内部的看门狗定时器，端输出低电平。看门狗信号输出端。正常工作时输出保持高电平，看门狗输出时，该端输出信号由高电平变为低电平。电源故障输入端。当该端输入电压低于时，端输出低电平。电源故障输出端。电源正常时输出保持高电平，电源电压变低或掉电时，输出由高电平变为低电平。工作电源，接。接地端。图引脚图运行出现死机时的自动复位和随时的手动复位。为实现单片机死机时自动复位功能，需要在软件设计中，不断输出脉冲信号时间间隔小于，如果因种原因单片机进入死循环，则无脉冲输出。于与单片机的连接电路如图所示，该电路可以实现上电复位，程序是后在的端输出低电平，该电平加到端，使产生个的复位脉冲输出，使单片机有效复位，系统重新开始工作。图单片机与看门狗电路连接系统时钟电路设计时钟电路用于产生单片机工作所需的时钟信号。内部有个高增益反向放大器，用于构成振荡器，引脚和分别是此放大器的输入端和输出端。在和两端跨接晶体或陶瓷谐振器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器。见图。外接晶振时值常选择为左右外接陶瓷谐振器时，约为。对频率有微调作用，振荡频率范围是。内部时钟发生器实质是个二分频的触发器，其输出信号是单片机工作所需的时钟信号。般要求，外接的脉冲信号应当是高低电平的持续时间大于，且频率低于的方波。这种方式适合于多块芯片同时工作，便于同步。桌面刘波表在电阻炉温控系统中的应用自动化仪表，皮大能，关鸿霞，南光群种实用的电炉控温方法自动化仪表，杨长松等单片机测控系统干扰与抗干扰措施自动化与仪表，蔡得聪传感器的发展方向及数字传感器的地位电气自动化，哈工大科技园应用技术学院毕业论文设计题目加热炉温度控制系统设计姓名卢雨生所在系部电气自动化年月摘要随着计算机技术控制理论和控制技术的发展，电加热炉的温度控制技术日趋成熟，已经成为工业生产中的个重要部分。本设计为基于单片机的电加热炉温度控制系统，通过控制电阻丝两端电压的工作时间，来控制电阻丝的输出平均功率，从而实现对电加热炉温度的自动控制。系统分为温度测量转换单片机系统键盘操作系统温度显示电路报警电路转换等若干个功能模块。该系统具有硬件成本低，控温精度较高，可靠性好，抗干扰能力强等特点。关键词电加热炉单片机温度控制固态继电器目录摘要目录第章控制系统设计系统基本结构预期达到的性能指标温度检测电路及元器件选择放大器桥式测量电路设计单片机最小系统外围电路单片机电源电路设计看门狗电路设计系统时钟电路设计数据采集电路的设计模数转换器多路转换开关键盘显示接口技术及报警电路的组成及工作原理管脚功能说明与键盘显示器的连接报警电路的设计温度控制电路设计第二章温控系统的软件设计主程序流程图键盘扫描和译码过程的流程图通道数据采集的流程图单片机主程序流程图结论致谢参考文献第章控制系统设计系统基本结构本系统结构框如图所示，系统由单片机温度检测电路模数转换电路温度控制电路键盘显示器等组成。炉内温度由热电阻测温元件和电阻元件构成的桥式电路测量并转换成电压信号送给放大器的输入端，使信号变成电压信号，再经多路转换开关将信号送入转换器，将此数字量经过数字滤波，标度转换后，方面通过将炉温显示出来另方面，将该温度值与被测温度值比较，根据其偏差值的大小，采用比例微分控制控制，通过固态继电器控温电路控制电炉丝的加热功率大小，从而控制电炉的温度，使其逐渐趋于给定值且达到平衡。预期达到的性能指标可测控的温度范围实时显示温度本次设计扩展了位紫外线擦除电可编程只读存储器和位静态随机存储器，扩展如图所示。桌面刘波差压信处电路电源二次仪表信理图芯片图单片机的外部扩展电源电路设计由于系统用到的电源有，普通的直流稳压电源已不能够满足要求，所以需要设计种电压可调的直流稳压电源电路。电源电路设计依据电子技术相关知识为基本原理，电路主要由取样基准电压比较放大调整四部分组成。原理框图如所示。桌面图电源电路原理框图看门狗电路设计在实际应用系统中，为了保证复位电路可靠的工作，常将电路接施密特电路后再接入单片机复位端或采用专用的复位电路芯片。是公司生产的种体积小功耗低性价比高的带看门狗和电源监控功能的复位芯片，其引脚图如图，引脚功能如下手动复位输入端，低电平有效。当该端输入低电平保持以上，越限报警控制精度，显示精度实现炉多点检测，并可扩展多炉多点检测。图系统结构框图温度检测电路及元器件选择单片机温度控制系统中的重要环节就是温度检测元件的选择以及测温电路的设计。般测量电路由测温元件信号调理电路信号放大器等组成。本次设计采用的是型铂电阻温度传感器，因其测量范围大，复现性好，稳定性强等特点而被广泛使用。放大器则选用单芯片高精度集成。放大器是公司推出的高精度数据采集放大器，利用它可在恶劣的环境下获得高精度的数据。它的线性好，具有较高的共模抑制比低电压漂移和低噪声的优点。图芯片采用脚封装，图给出了的引脚排列，表给出了各引脚的功能说明。表芯片引脚功能图引脚名称功能正输入端增益补偿端输入端空端负电源端空端输出端正电源端地参考端不接参考端补偿端数据保护端增益补偿端桥式测量电路设计测量电路由测温元件和电阻元件构成的，如图所示，此电路为典型的桥式测量电路，可在低电压高阻抗大噪声的环境中获得最佳性能。图桥式测量电路该桥式电路能够把温度变化所引起的热电阻阻值的变化转换成电压信号送给放大器的输入端，由于铂电阻安装在内，通过长导线接入控制台，为了减少引线电阻的影响采用三线制接法。是高精度集成放大器，的第引脚和第引脚为信号差动输入端第引脚外接电阻用于调整放大倍数第引脚为条零端第引脚为数据屏蔽端第脚为测量端第脚为参考端这两端的电压差即为加到负载上的电压信号。使用时，测量端与输出端第脚在外部相连接，输出放大后的信号。将信号地与放大器的电源地第脚相连接为放大器的偏置电流提供通路。单片机最小系统外围电路单片机有条引脚。其中有条主电源引脚，条外接晶体引脚，条控制或其它电源复用的引脚，条引脚，如图所示。由于片内数据存储器和程序存储器的地址有限，因此需要扩展。复位输入线，当时，复位，其复位状态为个字符显示，编码扫描键盘双键锁定，程序时钟编程位。片选输入线，当时被选中，允许对其读写，否则被禁止。数据选择输入线，当时，写入数据为命令字，读出数据为状态字时读写的字节均为数据。读写信号输入线，低电平有效，来自的控制信号，控制的读写操作。中断请求输出线，高电平有效。扫描线输出线，用来扫描键盘和显示器，它们可以编程设定为编码中取或译码输出取。回复线输入线，它们是键盘或传感器矩阵的列或行信号输入线。移位信号输入线，高电平有效。该输入信号是键盘数据的次高位，通常用来扩充键开关的功能，可以用做键盘上下档功能键。在传感器方式和选通方式中，无效。控制选通输入线，高电平有效。在键盘方式工作时，该输入信号是键盘数据的最高位，通常用来扩充键开关的控制功能，作为控制功能键使用。组显示信号输入线。组显示信号输出线。这两组引线都是显示数据输出线，与多位数字显示的扫描线同步。两组可以独立使用，也可以独立使用。显示消隐输出线，低电平有效。该信号在数字切换或使用消隐命令时，将显示消隐。与键盘显示器的连接键盘显示器扩展电路如图所示。该电路中，显示器采用共阴极接法，由驱动器，对其进行驱动。键盘为矩阵式，采用行扫描对键盘按键进行查询，从而调入相应指令。报警电路的设计在单片机测控系统发生故障或处于种紧急状态时，单片机系统应能发出报警信号，本次设计采用的是鸣音报警。压电式蜂鸣器约需的驱动电流，因此，可以使用系列集成电路或低电平驱动，也可以用个晶体三极管驱动，如图所示。本次设计中，驱动器的输入端接的。当输出高电平时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约电压而鸣叫当输出低电平时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。容量的软件程序的输入承载量，通过数据采集通道来实现对炉内各处温度的检测，在键盘及显示电路体化的情况下来实现对数据的输入及对采集到的数据进行显示。在中把数据进行进步处理后方面送去显示，并判断是否需要报警另方面与给定值进行比较，然后根据偏差值进行控制计算。本文方面结合实际应用经验，力求做到较为系统和全面的介绍系统设计与实施技术另方面尽可能反应出温控系统的发展趋势，以及其先进性和实用性。本系统在硬件设计的基础上，在软件编程上选择查询方式，再进行相关的软件设计和开发，通过所需的多机通信接口与总机的连接可实现实时监控，不漏报的技术要求。，虽然目前的工业炉温度控制技术已经很先进，但为了适应科学技术的不断进步，对炉温的控制技术还需进步的提高。致谢在老师的指导下，我在近五个多星期的时间里，将电加热炉温度控制系统的设计完成。经过这五个多星期的设计，我把以前所学的课本理论知识与实践相结合，把理论真正的应用到实践中来，加深了对所学的专业知识的理解并接触到了许多新的知识，开拓了视野，提高了自学能力。由于经验方面的欠缺，我在设计中遇到了些困难，但在老师的指导下，都得到了解决。老师为我的设计提出了许多宝贵的意见和建议，并提供了许多与设计有关的资料。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意参考文献高海生单片机及应用技术大全成都西南交通大学出版社，王福瑞单片微机测控技术大全北京北京航空航天大学出版社，沙占友新型单片机开关电源的设计与应用北京电子工业出版社，侯自林过程控制与自动化仪表北京机械工业出版社，徐惠民等单片机微型计算机原理接口及应用北京北京邮电大学出版社，何立民单片机应用系统设计北京北京航空航天大学出版社，周