基于单片机的电烤箱温度系统(设计源文件+万字报告+讲解)（支持资料、图片参考_降重降ai）_文章底部可以扫码

摘要由于中国的经济很快发展人们的生活质量有所改善群众的创新能力在不断进步。工人的劳力及其体力将会由人们发明的机器来代替。这样一来还能促进工业的发展。电子技术的运用更加使得社会的格局变得更加的微妙。机电控制系统现如今慢慢的变成了机械行业以及电子行业技术集成的共性关键技术。使用者可以根据自己的想法来操作机器的动作。根据现在的机电控制技术的发展状况其控制方式可以看到主要是两种单片机和PLC。于是我们决定用单片机控制。这个机器其实在当今生活中的使用中已经渐渐普及。温度控制经常在工业的活动中可以普遍用到比如石油化工到电力的生产冶金到建材的运用食品机械的加工等都需要对温度进行控制温度的合理控制对产品最后的质量也有很大的效果。由此可见使用单片机进行温度控制在当代甚至未来都是会占据一定的位置。这篇文章其实是根据AT89C51单片机在对电烤箱用来控制温度过程的这个系统的设计。这个系统由两个部分构成他们分别是硬件部分和软件部分。其中硬件部分包括:单片机电路、转换器电路以及键盘还有显示电路等等。软件部分包括:主程序等。文章最后对本设计进行了总结并且我们也对用来控制温度的这个系统的发展发表了一些意见。关键词用来控制温度的系统电烤箱单片机AbstractWith the development of social economy, people’s innovative ability is also constantly improving. Machines invented by people have replaced the labour and physical strength of workers and promoted the development of industry. The application of electronic technology makes the social structure more delicate. The electromechanical control system has gradually become the common key technology of technology integration in mechanical industry and electronic industry. Users can operate the machine according to their own ideas.According to the current development of electromechanical control technology, its control mode can be seen that there are mainly two kinds: single chip computer and PLC. The design of this paper decides to use single chip computer to control. In fact, microcontroller in the use of today’s life, has gradually become popular. Temperature control can be widely used in industrial activities, such as: petrochemical industry to power production, metallurgy to building materials, food machinery processing, etc., all need to control temperature, reasonable control of temperature has great effect on the final quality of products. It can be seen that the use of single-chip temperature control in the contemporary and even in the future will occupy a certain position.This paper is mainly based on AT89C51 MCU to design the temperature control system of electric oven. The temperature control system of electric oven has two parts: hardware part and software part. The hardware part includes: single chip circuit, sensor circuit, amplifier circuit, converter circuit, keyboard and display circuit. The software part includes the main program, the operation control program and the program of each function realization module. Finally, the design is summarized. Some suggestions for the development of temperature control system are put forward.Key words: temperature control system; electric oven; single chip computer目录摘要 IAbstract II1引言 12 概述 22.1技术指标 22.2控制方案 23硬件部分设计 33.1 单片机电路设计 43.1.1中央处理器CPU 43.1.2 AT89C51单片机引脚功能 63.1.3 AT89C51单片机的存储器结构 83.1.4 AT89C51 单片机的并行1/0端口 83.1.5 AT89C51 单片机时钟电路及时序 93.1.6 复位电路 103.1.7 AT89C51 单片机的指令系统 113.2 传感器电路设计 113.2.1传感器概述 123.2.2传感器的基本特性 133.2.3 热电阻的测量电路及应用 133.3 A/D转换电路设计 143.3.1 逐次逼近型A/D转换器ADC0809 143.3.2 AT89C51单片机与ADC0809接口 163.4放大器电路设计 183.5键盘及显示电路设计 193.5.1键盘接口电路 193.5.2 LED 显示器接口电路 213.6抗干扰电路设计 223.6.1单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 223.6.2 硬件抗干扰措施 234软件部分设计 244.1 工作流程 244.2 工作模块 244.3资源分配 254.4功能软件设计 254.4.1键盘管理模块 254.4.2 显示模块 274.4.3 温度检测模块 294.4.4温度控制模块 314.4.5温度越线报警模块 335 总结 355.1 本次用来控制温度的这个系统设计中存在的问题及其解决方法 355.2 单片机控制系统的发展方向 36致谢 37参考文献 38附录 391引言最近几年来温度测量理论的发展不断的完善。想要在实际测量以及控制中确保准确及时的实施对温度采样保证数据的准确传达而且能够在测温度场被进行更准确的控制还是当今需要重点研究的课题。其实这个及时主要有两个方面他们分别是温度测量还有控制技术。对于这种有关温度的测量技术最先被发现的其实是接触式的温度测量技术这个技术。这种技术具有简单、可靠、测量精度较高等优点能够测量到真实准确的温度。然而长时间的监测元件处于受热的惯性影响导致响应的时间变长且对于一些微小热量的物体很难感应到准确的温度。同样这种方法不适合进行有关腐蚀性物质的温度测量。测量超高温的物质的时候也很难准确的测量运动中的物体的温度。但是如果说非要和非接触式测温方法作对比那么它就是经过使用辐射能量检测从而达到测量温度的目的。它具有以下的特点:不会受到测温场的影响能够测量微热量的小巧物体不仅可以测量处于运动状态的物体还可以测量其运动物体的温度并且能够感应测量到区域的温度分布情况且反应的速度也特别快当然也存在着一些缺点比如测量值的误差比较大存在测量误差较大测量的结果往往只是表明的物体的表观温度它的内部内部设置结构复杂且机器的价格也贵。其实由于人们不合理的运用电烤箱而发生的火灾情况频发所以设计出一个基于单片机的控制功能的智能烤火箱系统来预防电烤箱火灾的形成并且确保使用的安全性 以及环保节能性刻不容缓。该系统具体是使用单片机来作为控制芯片通过使用电阻传感器来进行温度的采集设置按钮来对温度进行控制。此系统能够利用显示屏来直接的显示出了温度值让人能简单的看清楚电烤箱的温度变化。通过按钮的操作对温度的调节也是非常便利的而且温度的精度也是非常的高;此外单片机的价格也是不贵的不仅可以保证系统的安全性还具有极高的资金效益因此在工业生产上具有很大的价值。2 概述温度控制在工业的生产是会普遍遇到的在生产的过程中进行的控制对最后的温度控制效果具有一定的影响所以说设计出一种特别具有适用价值的用来控制温度的这个系统现实意义很大。通过观察温度变化的特点还有它控制的准确度不易掌控等因素把电烤箱的温度控制当作对象因此开展了以AT89C51单片机为中心的用来控制温度的这个系统的设计。我们选择了PID数字控制算法用来对温度的控制显示用的是3位LED静态。它设计整体的结构简单控制算法新颖有很好的控制精度和较高的通用性。2.1技术指标电烤箱一些指标以下所示:(1)通过2 kW的电炉加热它能够达到的最高温度为500℃。(2)温度可以进行预置为了确保温度的控制误差≤±2摄氏度。我们用恒温控制对它烤干(3)进行预置的时候显示设定温度值烤干的时候显示出当时的烤干温度值显示值需要被精确到1摄氏度。(4)当温度的设置温度大于±5摄氏度的时候立马发声进行报警。(5)升降温线性走向并不重要。2.2控制方案根据不同的产品工艺温度控制的准确度也是不一样的所以我们选择的控制算法也要随之变动。根据用来控制温度的这个系统的动态特点来看如果系统的精度或者温度控制的线性性能需求比较高的时候可以通过使用PID算法来进行温度的控制。它是一个老式的闭环控制。其实系统对对精度和升降温线性走向并没有太大要求这一点是可以通过技术指标发现的故此它选了最简单的通断方法。应该断开加热电炉当烘干箱的温度达到设置的温度值如果温度降低到设置的某个温度值的时候就开始接通电炉进行加热以确保能够维持恒温进行温度控制。3部分设计它主要包括了五个部分单片机、A/D转换器、放大器、传感器以及键盘显示电路。其余连接关系如图3-1所示。图3-1电烤箱用来控制温度的这个系统的结构3.1 单片机电路设计由于中国的科学技术很快发展由于单片机的体积小和使用方便等特点它在工业生产中被广泛利用设计选择AT89C5型式的单片机是按照了温度控制的特征。以下将对其进行详细介绍。这个型号的机器是英特尔的8位高端单片机。它也是应用最广泛的单片机系列。其内部结构简化如下。它主要是由存储器包括RAM和ROM、CPU、I\0接口还有时钟电路构成。3.1.1中央处理器CPUCPU是单片机的核心。它是计算机的控制和指挥中心。它类似于一般微型计算机的CPU。它的内部CPU主要是是控制器和计算器。图3-2 为它内部结构的简化框图。图3-2 内部结构简化框图1.运算器算术逻辑单元电路的核心是AT89C51逻辑单元ALU。它由累加器ACC、寄存器B、暂存器和布尔处理器等组成。它主要进行数据算术运算和数据传输等操作。状态是程序寄存器psw存储。①单元ALU与ACC、寄存器B它可以8位二进制的四则运算。还能够对8位变量逻辑操作。Accumulator AccAccumulator A是一个8位寄存器它是CPU中最常用的寄存器。专门存储操作数或操作结果。②程序状态寄存器它是一个8位状态寄存器用来存储标志寄存器。可以存储执行后的指令状态可以查询和识别。PSW中每位的状态通常在执行指令时自动设置。但可以根据需要通过用户的指令进行更改。它有进位标志位cy、辅助进位标志位ac、用户定义标志位f0、工作寄存器组选择位rs1、rs0等③控制器它是单片机的神经中枢。它包括程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、缓冲器以及定时器控制电路。它首先根据主频时序解码然后传输信号。完成定时控制操作。用于协助它的正常工作。3.1.2 AT89C51单片机引脚功能