电烤箱加热控制器设计-展示页

　　

【正文】 电烤箱由电阻丝加热，功率达 5kW。通过传感器测量温度并调节加热功率。设计任务：1. CPU 最小系统设计（包括 CPU 选择，晶振电路，复位电路）2. 温度传感器选择及接口电路设计3. 温度显示、电热丝驱动电路设计4 . 程序流程图及程序清单编写技术参数：1．温度控制范围 0～300℃，功率达 5kW2．工作电源 220V设计要求：分析系统功能，选择合适的单片机及传感器，温度检测电路设计等；应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在 4000 字以上。制出的食品色、香、味俱全。本课题以 AT89C51 单片机系统为核心，对单点的温度进行实时检测。本设计包括温度传感器、A/D 转换模块、数据传输模块、温度显示模块四个部分。关键词：电烤箱；单片机微处理器；温度传感器 PT100；89C51； 目 录第 1 章 绪论 ..........................................................1 温度控制器概况 ...............................................1 本文研究内容 .................................................2第 2 章 CPU 最小系统设计 ...............................................3 电烤箱加热控制器总体设计方案 .................................3 CPU 的选择 ....................................................4 数据存储器扩展 ...............................................6 复位电路设计 .................................................6 时钟电路设计 .................................................7 电源电路设计 .................................................8 CPU 最小系统图 ................................................8第 3 章 89C51 输入输出接口电路设计 ....................................10 温度传感器的选择 ............................................10 温度检测接口电路设计 ........................................10 A/D 转换器选择 ....................................................................................10 模拟量检测接口电路图 .......................................................................12 加热输出接口电路设计 ........................................12 人机对话接口电路设计 ........................................13第 4 章 电烤箱软件设计 ...............................................15 软件实现功能综述 ............................................15 流程图设计 ..................................................15 主程序流程图设计 ...............................................................................15 模拟量检测流程图设计 .......................................................................17 程序清单 ....................................................18第 5 章 系统设计与分析 ...............................................21 系统原理图 ..................................................21 系统原理综述 ................................................21第 6 章 课程设计总结 .................................................23参考文献 ............................................................24第 1 章 绪论 温度控制器概况电烤箱作为家用西式小电器之一，在我国随着人们居住环境的不断改善，厨房的地位也越来越重要。在电烤箱的研究过程中，温度的控制尤为重要，温度控制器的研究又显得举足轻重。目前，我国在这方面总体技术水平处于 20 世纪 80 年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的 PID 控制器为主。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。目前社会上温度控制大多采用智能调节器，国产调节器分辨率和精度较低，温度控制效果不是很理想，但价格便宜，国外调节器分辨率和精度较高，价格较贵。将嵌入式引进温度控制系统中，加入键盘和 LCD 显示。这种设计方法弥补了国产调节器精度较低的缺点。系统在增量式 PID 算法的控制下运用 ARM 控制器系统的稳态精度达到 ℃以内，运行速度极快。嵌入式温度控制系统符合国家提出的“节能减排”的要求，符合国家经济发展政策，具有十分广阔的市场前景。电力部门 1980年产生废气是现今的八倍。如今，在微电子行业中。因此。 本文研究内容本文研究电烤箱温度控制器。通过传感器测量温度并调节加热功率。研究包括CPU 最小系统设计（包括 CPU 选择，晶振电路，复位电路） 、 温度传感器选择及接口电路设计、温度显示、电热丝驱动电路设计、程序流程图及程序清单编写等步骤。通过连接外围控制电路，实现对加热炉温度的测量和控制。在系统中，温度的设置、温度值及误差显示、控制参数的设置、运行、暂停及复位等功能由键盘及显示电路完成。下图为加热炉温度控制系统框图：图 电烤箱加热控制器设计框图温度传感器完成对电烤箱内温度的采集，运算放大器对温度传感器的采样进行放大，A/D 转化器完成把模拟量转换成单片机可以识别的数字信号，单片机的CPU 将对这个信号进行处理和响应，温度的数值通过 LED 显示器显示出来，如果还需要加热，单片机会对驱动器发出指令，驱动器经过光电隔离（提高系统抗干扰能力） 、晶闸管（通过控制晶闸管的导通来改变温度）使加热器的电阻丝发热，继续对电烤箱内进行加热；用户可以通过键盘对温度进行手动控制； 电压同步信号完成将 220V 的交流电转换成单片机的工作电压直流电 +5V。AT89C51 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片