1、電加熱爐溫度控制系統簡要說明1.1系統原理加熱爐是將物料或工件加熱的設備。按熱源劃分有燃料加熱爐、電阻加熱爐、感應加熱爐、微波加熱爐等。應用遍及石油、化工、冶金、機械、熱處理、表面處理、建材、電子、材料、輕工、日化、制藥等諸多行業領域。加熱爐按爐溫分布，爐膛沿長度方向可分為預熱段、加熱段和均熱段。單片機的溫度控制是數字控制系統的一個應用。本系統所使用的加熱爐為電加熱爐，爐絲功率為3kw，系統要求爐膛恒溫，誤差為士2C，超調量可能小，溫度上升較快且有良好的穩定性。單片機溫度控制系統是以AT89C51單片機為控制核心，輔以采樣反饋電路，驅動電路，晶閘管主電路對電爐爐溫進行控制的微機控制系統。系統的

2、原理框圖如圖1所示，其基本控制原理為：用鍵盤將溫度的設定值送入單片機，啟動運行后，通過信號采集電路將溫度信號采集到后，送到A/D轉換電路將信號轉換成數字量送入單片機系統進行PID控制運算，將控制量輸出，控制電阻爐的加熱。1-2系統結構圖1.3文字說明控制方案給定一個值送到8031控制電路，由8031控制電路產生信號，送到驅輸出所需的溫這樣就是一個循動電路，驅動電路驅動晶閘管主電路，主電路控制被控對象，度，最后采集電路把采集來的溫度送到8031控制電路環。1.4硬件系統概況本系統是采用以AT89C51單片機為核心的溫度控制系統，通過溫度傳感器采樣實時溫度，并通過變送器將溫度最終轉換為電壓信號通過

3、A/D轉換器0808將其轉換為數字信號，送入單片機與給定值進行比較，通過運用PID算法得出控制結果，送顯示并進行控制。總體設計方案見如圖1-2所示。圖1-2系統設計方案圖1.5Protues7軟件概況PROTUES是一種基于標準仿真殷勤SOICE3F5的混合電路仿真工具，既可以仿真模擬電路，又可以仿真數字電路以及數字、模擬混合電路，其最大特色在于能夠仿真基于控制器的系統。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調試到

4、單片機與外圍電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯。其程序界面如圖5-1所示。CPIJIEBUNTITLED-ISISProfessional3i3馮泊BLi隕凍iMj京組耳圖5-1Protues7工作界面ri-

5、(Fj音吾w嶄繭白iSi.T)11Rootsheet1PROTUES軟件的功能特點介紹如下：原理布圖PCB自動或人工布線SPICE電路仿真革命性的特點：互動的電路仿真。用戶甚至可以實時采用諸如RAM,ROM,鍵盤，馬達，LED,LCD,AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。仿真處理器及其外圍電路。可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Protues建立了完備的電子設計開發環境。同時它還具有4大功能模塊：智能原理圖設計（ISIS），完善的電路仿

6、真功能（Prospice），獨特的單片機協同仿真功能（VSM），實用的PCB設計平臺。Protues提供了豐富的資源：1Protues可提供的仿真元器件資源：仿真數字和模擬、交流和直流等數千種元器件，有30多個元件庫。2Protues可提供的仿真儀表資源：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調試器、I2C調試器、信號發生器、模式發生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調用。除了現實存在的儀器外，Protues還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數指標，例如極高