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1、I大 学单片机原理及接口技术 课程设计（论文）题目： 电烤箱加热控制器设计 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字）起止时间：2016.06.20-2016.7.3 本科生课程设计（论文）II课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：电气教研室 学 号 学生姓名 专业班级 电2课程设计（论文）题目 电烤箱加热控制器设计课程设计（论文）任务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。温度控制范围 0300，可设定恒温值。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
2、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 0300，功率达 5kW2工作电源 220V设计要求：1、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；2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；3、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。进度计划第 1 天 查阅收集资料第 2 天 总体设计方案的确定第 4 天 CPU 最小系统设计第 5 天 传感器选择及其接口电路设计第 6 天 温度显示、电热丝驱动电路及电源电路设计第 7 天 程序流程图设计第
3、 8 天 软件编写与调试第 9 天 设计说明书完成第 10 天 答辩指导教师评语及成绩平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日本科生课程设计（论文）III注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算本科生课程设计（论文）IV摘 要家用电烤箱是一种具有自动控温、加热、定时等功能的家用厨房器具。制出的食品色、香、味俱全。本课题主要针对家用电烤箱温度控制器进行研究。家用烤箱可以用来加工一些面食如面包、pizza，也可以做蛋塔、小饼干之类的点心，还有些烤箱可以烤肉类食品。本文以 89C51 单片机系统为核心，对烤箱里的温度进行实时检测。采用模拟温度传感器 PT
4、100 对温度进行检测；采用串型模数转换器 MAX197 进行 A/D 转换把温度信号调解转换为电压信号，与 89C51 单片机接口设置 LED 八段数码管实时显示温度值。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；本科生课程设计（论文）V目 录第 1章 绪论 .11.1 温度控制器概况 .11.2 本文研究内容 .2第 2章 CPU 最小系统设计 .32.1 电烤箱总体设计方案 .32.2 CPU 的选择 .32.3 数据存储器扩展 .52.4 复位电路设计 .62.5 时钟电路设计 .72.
5、6 CPU 最小系统图 .8第 3章 89C51 输入输出接口电路设计 .93.1 温度传感器的选择 .93.2 温度检测接口电路设计 .93.2.1 A/D 转换器选择 .93.2.2 模拟量检测接口电路图 .113.3 加热输出接口电路设计 .123.4 人机对话接口电路设计 .133.5 温度显示电路的设计 .14第 4章 电烤箱软件设计 .154.1 软件实现功能综述 .154.2 流程图设计 .164.2.1 主程序流程图设计 .164.2.2 模拟量检测流程图设计 .174.3 程序清单 .18第 5章 系统设计与分析 .215.1 系统原理图 .215.2 系统原理综述 .22第
6、 6章 课程设计总结 .23参考文献 .24本科生课程设计（论文）第 1章 绪论1.1 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。电烤箱易于操作而且制作食物方便，味道保持了传统烧烤的美味而被人们争相购买。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。 温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，通日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。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
7、制器为主。它只能适应一般温度控制系统，难于控制滞后、复杂、时变温度控制系统。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。国外已有较多的成熟产品。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。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。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，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。 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。通过对智能控制算法及相关温度控制器的深入研究，设计出了一整套的温度控制系统，包括其系统软硬件组成结构。将嵌入式引进温度控制系统中，加入键盘和 LCD 显示。清晰显示系统的运行状态，用户也可以根据实际情况通过核心板键盘和计算机随时更改初始数据，使温控系统更加智能化，更易于操作。这种设计方法弥补了国产调节器精度较低的缺点。实验证明。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 0.5以内，
