电炉炉温控制系统设计-开题报告书
9页1、-电炉炉温控制系统设计开题报告一、课题的开发背景与需求分析随着现代科学技术的迅猛开展,各个领域对温度控制系统的精度、稳定性等的要求越来越高,控制系统也千变万化。例如:在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反响炉和锅炉中的温度进展检测和控制等等。随着电炉广泛应用于各行各业, 其温度控制通常采用模拟或数字调节仪表进展调节,但存在着*些固有的缺点。而采用单片机进展炉温控制,不仅可以大提高控制质量和自动化水平,而且具有良好的经济效益和推广价值。本设计以AT89C51单片机为核心控制器件,以MA*6675作为A/D转换器件,采用闭环直接数字控制算法,通过控制可控硅来控制热电阻,进而控制电炉温度,最终设计了一个满足要求的电炉微型计算机温度控制系统。二、调研分析经过开题期间的文献查阅和实际情况调研,了解到在电炉炉温控制过程中主要应用AT89C51、MA*6675、LED显示器、LM324比拟器等等,而主要是通过K型镍铬镍硅热电偶温度传感器采集环境温度,以单片机为核心控制部件,并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度计。软件方面采
2、用汇编语言来进展程序设计,使指令的执行速度快,节省存储空间。为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化构造,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。而系统的过程则是:首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值,并且用数码管显示这个温度值.然后,在运行过程中将采样的温度模拟量送入A/D转换器中进展模拟数字转换,再将转换后的数字量用数码管进展显示,最后用单片机来控制加热器,进展加热或停顿加热,直到能在规定的温度下恒温加热。三、关键技术与解决方案1、温度传感器的选取 目前市场上温度传感器较多,主要有以下几种方案: 方案一:选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好,但其本钱较高。 方案二:采用热敏电阻。选用此类元器件有价格廉价的优点,但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。 方案三:采用K型镍铬镍硅热电偶。其可测量1312以的温度,其线性度较好,而且价格廉价。K型热电偶的输出是毫伏级电压信号,最终要将其转换成数字信号与CPU通信。传统的温度检测电路采用“传感器滤波器放大器冷端补偿线性化处理A/D转换模式,转换环节多、电路复杂、精度低。在本系统
3、中,采用的是高精度的集成芯片MA*6675来完成“热电偶电势温度的转换,不需外围电路、I/O接线简单、精度高、本钱低。MA*6675是MA*IM公司开发的K型热电偶转换器,集成了滤波器、放大器等,并带有热电偶断线检测电路,自带冷端补偿,能将K型热电偶输出的电势直接转换成12位数字量,分辨率0.25,工作电压为3.05.5V。温度数据通过SPI端口输出给单片机,其冷端补偿的围是-2080,测量围是01023.75。表1 MA*6675的引脚功能图引脚号名称功能1GND接地端2T-热电偶负极使用时接地3T+热电偶正极4VCC电源端5SCK串行时钟输入端6片选信号7SO数据串行输出口8NC悬空不用当MA*6675的CS引脚从高电平变为低电平时, MA*6675 将停顿任何信号的转换并在时钟SCK的作用下向外输出已转化的数据。相反,当CS从低电平变回高电平时, MA*6675将进展新的转换。在CS 引脚从高电平变为低电平时, 第一个字节D15 将出现在引脚SO。一个完整的数据读过程需要16个时钟周期,数据的读取通常在SCK的下降沿进展。MA*6675的输出数据为16位,其中D15 始终无用,
4、D14D3对应于热电偶模拟输入电压的数字转换量, D2用于检测热电偶是否断线(D2为1说明热电偶断开) , D1 为MA*6675 的标识符, D0 为三态。需要指出的是:在以往的热电偶电路设计中,往往需要专门的断线检测电路, 而MA*6675 已将断线检测电路集成于片,从而简化了电路设计。D14D3 为12 位数据,其最小值为0 ,对应的温度值为0 ; 最大值为4095 , 对应的温度值为1023.75 ; 由于MA*6675 部经过了激光修正, 因此, 其转换结果与对应温度值具有较好的线性关系。温度值与数字量的对应关系为:温度值= 1023.75 转换后的数字量/ 4095。由于MA*6675 的数据输出为3 位串行接口, 因此只需占用微处理器的3 个I/ O 口。图2是以89C51系列单片机为例给出的系统连接图。使用时, 可用软件模拟同步串行读取过程。图中串行外界时钟由微处理器的P1.3 提供,片选信号由P1.2 提供,转换数据由P1. 1 读取。热电偶的模拟信号由T+ 和T-端输入,其中T-需接地。MA*6675 的转换结果将在SCK的控制下连续输出,如图1所示。图1温度检测电
《电炉炉温控制系统设计-开题报告书》由会员桔****分享,可在线阅读,更多相关《电炉炉温控制系统设计-开题报告书》请在金锄头文库上搜索。
2022年体育教师实习心得体会
2023年大学生实习报告范文汇总七篇
关于某工程赶工措施费的计算
服装厂管理流程
食品营养学课程论文(营养养生)
2015年河南省高一数学竞赛试题
关于风险限额管理(DOC)
2023年青海省海东市互助县加定镇社区工作人员考试模拟题及答案
2023年采购部经理的个人工作计划标准范本(3篇).doc
复习:平面直角坐标系---巩固提高
关于经营权转让合同范文十篇.doc
沪科版初中物理知识点总结归纳
北京福建企业总商会会员单位
假发项目企业运营管理模式分析
文登某医院“服务明星”评选方案
中级经济师《公路运输》考试(全考点覆盖)名师点睛卷含答案87
6.2.1分析与设计
肾功能不全怎样选择抗菌药物
监理专题安全例会纪要
简单的采购部门个人工作计划样本(五篇).doc
2023-01-08 20页
2023-01-27 71页
2023-02-24 15页
2023-07-02 43页
2023-05-02 123页
2023-11-16 5页
2023-03-28 7页
2023-07-09 41页
2023-10-14 6页
2023-12-23 123页