基于pid控制的管式电炉温度控制系统

基于pid控制的管式电炉温度控制系统内容摘要：

（ 5）片上集成 1280 字节 /512 字节 RAM； （ 6）通用 I/O 口（ 32/36 个），复位后为： P0/P1/P2/P3 是准双向口 /弱上拉（普通 8051 传统 I/O 口） P0 口开漏输出，作为总线扩展时，不用加上拉电阻，作为I/O 口用时，需加上拉电阻； （ 7） ISP（在系统可编程） /IAP（在应用可编程），无需专用编程器 /仿真器可通过串口（ ）直接下载用户程序， 8K 程序 3 秒即可完成一片； （ 8） EEPROM 功能； （ 9）看门狗； （ 10）内部集成 MAX810 专用复位电路，外部晶体 20M 以下时，可省外部复位电路； （ 11）共 3 个 16 位定时器 /计数器，其中定时器 0 还可以当成两个 8 位定时器使用； （ 12）外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发中断， Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒； （ 13）通用异步串行口（ UART），还可用定时器软件实现多个 UART； （ 14）工作温度范围： 075 度 /40+85 度； （ 15）封装： PDIP40， PLCC44， PQFP44。 该单片机 最小系统 如下图 所示： 本科生课程 设计（论文） 5 图 单片机 最小系统 K 型热电偶 本文用的是 镍铬－镍硅 热电偶， 镍铬硅 镍硅 热电偶 (N 型热电偶 )为廉金属热电偶，是一种最新国际标准化的热电偶，是在 70 年代初由澳大利亚国防部实验室研制成功的它克服了 K 型热电偶的两个重要缺点： K 型热电偶在 300~500℃ 间由于镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定。 在 800℃ 左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定。 正极 (NP) 的名义化学成分为：Ni:Cr:Si=::，负极 (NN)的名义化学成分为： Ni:Si:Mg=::，其使用温度为 200~1300℃。 N 型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜，不受短程有序化影响等优点 ,其综合性能优于 K 型热电偶 ,是一种很有发展前途的热电偶 . A/D 芯片 ADC0832 ADC0832 体积小，兼容性强，性价比高。 如图 所示，它是 8 脚双列直插式双通道 A/D 转换器，能分别对两路模拟信号实现模数转换，可以用在单端输入方式和差分方式下工作。 ADC0832 采用串行通信方式，通过 DI 数据输入进行通道选择、数据采集及数据传送。 8 位的分辨率，可以适应一般 的模拟量转换要求。 本科生课程 设计（论文） 6 其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在 05V 之间。 ADC0832 具有以下特点： （ 1） 8 位分辨率； （ 2）双通道 A/D 转换器； （ 3）输入输出电平与 TTL/CMOS 相兼容； （ 4） 5V 电源供电时输入电压在 05V 之间； （ 5）工作频率为 250KHZ，转换时间为 32uS； （ 6）一般功耗仅为 15mW； （ 7） 8P、 14PDIP、 PICC 多封装； （ 8）商用级芯片温宽为 0 度 70 度，工业级芯片温度 40 度 85 度； 芯片引脚说明： CS ：片选使能端； CH0：模拟输入通道 0； CH1：模拟输入通道 1；或作为 IN+/使用； GND：芯片参考零电位（地）； DI：数据信号输入，选择通道控制； 图 ADC0832 本科生课程 设计（论文） 7 D/A 芯片 DAC0832 本设计选用的是 DAC0832，它基本组成包括基准电压源，电阻解码网络，电子开关阵列和相加运算放大器四部分。 为了降低成本，某些 D/A 转换器只包含解码网络和开关阵列。 基准电压源通常是具有温度补偿的稳压二极管。 电子开关阵列与 D/A 转换器的二进制位相对应，每闭 合一个电子开关，就增加一个二进制权电流（或电压）增量，并加到输出求和总线上。 电阻解码网络是 D/A 转换器的核心，常用的电阻网络有二进制加权电阻网络和 R— 2R 梯形电阻网络。 它所输出的电流信号放大后，输送到 I/V 转换电路中。 DAC0832 管脚分布如图 所示： 图 DAC0832 DAC0832 的引脚功能： DI0~DI7：数据输入线， TLL 电平； ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； CS ：片选信号输入线，低电平有效； 1WR ：输入寄存器的写选通信号； 本科生课程 设计（论文） 8 XFER ：数据传送控制信号输入线，低电平有效； 2WR ： DAC 寄存器写选通输入线； 1OUTI ：电流输入线，当输入全为 1 时 1OUTI 最大； 2OUTI ：电流输出线，其值与 1OUTI 之和为常数； RFB：反馈信号输入线，芯片内部有 反馈电阻； CCV ：电源输入线（ +5V~+15V）； REFV ：基准电压输入线（ 10V~+10V）； AGND：模拟地，模拟信号和基准电源的参考地； DGND：数字地； LED 显示 LED 数码管是单片机控制系统中最常用的显示器件之一，它具有体积小、抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长，工作电压低，功耗小，响应速度。