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基于单片机的炉温自动检控系统(最终版) 基于单片机的炉温自动检控系统(最终版)

格式:word 上传:2022-06-25 16:05:09

《基于单片机的炉温自动检控系统(最终版)》修改意见稿

1、“.....,,键盘处理,,,,,平均值滤波算法,,,,中断程序调用采样子程序,,随时可以进行转换。为启动次转换,要拉低在西的下降沿进入其保持状态,并且启动次转换,在内部定时的转换周期后,转换结束由变为高电平标识。进出顿先的高电平后,下个时钟下降沿进出转换结果的,随之是其余的各位。单片机,和等公司生产的与兼容的低功耗高性能位单片机具有比更丰富的硬件资源,给单片机的开发及应用带来了很大的方便。它采用了工艺和高密度非易失性存储器技术,而且其输出引脚和指令都与兼容片内的允许在系统内改编程序或用非易失性存储器编程器来编程。因此,是种功能强,灵活性高,且价格合理的单片机,近年来得到了及其广泛的应用。片单片机等于,和功能的总和。为了确保炉温监控系统工作的稳定性和可靠性,本系统中决定采用作为其核心控制器件。这样不仅提高了系统的整体性能......”

2、“.....图温度采集电路键盘输入电路键盘是组按键的集合,它是最常用的单片机输入设备,操作人员可以键盘输入数据或命令,实现简单的人机通信。按键是种常开型按钮开关。平时常态时,按键的两个触点处于断开状态,按下键时它们才闭合短路。本系统采用的十六位非编码键盘,其中为数字键,设置炉温显示或炉温设定停止运行为功能键,键未用。判断闭合的键是否释放,键闭合次仅进行次键功能操作。当判断有键按下时,则取键值,键值行号列号。取得键值后,判断它是否大于若大于则说明该键是功能键,经过散转,转向相应的功能处理程序。否则,转为数字键处理程序。系统采用的是中断扫描方式的种简易的键盘接口。其电路结构如下图键盘接口电路该键盘直接由单片机的口构成。键盘的列线与口低四位相接。键盘的行线通过二极管接到口的高位。因此,行输出线,作扫描输入线。其中......”

3、“.....其输入端分别与各列线相连,输出端接单片机外部中断输入。初始化时,使键盘行输入口全部为,当有键按下时,端为低电平,向发出中断请求,进入中断服务程序,执行扫描式键盘输入子程序。显示电路单片机应用系统中使用的显示器主要是发光二极管显示器,简称。显示器有静态显示与动态显示两种方式。本系统中采用静态显示方式。静态显示器就是当显示器显示个字符时,相应的段发光二极管恒定地导通或截止,直到显示另个字符为止。例如,段显示器的段恒定导通,其余段和小数点恒定截止时显示当要显示时,显示器的段恒定导通,截止。显示器工作于静态工作方式时,各位的共阴极接地若为共阳极,公共端则接电源。每位的段选线分别与个位锁存器的输出口相连,显示器中的各位相互独立,而且各位的显示字符经确定,相应所存的输出将维持不变,正因为如此,静态显示器的显示亮度较高......”

4、“.....管理也较简单,所以本系统选用这种显示方式。其电路结构如下图显示电路原理图上图给出了四位共阴性数码管的静态显示应用电路。电路采用作为每位的驱动接口,是段十六进制锁存译码驱动芯片。用于输出段码,控制译码器的使能端,低电平有效为位选码输出。工作中,在需要改变显示数据时,单片机才通过口送出相应的数据,平时不需要刷新。固态继电器控制方法控制电阻炉的温度,只需控制电阻炉电流的大小而不必考虑电流方向。控温采用可控硅电路,它的任务是通过调压来实现交流调功。通常,用可控硅实现交流调压的方式有两种是改变负载电压波形的导通角,称为调相另个是负载电压波形不变而改变其电压波形在时间段内的出现次数,称为脉冲调功。就触发方式而言,调相调功采用移相触发,脉冲调功采用过零触发。过零触发就是指当可控硅的门级接收到有效控制信号后......”

5、“.....这种触发方式不对电网造成严重污染和干扰其它用电设备,是应用较为广泛的种方法。固态继电器的内部结构交流固态继电器为四端元件,两个输出端,两个输入端。输入输出之间采用光电隔离,没有电气联系,控制电路和输出电路之间不会互相干扰。其输入端仅要求很小的控制电流,输出回路采用双向可控硅来通断负载电源。内部结构如图所示,其工作原理为当有效控制信号从端输入时,光耦的二极管导通,通过光电耦合的作用,的三极管导通,造成截止,的集电极输出高电平。此时的工作还取决于的状态,在这里是负载电源的零点检测,负载电压通过电桥加在和上,只要的分压超过的级的压降,将饱和导通,则的控制级被箝位为低电平,不导通。图固态继电器内部结构图和组成的是与门电路,与门的输出端为的控制级,只有当有效控制信号加入,截止,同时负载电压又处于零电压附近......”

6、“.....此时的门级才能注入控制电流而导通,使得双向可控硅的控制级得到触发脉冲,双向可控硅导通,负载接通电源。当输入的控制信号撤除之后,的三极管截止,饱和,截止,双向可控硅保持导通直到负载电流随外部电压减小到小于双向可控硅的维持电流为止,此时,双向可控硅才截止,负载断开电源。控制原理可以由单片机输出个周期固定脉宽可调的脉冲信号来作为固态继电器的控制信号。控制原理如图所示,在控制脉冲的高电平期间,固态继电器接通电阻炉电源,电阻炉加热在控制脉冲的低电平期问,固态继电器断开电阻炉电源。通过调节的占空比,可以调节控制脉冲的高电平持续时间,即调节脉冲周期内电阻炉上的交流电压周波的个数,从而调节电阻炉在个脉冲周期内的电压的平均值,达到调温的目的。图控制固态继电器的电压波形图控温接口电路执行元件选用交流过零触发型固态继电器,控制方法采用过零触发......”

7、“.....在交流电源为零电压附近导通。控温电路框图如下所示图控温电路框图由的引脚输出控制脉冲信号,脉冲周期为,经反相器光电隔离,功率放大后加到双向可控硅上,通,有按键输入时则调用中断服务程序。系统应用程序组成温度控制程序的设计应考虑如下问题键盘扫描,键盘识别,温度显示炉温采样,数字滤波越限报警和处理模糊控制程序,温度标度转换。通常,符合上述功能的温度控制程序由主程序和中断服务程序组成。图控制系统软件结构总图模糊运算程序流程图图加热炉模糊控制程序流程图主程序中断服务程序数据采样程序数据滤波程序温度显示程序模糊算法程序键盘扫描程序开始采样实际温度数字滤波与标度变换计算偏差与偏差变化率输出结束主程序流程图模糊控制器的程序固化在内部的存储器中,分为主程序和若干个子程序。主程序的功能是系统初始化,管理和调用各个子程序......”

8、“.....在系统中还采用用光电耦合器把各种模拟负载与数字信息源隔离开来,也就是把模拟地和数字地断开,杜绝强电脉冲通过口串人单片机。阻容滤波网络来除去常态高频干扰,同时在程序里还加人数字滤波程序。数据采集采取次算术平均,有效地防止了误读数。为提高精度还对热电偶进行冷端温度补偿,对变送器进行了零点偏移。程序模块功能划分明确,硬件部件相对独立工作,系统工作时各部分之间相互干扰降到最低程度。实验表明该方案满足控制要求,系统工作稳定,抗干扰能力强,效果满意。初始化开始启动,停止命令吗控制算法模块数据线是模块启动,停止命令吗停机状态结束语接到毕业课题以后,我首先收集和查阅了国内外炉温控制系统的相关资料,仔细地分析了各种现行的温控系统的优点与不足。并且在结合我国内地实际情况的基础上......”

9、“.....考虑到该系统主要是为些不具备自动化专业知识的人员设计,那么该系统不仅要成本低廉,而且要具有较高的工作稳定性,拥有人性化的简易的人机交互平台。在综合了各方面因素后,该系统决定以单片机为核心,采用智能模糊控制算法。本文系统地介绍了用单片机实现的热处理加热炉温度控制系统,由于控制对象是种具有纯滞后的大惯性环节,采用智能模糊控制器可以达到理想的控制效果。实验运行结果表明,系统具有以下特点控制方案合理,稳态精度高,超调小。结构简单,调试方便,抗干扰强,鲁棒性好。然而该系统并不适用于要求高度自动化的成产过程,系统本身有很多需要改进的地方。首先它没有与计算机通信的端口,不能对加热过程的温度进行记录和分析。其次,该系统的灵活性较差,不能次设定加热过程不同阶段的不同温度......”

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