电烤箱温度控制系统模板

目录烤箱连续温度控制系统11设计概述21.1任务分析21.2整体方案32.1系统硬件设计42.1.1 8155接口电路42.1.2 A/D转换电路52.1.3温度检测62.1.4电阻炉62.1.5电力电子装置72.2系统软件设计82.2.1 主程序92.2.2 T0中断服务程序93控制过程说明103.1环节分析103.2调节规律113.3干扰分析123.4 PID控制MATLAB仿真及参数整定14参考文献15烤箱连续温度控制系统摘要自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。

随着电力电子和单片机技术的飞速发展，通过芯片对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。

随着国民经济的发展，人们需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。

采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。

传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。

温度是工业对象中的一个重要的被控参数。

然而所采用的测温元件和测量方法也不相同；产品的工艺不同，控制温度的精度也不相同。

因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。

传统的控制方式以不能满足高精度，高速度的控制要求。

近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。

这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效率。

本系统所使用的加热器件是电炉丝，功率为三千瓦，要求温度在400～1000℃。

静态控制精度可以达到2.43℃。

本设计主要有四部分组成：（1）单片机控制器设计；（2）电力电子控制装置；（3）温度检测变送部分1设计概述1.1任务分析电烤箱是一种应用广泛的食品加工设备.电烤箱本身是个热容系统 ,具有大纯滞后和大惯性 ;由于家用烤箱的外壳很薄 ,封闭性不好 ,与环境温差越大散热越快 ,具有非线性 ;同时对象的参数还受箱内食品种类和数量的影响。

基于单片机的电烤箱温度控制系统洛阳理工学院毕业设计（论文）基于单片机的电烤箱的温度控制系统摘要随着社会的不断发展，人们改造自然的能力也在不断的提高。

机器的诞生，为我们减少了部分或者全部的脑力劳动和体力劳动。

电子技术的诞生更是带来了翻天覆地的变化。

机电控制系统成为机械技术与微电子技术集成的共性关键技术。

人们通过它可以使机械完全按照自己的意愿来执行。

随着机电控制技术的发展，主要体现出了单片机和PLC两种控制方式。

本设计采用单片机控制。

单片机在日常生活中的运用越来越广泛。

温度控制在工业生产中经常遇到。

从石油化工到电力生产，从冶金到建材，从食品到机械都要对温度进行控制.甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质量。

单片机温度控制无论是现在还是未来都会起到重要作用。

本文介绍了以AT89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。

电烤箱的温度控制系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。

其中硬件部分包括：单片机电路、传感器电路、放大器电路、转换器电路、以及键盘和显示电路。

软件部分包括：主程序、运算控制程序、以及各功能实现模块的程序。

文章最后对本设计进行了总结。

对温度控制系统的发展提出了几点建议。

关键词：单片机，温度，电烤箱，控制I洛阳理工学院毕业设计（论文）AT89C51 SINGLE-CHIP BASED ON THE OVEN'S TEMPERATURECONTROL SYSTEM DESIGN目录前言 ................................................. 错误！未定义书签。

第1章概述 (1)1.1 技术指标 (1)1.2 控制方案 ........................................................ 1 第2章硬件部分设计 (2)2.1 单片机电路设计 ............................................... 2 2.2 传感器电路设计 ............................................... 8 2.3 A/D转换电路设计............................................. 11 2.4 放大器电路设计 .............................................. 14 2.5 键盘及显示电路的设计 ...................................... 19 2.6 抗干扰电路设计 .............................................. 22 第3章软件部分设计 (25)3.1 工作流程 (25)3.2 功能模块 ....................................................... 25 3.3资源分配 ....................................................... 25 3.4 功能软件设计 ................................................. 25 结论 (37)谢辞 ................................................. 错误！未定义书签。

电烤箱温度计算机控制系统设计(总26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录第1章题意分析与解决方案.......................... ...........................................错误!未定义书签。

技术指标................................................................................ . (2)控制方案.............................................................................. (2)第2章硬件设计.............................................................................. . (3)单片机电路设计............... . (4)AT89C51AT89C51单片机引脚功能........。

(5)AT89C51单片机时钟电路及时序 (5)AT89C51单片机复位电路 (5)温度检测电路设计................ . (6)温度传感器 (8)变送器....................................... . (8)温度控制电路设计............. . (8)键盘及显示电路设计............... .......................................................错误!未定义书签。

0键盘电路设计.........................................................................错误!未定义书签。

PID 烤箱温度控制（温度专用的PID 自动调整功能）设计实例详解【控制要求】使用者对烤箱的温度环境特性不了解，控制的目标温度为80℃，利用PID 指令温度环境下专用的自动调整功能，实现烤箱温度的PID 控制。

利用DVP04PT-S 温度模块将烤箱的现在值温度测得后传给PLC 主机，DVP12SA 主机先使用温度自动调整参数功能（D204=K3）做初步调整，自动计算出最佳的PID 温度控制参数，调整完毕后，自动修改动作方向为已调整过的温度控制专用功能（D204=K4），并且使用该自动计算出的参数实现对烤箱温度的PID 控制。

使用该自动调整的参数进行PID 运算，其输出结果(D0)作为GP 指令的输入，GP 指令执行后Y0 输出可变宽度的脉冲（宽度由D0 决定）控制加热器装置，从而自动实现对烤箱温度的PID 控制。

【元件说明】【控制程序】【程序说明】该指令格式：S1-->目标值(SV)S2-->现在值(PV)S3-->参数(通常需自己进行调整和设置，参数的定义请参考本例最后的PID 参数表)D-->输出值(MV)(D 最好指定为停电保持的数据寄存器)PID 指令使用的控制环境很多，因此请适当地选取动作方向，本例中温度自动调整功能只适用于温度控制环境，切勿使用在速度、压力等控制环境中，以免造成不当的现象产生。

一般来说，由于控制环境不一样，PID 的控制参数（除温度控制环境下提供自动调整功能外）需靠经验和测试来调整，一般的PID 指令参数调整方法步骤1：首先将KI及KD值设为0，接着先后分别设设置KP为5、10、20 及40，别记录其SV 及PV 状态，其结果如下图所示：步骤2：观察上图后得知KP为40 时，其反应会有过冲现象，因此不选用；而KP为20 时，其PV 反应曲线接近SV 值且不会有过冲现象，但是由于启动过快，因此输出值MV瞬间值会很大，所以考虑暂不选用；接着KP为10 时，其PV 反应曲线接近SV 值并且是比较平滑接近，因此考虑使用此值；最后KP为 5 时，其反应过慢，因此也暂不考虑使用。

烤箱温度控制系统设计烤箱温度控制系统是一种用于控制烤箱温度的设备。

它通过精确地调节电热元件的功率来实现温度的稳定控制，从而保证食物的烹饪效果。

本文将介绍烤箱温度控制系统的设计原理及其常见组成部分。

1.设计原理烤箱温度控制系统的设计原理基于控制理论。

其核心思想是通过检测烤箱内部温度和设定目标温度之间的偏差，并根据反馈信息调整电热元件的功率，使温度能够稳定在设定值附近。

控制系统通常采用闭环控制的方式。

闭环控制系统通过传感器实时监测烤箱内部温度，并将检测值与设定目标温度进行比较。

如果存在温度偏差，控制系统将根据偏差的大小和方向来调整电热元件的功率输出，从而减少偏差并稳定温度。

2.常见组成部分烤箱温度控制系统通常由以下几个主要组成部分构成：(1)传感器：用于实时监测烤箱内部温度。

常见的传感器类型包括热电偶、热敏电阻和红外线温度传感器等。

这些传感器能够将温度转化为电信号，并传送给控制器。

(2)控制器：控制器是烤箱温度控制系统的核心部分，负责处理传感器传输的信号，并根据设定目标温度进行控制。

控制器通常采用微处理器或专用控制芯片，并通过算法来计算电热元件的功率调整量。

(3)电热元件：电热元件是控制系统中的执行器，负责将控制器输出的功率调整量转化为真实的电能输出。

常见的电热元件包括电热丝和电热管等。

电热元件的功率调整量与电能的输出强度成正比。

(4)电路板：电路板是控制系统中各个部件的连接和控制中心，通常集成在烤箱的控制面板中。

电路板上包含了各个部件的连接线路和电源供应等。

3.系统设计考虑因素在设计烤箱温度控制系统时，需要考虑以下几个因素：(1)温度范围：不同的食物烹饪需要不同的温度，因此控制系统需要能够满足广泛的温度范围。

通常烤箱的温度范围为50℃到250℃。

(2)系统精度：控制系统的精度直接影响到烹饪效果。

对于一些对温度要求较高的食物，如蛋糕和面包，控制系统的精度应达到±2℃以内。

(3)反应速度：烤箱温度的调整速度对于烹饪过程的控制非常重要。

电烤箱温度控制系统电烤箱的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：摘要PID控制用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp， Ti和Td）即可。

在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，能够取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。

在工厂，总是能看到许多回路都处于手动状态，原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。

由于这些不足，采用PID的工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。

PID参数自整定就是为了处理PID参数整定这个问题而产生的。

现在，自动整定或自身整定的PID控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准单回路温度控制系统主要由计算机，采样板卡，控制箱，加热炉体组成。

是由计算机完成温度采样，控制算法，输出控制，监控画面等主要功能。

控制箱装有温度显示与变送仪表，控制执行机构，控制量显示，手控电路等。

加热炉体由烤箱改装，较为美观适合实验室应用。

计算机控制系统一般由控制计算机、A/D与D/A接口、执行机构、被控对象、检测元件和变送器组成。

本实验控制系统主要由计算机、电烤箱、智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表等构成，其中智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表安装于控制箱上。

本设计经过调节PID参数来实现炉温系统的控制。

关键词：单回路温度控制系统，PID控制，加热炉体，智能控制仪表，温度变送器，热电阻，可控硅目录摘要......................................... 错误!未定义书签。

第1章课程设计目的与任务 ...................... 错误!未定义书签。

1.1 课程设计目的.............................. 错误!未定义书签。

1.2 课程设计任务与要求........................ 错误!未定义书签。

第2章炉温控制系统的组成 ...................... 错误!未定义书签。

计算机控制技术基础课程设计烤箱温度控制系统设计指导教师：倪晓学生：张桂源卢婉婷马涌顺朱强学号：20104968201050062010502420104972专业：自动化班级：2010 级04 班完成日期：2013年9月21日重庆大学自动化学院2013年9月随着社会的不断发展，人们改造自然的能力也在不断的提高。

机器的诞生，为我们减少了部分或者全部的脑力劳动和体力劳动。

电子技术的诞生更是带来了翻天覆地的变化。

机电控制系统成为机械技术与微电子技术集成的共性关键技术。

人们通过它可以使机械完全按照自己的意愿来执行。

随着机电控制技术的发展，主要体现出了单片机和PLC两种控制方式。

本设计采用单片机控制。

单片机在日常生活中的运用越来越广泛。

温度控制在工业生产中经常遇到。

从石油化工到电力生产，从冶金到建材，从食品到机械都要对温度进行控制.甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质量。

单片机温度控制无论是现在还是未来都会起到重要作用。

在运动控制系统中，温度控制占有至关重要的作用，其控制算法和手段有很多，模拟PID控制是最早发展起来的控制策略之一，长期以来形成了典型的结构，并且参数整定方便，能够满足一般控制的要求，但由于在模拟PID控制系统中，参数一旦整定好后，在整个控制过程中都是固定不变的，而在实际中，由于现场的系统参数、环境条件发生变化，使系统很难达到最佳的控制效果，因此采用模拟PID控制器难以获得满意的控制效果。

随着计算机技术与智能控制理论的发展，数字PID技术渐渐发展起来，它不仅能够实现模拟PID所完成的控制任务，而且具备控制算法灵活、可靠性高等优点，应用面越来越广。

本文介绍了以AT89C51单片机为核心的电烤箱温度控制系统。

统中采数码管和4×4键盘作为人机交互界面，启动后可以通过显示部件了解烤箱当前的温度。

该系统控制简单，反应灵敏，具有很强的抗干扰能力。

电烤箱的温度控制系统有两个部分组成：硬件部分和软件部分。

1 / 20一、设计题（满分100分）请在以下题目中任选一项完成设计1. 汽车运动控制系统设计；2. 电烤箱温度控制系统设计3. 汽车减震系统建模仿真；4. 汽车自动巡航控制系统的控制；5. 汽车怠速系统的模糊控制；6. 双闭环直流调速系统的设计与仿真7. 自选测控项目（给出你自选的题目）8. 本份试题选取项目为： 电烤箱温度控制系统设计 附评分细则：《工程应用》期末考试设计报告第一章概述本次课题的主要内容是通过对理论知识的学习和理解的基础上，自行设计一个基于技术的控制器设计，并能最终将其应用于一项具体的控制过程中。

以下为此次课题的主要内容：(1) 完成控制系统与调节部分的设计其中包含系统辨识、系统特性图、系统辨识方法的设计和选择。

(2) 最佳调整法与系统仿真其中包含参数整过程，需要用到的相关方法有：b.针对有转移函数的调整方法主要有系统辨识法以与波德图法与根轨迹法。

(3) 将此次设计过程中完成的控制器应用的相关的实例中，体现其控制功能（初步计划为温度控制器）第二章调试测试2.1进度安排和采取的主要措施：前期：1、对于的使用方法进行系统的学习和并熟练运用的运行环境，争取能够熟练运用。

2、查找关于控制器的相关资料，了解其感念与组成结构，深入进行理论分析，并同步学习有关控制器设计的相关论文，对其使用的设计方法进行学习和研究。

3、查找相关控制器的应用实例，尤其是温度控制器的实例，以便完成最终的实际应用环节。

中期：1、开始对控制器进行实际的设计和开发，实现在的环境下设计控制器的任务。

2、通过仿真实验后，在剩余的时间内完成其与实际工程应用问题的结合，将其应用到实际应用中（初步计划为温度控制器）。

后期：1、完成设计定稿。

2、打印以与答辩工作地准备。

2 / 203 / 202.2被控对象与控制策略2.2.1被控对象本文的被控对象为某公司生产的型号为 8的电烤箱，其工作频率为 50，总功率为 600W ，工作范围为室温 20℃-250℃。

电烤箱温度控制系统程序
头文件 adc0809.h：ADC0809 应用程序
#include<reg52.h> #include<intrins.h> #include<math.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit adwr=P3^6; sbit adrd=P3^7; uchar adval[10]; //取十次温度值
52070329
徐高飞
adval[j]=exchange(i);
//需要根据实际测出温度和电压的关系式
2/7
电烤箱温度控制系统程序
头文件 lcd1602.h：LCD 应用程序
#include<reg52.h> #include<intrins.h> #include<math.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int
//清屏 //设置显示模式：两行 5×7，光标开 //整体显示, 关光标, 不闪烁
3/7
电烤箱温度控制系统程序
//显示温度函数 void lcd_show(float temp) { int B,S,G,SF; float value; value=temp*10; B=(int)value/1000; //取出温度值的百位
//一个控制周期分 500 个 PWM 信号周期
5/7
电烤箱温度控制系统程序 主函数
#include <reg52.h> #include <intrins.h> #include <adc0809.h> #include <lcd1602.h> #include <initial.h> #include <PID.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit pwm=P1^6; sbit led=P1^7; uint T; float temp; void main() { EA=1; ET1=1; T=50000; TMOD=0x20; TH1=0x48; TL1=0x48; TR1=1; while(1) { temp=measure_temp(); lcd_show(temp); delayms(10); if(T==50000) { calculate_PID(temp); T=0; } } } //测温度 //显示温度 //使用定时器 1，工作于方式 2 //定时 200 us //定时器 1 溢飞

电烤箱温度控制系统方案设计一、实验目的以电烤箱为控制对象，采用积分分离PID控制算法或者模糊算法，实现电烤箱的温度控制。

二、实验要求基本要求：设置温度给定值，控制在40˜50℃，观察并测量反馈输出的温度，调节PID，提高温差精度；改变给定值或者增加扰动，观察温度变化趋势，查看系统响应速度；进阶要求：进一步改善系统，增加MCGS模块，通过组态软件，增加控制界面，实现电烤箱温度控制的升级。

三、系统硬件组成及工作原理TD—ACS实验箱是我们实验中主要用到的硬件设备之一，它由单元电路组成，采用i386EX系统板和计算机进行串行通讯，这里用到的单元电路是模数、数模转换单元和驱动单元．其中A/D转换器采用8位的ADC0809，驱动单元由达林顿驱动电路ULN2803及输出指示灯构成，ULN2803的一个输出引脚接指示灯后，另一个输出引脚与+12V分别接到继电器的两端．ULN2803的输入信号来自i386EX的I/O管脚P1.4输出的PWM脉冲信号。

固态继电器(SSR)作为开关元件，具有灵敏度高、环境适应性好、电磁辐射干扰小、高可靠性和寿命长等优点。

金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为 100Ω，电阻变化率为 0.3851Ω/℃。

铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，可靠性强，产品寿命长，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，特别适用于工业自动化测量及各种实验仪器仪表。

工作原理：铂电阻送来的检测信号经A／D转换后得到相应的数字量，送给计算机，在计算机中与给定值比较，计算其偏差，并对偏差进行积分分离PID算法运算，输出相应的控制量，经过D/A转换，传输给固态继电器，通过控制固态继电器输出级晶闸管的触发脉冲相位角，来控制导通时间，从而控制电烤箱功率的大小，以达到控制温度的目的。

目录1绪论 (1)1.1技术指标 (1)1.2系统方案 (1)1.2.1PLC温度控制系统 (1)1.2.2单片机温度控制系统 (2)1.3选择控制方案 (2)2硬件设计 (4)2.1 单片机电路设计 (4)2.1.1中央处理器CPU (4)2.1.2 AT89C51单片机引脚功能 (5)2.1.3 AT89C51单片机的存储器结构 (7)2.1.4 AT89C51单片机的并行I/O端口 (7)2.1.5 AT89C51单片机时钟电路及时序 (8)2.1.6复位电路 (8)2.1.7 AT89C51单片机的指令系统 (9)2.1.8 74LS373 (9)2.2 传感器电路设计 (10)2.2.1传感器概述 (10)2.2.2传感器的基本特性 (10)2.2.3热电阻的测量电路及应用 (12)2.3 A/D转换电路设计 (12)2.3.1逐次逼近型A/D转换器ADC0809 (12)2.3.2 AT89C51单片机与ADC0809接口 (14)2.4 放大器电路设计 (14)2.5 键盘及显示电路的设计 (16)2.5.1键盘接口电路 (16)2.6 抗干扰电路设计 (19)2.6.1电磁干扰的形成因素 (19)2.6.2干扰的分类 (19)2.6.3单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法 (19)2.6.4硬件抗干扰措施 (20)3软件设计 (22)3.1工作流程 (22)3.2功能模块 (22)3.3资源分配 (22)3.4软件部分设计 (22)3.4.1键盘管理 (22)3.4.2温度显示 (25)3.4.3温度检测 (26)3.4.4温度控制 (28)3.4.5温度越限报警 (30)3.4.6主程序和中断服务子程序 (31)总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (36)摘要随着机电控制技术的发展，主要体现出了单片机和PLC两种控制方式。

本设计采用单片机控制。

单片机在日常生活中的运用越来越广泛。

计算机控制系统课程设计说明书电烤箱温度控制系统设计DESIGN OF ELECTRIC OVEN TEMPERATURE CONTROL SYSTEM 学生姓名周泽民学院名称信电工程学院学号20120501153班级12 电气 1专业名称电气工程及其自动化指导教师曹言敬2015 年7 月10 日摘要本次温度控制系统设计整体而言完全可以实现对电烤箱温度闭环恒定控制。

但是不当之处在所难免。

当热电阻检测出当前电烤箱所处温度时，不能和预置温度一起以数字形式很直观的对比显示出来。

及操作者无法同时看到电烤箱当前所处温度和预置温度。

鉴于此种情况，应再外接一个数码显示器以软件程序来实现，将电烤箱当前所处温度和预置温度同时显示出来；在实际使用过程中，由于电烤箱加热时有一定得温度缓冲，即当电烤箱断电时，加热并不是立即停止，而是过一段时间后温度才慢慢停下来以致开始下降。

这样就使得我们控制很不准确，会出现严重超温或者低温现象。

鉴于此种情况，我们应在电烤箱温度接近我们要求的温度时，由连续加热或连续降温改为断续加热或断续降温。

关键词单片机；温度；电烤箱；控制目录1 绪论 .................................................................... (1)1.1 技术指标 ............................................................. (1)1.2 控制方案 .................................................................... (1)1.2.1 控制系统的建模 ...................................................... (1)1.2.2 PLC 系统 ....................................................... (2)1.2.3 单片机系统 ....................................................... (3)1.2.4 选择最优方案 ....................................................... (4)2 硬件部分设计 .................................................................... (5)2.1 C51 单片机简介 .................................................................... (5)2.1.1 中央处理器CPU ...................................................... (5)2.1.3 AT89C51 单片机引脚功能 ...................................................... (6)2.1.4AT89C51单片机时钟电路及时序 (8)2.1.5 AT89C51单片机复位电路 ....................................................... (9)2.2 温度检测电路设计 ............................................................ (10)2.2.1 温度传感器 ...................................................... (10)2.2.2 变送器 ....................................................... (10)2.2.3 A/D 转换 ....................................................... (10)温度控制电路设计 ............................................................2.5 数码管显示电路设计 ............................................................ (16)3 控制程序设计 .................................................................... (19)3.1 工作流程 ............................................................. (19)3.2 功能模块 ............................................................. (19)3.3 资源分配模块 ............................................................. (19)3.4 软件功能设计 ............................................................. (19)3.4.1 键盘管理 ....................................................... (19)3.4.2 显示管理 ....................................................... (20)3.4.3 温度检测模块 .................................................................... (22)3.4.4 温度控制模块 ....................................................... (23)3.4.6 主程序模块 ....................................................... (23)3.5基于 SIMULINK 的 PID 仿真 (24)结论................................................................ (26)II徐州工程学院课程设计说明书致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录 1 (29)附录 2 (30)徐州工程学院课程设计说明书1绪论1.1 技术指标温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。

电烤箱温度控制系统引言电烤箱温度控制系统是一个重要的家用电器设备，用于控制电烤箱内部温度的稳定性，确保食物能够得到适当的烹饪。

本文将介绍电烤箱温度控制系统的工作原理、组成部分以及优势。

工作原理电烤箱温度控制系统的工作原理是通过感知烤箱内部的温度，并根据设定的目标温度进行控制。

当温度达到设定的目标温度时，系统将自动调整加热元件的功率，以保持温度的稳定性。

系统利用控制算法和传感器来实现温度的控制，并通过显示屏等界面提供给用户相关的信息。

组成部分1. 温度传感器温度传感器是电烤箱温度控制系统中的重要组成部分。

它能够感知烤箱内部的温度并将其转化为电信号。

常见的温度传感器包括热电阻和热敏电阻等。

2. 控制算法控制算法是电烤箱温度控制系统的核心部分。

它根据温度传感器获取到的温度信号和用户设置的目标温度，计算出控制系统应该调整加热元件的功率。

常见的控制算法包括PID控制算法等。

3. 加热元件加热元件是电烤箱温度控制系统中用来增加烤箱内部温度的部件。

常见的加热元件包括发热丝和发热管等。

控制系统通过调整加热元件的功率来控制烤箱内部的温度。

4. 显示屏显示屏是电烤箱温度控制系统中用来显示当前温度和设定目标温度的部件。

它为用户提供了直观的界面，方便用户对温度进行监控和调整。

优势电烤箱温度控制系统具有以下优势：1. 温度稳定性电烤箱温度控制系统能够实时感知温度并根据需要进行调整，确保烤箱内部的温度保持稳定。

这样可以保证食物在烹饪过程中得到均匀的加热，避免出现过熟或生熟不一致的情况。

2. 节能环保通过精确的温度控制，电烤箱温度控制系统能够在烹饪过程中最大限度地减少能量的浪费。

这有助于节能减排，降低用户的能源消耗。

3. 使用便捷电烤箱温度控制系统通常配备有直观的界面和操作按钮，用户可以轻松地设置目标温度和监控当前温度。

这样简化了操作步骤，提高了用户的使用便捷性。

4. 多功能性电烤箱温度控制系统通常还具备一些其他的功能，例如预设烹饪模式、计时器功能和自动关机功能等。

目录1 概述 .............................................................................................................................................. 22 设计任务与要求 .......................................................................................................................... 32.1 主要内容 .......................................................................................................................... 32.2 学生应完成任务............................................................................................................... 33 设计方案 ...................................................................................................................................... 43.1 系统整体框图................................................................................................................... 43.2按键模块........................................................................................................................... 53.3 温度检测模块................................................................................................................... 53.4 LED显示模块 ................................................................................................................... 63.5 声光报警模块................................................................................................................... 63.6 时钟电路模块................................................................................................................... 73.7 AD574模数转换模块 ....................................................................................................... 84 程序流程图 .................................................................................................................................. 94.1 烤箱温度控制系统主程序及初始化流程图................................................................... 94.2控制算法流程图............................................................................................................. 104.3警报判断子程序及标度变换子程序流程图................................................................. 114.4 中断行成PWM波流程图................................................................................................. 124.5 按键延时去抖动子程序流程图..................................................................................... 134.6 按键功能处理子程序流程图......................................................................................... 144.7 设定目标温度子程序..................................................................................................... 154.8 设定上限值子程序流程图............................................................................................. 164.9 设定下限值子程序流程图............................................................................................. 174.10 显示处理程序流程图................................................................................................... 184.11 均值滤波子程序流程图及A/D转化流程图............................................................... 19 5系统硬件电路的连接与调试..................................................................................................... 205.1 电路连接 ........................................................................................................................ 205.2 程序调试 ........................................................................................................................ 205.3 电路调试 ........................................................................................................................ 205.4 重复调试程序................................................................................................................. 206 性能检测及分析 ........................................................................................................................ 21 7小组分工 .................................................................................................................................... 22 8总结与体会 ................................................................................................................................ 228.1小组小结......................................................................................................................... 228.2组员心得体会................................................................................................................. 229程序附表 .................................................................................................................................... 22 10参考文献 .................................................................................................................................. 421 概述二十一世纪是科技高速发展的信息时代，二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测需要对各种参数进行温度测量。

电烤箱的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：摘要PID控制用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti和Td）即可。

在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。

在工厂，总是能看到许多回路都处于手动状态，原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。

由于这些不足，采用PID的工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。

PID参数自整定就是为了处理PID参数整定这个问题而产生的。

现在，自动整定或自身整定的PID控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准单回路温度控制系统主要由计算机，采样板卡，控制箱，加热炉体组成。

是由计算机完成温度采样，控制算法，输出控制，监控画面等主要功能。

控制箱装有温度显示与变送仪表，控制执行机构，控制量显示，手控电路等。

加热炉体由烤箱改装，较为美观适合实验室应用。

计算机控制系统一般由控制计算机、A/D与D/A接口、执行机构、被控对象、检测元件和变送器组成。

本实验控制系统主要由计算机、电烤箱、智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表等构成，其中智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表安装于控制箱上。

本设计通过调节PID参数来实现炉温系统的控制。

关键词：单回路温度控制系统，PID控制，加热炉体，智能控制仪表，温度变送器，热电阻，可控硅目录摘要........................................................................................................ 错误!未定义书签。

第1章课程设计目的与任务.................................................................. 错误!未定义书签。

课程设计目的...................................................................................... 错误!未定义书签。

目录摘要 (3)序言 (4)1 主要设计内容 (5)1.1已知参数和设计要求 (5)1.2实现方法 (5)2 任务分工 (5)3 系统设计 (6)3.1 系统框图 (6)3.1.1 设计思路及步骤 (6)3.1.2 控制算法的设计 (7)3.2 硬件设计 (7)3.2.1 热电阻温度变送器模块 (7)3.2.2 逐次逼近型 A/D 转换器 AD574A (8)3.2.3 键盘接口电路 (9)3.2.4 LED 显示器接口电路 (11)3.2.5 线路连接 (12)3.3 软件设计 (17)3.3.1 加热程序流程图 (17)3.3.2 加热占空比计算流程图 (18)3.3.3 AD574数据采集与温度转换流程图 (19)3.3.4 温度设置流程图 (20)4 系统操作说明与系统测试结果分析 (21)4.1 按键功能 (21)4.2 操作方法及结果展示 (21)4.3 系统测试结果分析 (22)5 心得体会 (23)5.1 小组总结： (23)5.2 组长何维： (23)5.3 组员王理： (24)5.4 组员陈宇： (25)5.5 组员付玲玲： (26)6 程序源代码 (27)7 参考资料 (46)本文介绍了以PC机和PD-32E实验装置为核心控制电烤箱温度的系统设计。

在本次设计中，我们组采用三色LED数码管和 4×4 键盘作为人机交互对象，对系统进行调节控制。

程序运行开始后，可以通过LED的显示了解烤箱的设定值和当前加热的温度，通过键盘来完成输入和返回控制等。

系统采用简单的通断控制方式，即当烤箱温度达到设定温度附近（略小于）断开电阻丝加热，当温度回降到低于设定值时接通加热，从而实现恒温控制系统。

本次采用的计时芯片是8254，而信号输出芯片则是8255，同时，利用8259芯片对计时、加热等过程进行中断的控制。

而温度采集则是用了PT100感温电阻，将电信号送至A/D574中，利用A/D574的模数转换功能，将采集的温度模拟信号转换成计算机可以识别的电信号，进而在计算机内对这些电信号进行处理，经过控制算法来输出控制烤箱的电信号。

目录1引言 (1)2设计任务与方案分析 (1)2.1任务分析 (1)2.2方案分析 (1)3系统设计与实施 (3)3.1电烤箱模型建立 (3)3.2温度传感器的选择 (4)3.3单片机输入输出设计 (6)3.4单片机的时钟和复位部分 (8)3.5报警电路 (9)3.6温度控制电路 (10)4软件设计 (12)5控制算法设计 (15)6心得与体会 (18)参考文献 (19)电烤箱连续温度控制系统1引言电烤箱的温度是生产工艺的一项重要指标，温度控制的好坏将直接影响产品的质量。

本文针对电烤箱这一控制对象，采用智能仪表为控制工具、测温芯片为温度传感器、可控硅为执行元件、单片机为核心来设计温度控制系统。

该系统硬件以AT89C51单片机为核心，采用热电偶作为温度传感器，将箱温测量转化为数字量之后，送到单片机，用LCD将电烤箱温度显示出来，另一方面将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小，采用PID控制，通过带过灵检测的光电耦合功放控制SCR来控制电烤箱丝的导通时间，达到自动控制电烤箱温度的目的，外扩键盘输入设定温度。

软件选用汇编语言。

该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。

2设计任务与方案分析2.1任务分析本文要设计电烤箱连续温度控制系统，要求利用单片机对可控硅的通断时间的控制来实现对电烤箱温度的控制，可以升温也可以降温并可实时显示当前温度值和越线报警。

随着计算机技术的发展，推动了自动化生产。

把计算机控制应用在热处理温度控制上，使控制精度提高，得到了良好的控制品质。

本文不但要实现以单片机为核心的电烤箱温度采集，实现对其温度的设定、调节、显示和越限报警。

2.2方案分析按照任务分析我们得到炉温控制系统的基本原理如下，是一个单回路控制系统，控制变量为烤箱温度T，控制对象是电烤箱。

采用的执行器是SCR控制的电阻丝，如下图2-1所示。

图2-1烤箱温度控制系统的基本原理按照要求我们要运用单片机，实现控制器的作用，并对温度检测变送的信号，给予处理和显示，并能够设定温度和进行过限报警，并对设定的温度和当前温度进行显示，如下图2-2所示。