毕业论文-自动控温的韧化机控制装置的设计

1、序号（学号）： 业 设 计（论 文）自动控温的韧化机控制装置的设计姓 名学 院专 业班 级指导教师2019年6月13日自动控温的韧化机控制装置的设计摘要：随着微处理器控制技术的发展，温度的测量与控制技术作为工业中应用最广泛的技术之一与单片机控制系统实现了完美的结合，在很大程度上的满足了温度控制在生产和生活的各种需求。本次设计不仅实现了以STM32F103ZET6单片机为核心的控制系统设计，而且还实现了单片机对温度的采集和控制。温度采集系统把Pt100温度传感器作为主要元件，然后结合配套的温度变送器，将这个信号处理，并将处理后的温度模拟变量通过ADS1115模数转换器转换成0-65535中一个数值，最后把这个值送到单片机中进行计算，处理，对比。把AD模块读取通过IIC通信发给STM32，然后让获取的数据在LCD液晶屏上显示给人们看。硬件电路有STM32F103ZET6单片机的最小系统，Pt100温度测量电路，温度变送器，LCD1602外接电路和蜂鸣器报警等部分组成。控制程序主要包括主程序，读取温度数值子程序，温度读取后的处理子程序，按键，LCD显示程序等等。除此以外还有工位的卡紧与松开装

2、置的设计等。关键词：STM32F103ZET6单片机；Pt100温度传感器；ADS1115 AD转换模块； The Design of the Control device of the automatic temperature-controlling toughening MachineAbstract: With the development of microprocessor control technology, temperature measurement and control technology, as one of the most widely used technologies in industry, has been perfectly combined with single-chip microcomputer control system. To a large extent, it meets the needs of temperature control in production and life. This design not only

3、 realizes the design of the control system based on STM32F103ZET6 single chip microcomputer, but also realizes the collection and control of temperature by single chip microcomputer. The temperature acquisition system takes the Pt100 temperature sensor as the main component, and then processes the signal with the matching temperature transmitter, and passes the processed temperature simulation variable through AD. The S1115 analog-to-digital converter is converted into a value in 0 65535. Finall

4、y, the value is sent to the single chip microcomputer for calculation, processing and comparison. The AD module is read and sent to STM32, through IIC communication and then the obtained data is displayed to people on the LCD screen. The hardware circuit consists of the minimum system of STM32F103ZET6 single chip microcomputer, Pt100 temperature measuring circuit, temperature transmitter, LCD1602 external circuit and buzzer alarm. The control program mainly includes the main program, reading tem

5、perature numerical subroutine, processing subroutine after temperature reading, keystroke, L CD display program and so on. In addition, there is the design of clamping and loosening device of the station, and so on.Keywords：STM32F103ZET6 single chip microcomputer; Pt100 temperature sensor; ADS1115 AD conversion module;ii目录第1章绪论11.1引言11.2论文工作背景、内容及意义21.2.1论文的研究背景21.2.2论文的主要内容21.2.2论文的研究意义2第2章 总体方案设计42.1系统总体设计42.2系统主控模块42.2.1 STM32F103ZET6的简介42.2.2 STM32F103ZET6的最小系统6第3章 硬件电路设计93.1温度传感器模块的选择与设计93.

6、2 A/D转换模块的选择与设计113.3显示电路的选择与设计133.4按键输入电路的设计133.5 蜂鸣器报警电路的设计143.6 步进电机驱动模块设计153.7 输出模块设计16第4章 软件设计184.1 温度采集子程序194.2 按键输入子程序194.3 LCD1602显示子程序204.4 调节温度子程序214.5 输出控制子程序21总结22致谢23参考文献24附 录25附录1 程序清单25附录2 原理图32第1章绪论1.1引言在现代化工业生产中，温度不仅是一个工业设计中非常常见的指标，同时也是一个产品生产中重要的工艺参数。温度与大多数材料的物理特性和化学特性密切相关，并且温度还存在于物理变化和化学变化过程中，在现代化自动生产的一个重要任务就是密切关注温度的变化以及将温度控制在要求的范围内。生产不同的产品和不同的生产方式对于工艺的要求也有所不同，因此，温度的控制也用了不同的方式实现，传统的温度测量方法是用一般的温度计读数。温度计不能跟上由于环境温度的变化引起的温度升高或降低，这种方法会消耗大量的人力和物力，而且对温度值的快速变化不能及时同步测量，控制效果不佳。由于读取误差也是人类所

7、不能被忽略的影响因素之一。想用人工控制温度这种方法，不仅对于工人而言需要的工作更多了，而且无法精确的实现对温度的测量和调节，所以需要寻求更好的温度控制和温度测量方法。随着微电子硬件和微电脑软件的不断被开发，以及微电脑测控技术的日益完善，因为它控制的逻辑方便和简单，控制方式灵活，有效，用户反馈良好，性能绝佳。因此，此项令人喜欢的技术被越来越多的人使用，传播速度很快，在不长的时间和一定的区域内被广大电子爱好者采纳。所以，在航空航天领域，轨道交通控制方面，冶金工艺要求方面，电力控制领域，电信和通信行业，石油和化工提炼过程中把这项控制技术完美的融合在一起，而且这项技术技术在我们的日常生活中，就像扶梯和直梯运用了不一样的控制技术，微波炉和冰箱的温度和定时设定和控制也是用了这项技术，电视机这个每个家庭必备的家用电器，由于这个技术的开发让电视机有了越来越多的功能，玩具与控制的结合让小孩子的同年变得更加丰富多彩，智能相机把我们生活中的每个瞬间得到了记录，全自动洗衣机让不愿意做家务的人得到了释放，智能空调等方面得到了更加广泛的应用。这项技术的应用，使得的一些应用这项技术的高科技产品,前景更加的广阔，特别

8、是在引进计算机控制技术后，许多智能化仪器仪表和测控系统，当今社会的仪器仪表设备与传统的仪器设备相比较发生了天翻地覆的变化，这种变化是可以看到的，这满足了让工业生产的自动化、智能化的发展的技术要求。因此，智能单片机控制方法被越来越多的人开发和应用。SCM是由CPU，RAM，ROM, I/O接口，中断系统以及集成器件这几部分组成，把外加的功率和振动的部分融合在一起就可以把单片机读的数字信息进行一系列的处理和控制。因此，越来越多的现代化工业控制生产中都在用单片机控制系统。此系统具有不占空间，小巧易拿，价格实惠，运行稳定和适应各种控制系统等诸多优点，所以，温度的测量，处理以及控制选择单片机来进行这一系列的操作是非常明智的，这就使得人们在对温度进行控制时能更加的灵活，稳定和精确。1.2论文工作背景、内容及意义 1.2.1论文的研究背景在微电子技术和微电脑的发展之前，大多数的炉温度控制需要进行手动操作，根据生产工艺要求设置温度，增加对炉的供电时间来使炉内的温度增加，使用这种方式加热就很难实现线性，并且对恒温保持的影响非常大，更不能实现实时的控制，除了控制对象简单的工艺要求是可以实现的，其他的很难实

9、现。为了实现完全自动化的过程控制，实现对温度实时的控制，相对精确，稳定可靠的生产工艺要求，智能温度实时控制系统的研究是非常有意义的。当在温度控制中使用，主要是通过人工控制方式，就是根据加热需要的时间来估计热到预定温度需要的一些条件，然后使用一个普通的温度计来测量，读取和控制加热的时间。这种控制方式不仅让劳动工人感觉特别的累，而且对温度变化快的时候不能调节到需要的范围内，所以就无法实现精确的控制。所以，必须改善加热炉温度控制的模式，以减轻了劳动强度和提高控制精度。1.2.2论文的主要内容使用单片机测量炉的温度，并对温度进行处理，控制，以满足要求。使用温度传感器测量温度，温度变送器电路和AD转换电路对温度作最初的处理，ADS1115模数转换芯片与STM32的通信方式IIC，模数转换后的温度数字量经IIC通信将数据作为单片机的输入，然后单片机进行再一次的处理，让单片机和按键输入电路对技术指标要求的温度的进行相应的设定、控制、测量以及显示电路的设计来实现自动控温的功能，再实现对工位的卡紧和松开功能达到韧化机实现汽车PVC管路的造型进行固化和成型的所需要达到的技术指标。自动控制温度的智能化、自动化使得工人在工作时减少了工作量，在生产中节省了原材料的消耗，不仅提高了工作效率而且还为公司降低了花销。1.2.2论文的研究意义单片机可以对加热、降温过程进行相应的控制，这就让生产过程使用了越来越多的自动化，这就是得它快速的发展了起来。生产过程的自动化是使得生产的产品符合要求，减少生产中材料的消耗，工人工作时的环境条件得到了改善，生产过程的安全性得到了提高，按时完成生产任务的重要手段。温度控制系统来控制温度对企业具有重要的意义:1.工人在工作的时候不再像以前那么累，同时也让工作环境变的干净，这比以前好了不知道多少。由于单片机

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