基于单片机的连续烧结炉的多点温度控制
基于单片机的炉温温度控制系统设计
摘要在工业生产过程中，往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节，因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。
由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点，因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本，控制方法灵活多样，并且可以达到较高的控制精度，从而能够大大提高产品的质量，因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。
自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。
时滞效应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控制方式、DDC控制方式。
本文将针对一种温度控制方式进行学习，并设计一个以AT89S52单片机为核心、利用新型集成化智能1-Wire总线数字温度传感器DS18B20实现的温度采集控制系统，同时还阐述了直接数字控制（DDC）控制算法。
本系统按照模块化程序设计思想，完成了对系统软件部分的设计，给出了各个功能模块的设计思想和流程图。
温度采集控制系统不但能够准确地进行温度数据的采样转换，稳定进行升温、恒温的控制过程，而且可以记录温度—时间对应关系，并以现今广泛使用的液晶显示器作为输出设备，使数据读取更加直观。
现场仿真表明，该系统在测试过程中工作稳定，满足设计要求。
本设计采用以8位AT89S52单片机作为系统的CPU。
使用电加热器升温，配合键盘输入，液晶显示器显示。
具有硬件结构简单、人机界面友善、管理功能健全、系统可靠性高、记录数据准确、使用维护方便等优点。
关键字：温度采集系统；单片机；DS18B20；温度控制The Design of Furnace Temperature Control System Based onSingle Chip MicrocomputerAbstractIn the industrial production process, often require various types of furnace, heat treatment furnace, reactor temperature detection and regulation, so it needs a proper system of precise control of its temperature. as low power consumption single chip, high performance, reliability, easy-to-market commodity and so on, so to control the temperature using SCM not only save on cost, control method of flexible and diverse, and can achieve higher precision, which can greatly enhance the quality of the product, so SCM is widely used in the Small control system.The automatic control technique is a temperature particularly controls technique at domestic and international get the extensive application with develop. Time postpone effect perplex always in fact on the occasion of applied, for this person invents various controls method to resolve the problem of Time postpone. This paper introduces a design of temperature data acquisition system based on single-chip AT89S52. The system collects temperature data through 1-Wire Digital Thermometer DS18B20, and the control algorithm of DDC parameters is presented.This system according to mold a design for turning procedure design toughing, completing to system software part of designs, giving each function mold piece thought with flow chart. A function temperature control system can proceed accurately the data adopts the kind converts, stabilizing the proceeding heat, the control process of the constant temperature, and can satisfy completely to the request of the system accuracy. and can show them to the operators by the way of the Liquid Crystal Display. This system used the present the usage the LCD and actions output equipments, make data kept the view more. The results of the simulation show that the system works stably and meets the expected design requirements.The temperature data acquisition and control system adoption with 8 bit AT89S52 single a machine for system CPU. The usage electricity heating apparatus heats, matching with the keyboard importation, displays with the LCD. It has simple structure, high system reliability, and the data recorded are reliable and the operation and maintenance are convenient.Key words: temperature data acquisition system; single-chip; DS18B20; temperature control目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 选题的目的和意义 (2)1.3 炉温控制的国内外研究现状及发展趋势 (2)1.4 本系统的任务和本文的主要内容 (4)2 系统总体分析与设计 (5)2.1 系统方案选择 (5)2.1.1 主控芯片单片机的选型 (5)2.1.2 温度传感器的选择 (5)2.2 系统的组成和工作原理 (6)2.3 系统主要元件介绍 (7)2.3.1 AT89S52单片机简介 (7)2.3.2 1602液晶显示器 (10)2.3.3 DS18B20数字温度传感器 (14)2.3.4 固态继电器 (18)2.4 本章小结 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 单片机的最小应用系统 (20)3.2 温度采集转换系统 (21)3.3 升温驱动控制系统 (22)3.4 键盘显示系统 (23)3.5 报警系统 (25)3.6 系统电源模块 (26)3.7 本章小结 (27)4 软件系统设计 (28)4.1 软件总体设计 (28)4.2 系统初始化函数 (29)4.3 控制函数 (30)4.4 读温度子程序 (31)4.5 键盘显示函数 (32)4.6 时间函数 (33)4.7 本章小结 (34)5 系统的调试与仿真 (35)5.1 软件调试 (35)5.2 硬件调试 (36)5.3 本章小结 (37)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (1)附录2 (18)1 绪论1.1 课题背景及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节。
基于单片机的电炉温度控制系统设计与优化分析
0 引言随着我国工业化水平的不断进步，现代先进的科学技术的产生，促进了电气工程与自动化的应用。
与此同时，电气工程与自动化的进步，也大大的提高生产效率，避免了很多的安全事故，对许多隐患位置进行全方位，二十四小时的监控，为化工生产保驾护航，在化工生产的各个工艺过程中得到十分广泛的应用。
在化学工业的生产中，温度是常见的工艺参数之一。
生产过程中都会伴随着物理的变化和化学反应，其中温度起着催化和辅助作用，不同的温度下，得到的化学物质是各不相同，甚至与理想的物质结构截然不同，因此对于温度的调节与控制是化工生产中极其重要任务。
随着单片微型计算机和智能技术的不断发展，集成电路技术也应用而生，由于集成电路具有占地空间小、功能强大、性价比高等优点，使得在化工领域得到普遍的应用。
本文以电加热炉为研究对象，对化工生产中电炉的温度进行调节与控制，为此设计了一套关于电加热炉的温度控制系统，并对其进行一定的优化分析，完成对温度的采集、检测、控制的要求。
1 温度控制系统结构图温度控制系统是以STC89C51单片机为核心，对整个系统的数据进行分析与处理，以此达到电炉温度的实时控制。
以电炉为对象分析对象，对其控制是通过控制电炉两端的电压信号，输出为电炉内的温度，并构成一个闭合的反馈环节，做到实时的调节与控制，实现对温度的采集、检测和控制，该系统的工作流程如图1。
图1 电炉的温度控制系统的原理图该系统由STC90C51 单片机、按键模块、显示模块、温度检测和升、降温控制模块以及报警模块等六个模块构成。
系统由温度传感器感知炉内的温度变化，将其模拟值通过A/D 转换器转化成数值信号，进行输送给STC9C51模块；在STC9C51模块与设定的值作对比之后，得到实际炉温和给定炉温的偏差，再将指令信号给SCR 触发电路，通过调节晶闸管的触发角大小，改变电炉的加热电压，起到对炉内温度进行调节与控制。
production become more diversified, efficiency and automation, promote the development of chemical industry better. Through the design and optimization analysis of the temperature control system in the electric heating furnace, the defects and deficiencies of the electric heating furnace are overcome, the temperature control stability of the electric heating furnace is further optimized, and the electrical engineering and automation technology are continuously improved to escort the safe and stable production of the chemical industry.Key words : MCU; Electric furnace; Temperature control; Optimization analysis日常使用，能够对电加热炉的温度进行有效的调节和控制。
基于单片机的多点温度控制系统的设计(最终稿)
谢谢
系统硬件总体方框图
温度检测部分电路原理图
按键控制部分
驱动电路部分
液晶显示部分
1302时钟电路连接
软件设计部分
主程序实现的功能包括对各个变量、LCD 接口和时钟芯片的初始化，显示器更新数 据的扫描同时检查温度值以便进行控制， 以及判断各键是否按下并转到相应子程序。
主程序流程图
键盘子程序的流程图
驱动电路子程序
LCD显示简略流程图
1302时钟芯片流程图
结论
能准确显示两点温度 可对每点温度进行制冷供暖自由调整控制。 具有时间显示功能，具有高温报警功能。 采用单片机技术通过软件编程实现系统大 部分功能，电路简单，系统稳定性高。 硬件电路演示成功，焊接工整，没有用到 一条跳线。
展望
在不改变系统硬件电路的基础上，通过单 片机程序的编制，还能为系统增加其 它的功能，如闹铃音乐提醒功能等。 只要对系统硬件进行一定改动，利用单片 机空出的I/O口，通过单片机程序的编制， 还能为系统增加其它的功能，如通过切换 屏幕，更人性化为每点进行制冷供暖的控 制。
基于单片机的多点温度控 制系统的设计
*****************电子信息工程 指导老师：*** 高级工程师
本设计以AT89S52单片机为控制核心，通过 硬件电路和软件程序，实现一个多点温度 的测控系统。包括： 环境温度检测模块 液晶显示模块 键盘控制模块 驱动电路信号提示模块 为了显示界面友好，增加了实时时钟显示 模块
基于51单片机的多点温度控制系统设计文库
基于51 单片机的多点温度控制系统设计奚建荣( 渭南师范学院.. 陕西渭南.. 714000)摘.. 要: 针对目前壁挂炉采暖中温度控制不准确的现状, 以单片机为控制中心, 采用Dallas 公司的.. 一线总线.. 数字化温度传感器DS18B20 以及脉冲控制器件, 设计一款多点测温及温度控制系统; 系统能够同时测量多点温度, 并根据温度设定实时控制各回路通断及壁挂炉的燃烧与停止, 从而进一步提高居室的舒适性及采暖系统的经济性。
关键词: 51 单片机; DS18B20; 多点温度检测; 温度控制系统中图分类号: T P274.. .. .. .. .. 文献标识码: B .. .. .. .. .. 文章编号: 1004..373X( 2009) 02..186..03Multi..point Temperature Control System Based on 51 Single Chip ComputerXI Jianr ong(Weinan T eachers U niv ersity ,Weinan, 714000, China)Abstract: A mult i..po int t em perat ur e contr ol system based on MCS..51 single chip computer is desig ned to solv e theinaccurate pro blem of curr ent temperatur e co nt ro l sy stem. Using DS18B20, "1..Wire" digit al thermometer, and the compo nentco nt ro lled by elect ric pulse. Acco rding to the temperatures go t from multi..po int temper ature sensor , it can co ntr ol heat ingwater circuit and the bur ning o r shutting of the stov e. It makes the r oom more comfo rtable and enhances t he efficiency of theheating system.Keywords: single chip computer; DS18B20; mult i..po int temperature measur ement; temper ature contro l sy stem收稿日期: 2008..04..28基金项目: 渭南师范学院科研基金项目( 07YKZ057).. .. 随着生活水平的提高, 人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。
基于PIC单片机的多点温控系统的设计与实现
化工 、 材 、 品、 建 食 机械 、 油等 工业 中 ， 石 具有 举足 重轻 的作 用。根据不 同生产所 需温度 范围和精度要求 ， 采用的测温元 件、 方法 以及对温 度的控制方法 也有所 不同。随着 电子技术
据， 显示温度 数据 ， 根据 数据判 断测控对 象要执 行的动作 以 及 发送 控制命令 。在多 点系 统中 ， 由于系统复杂度增加且 单 片机性能有限 ， 需要简化单片机 的任 务 。单片机只需要接 收 测控对 象的温度数据和转 发控制命令 即可 。 （） ２ 增加微 型计算机执行运算任 务
电源 电路
Ｈ１ Ｉ． 图 １ 单 点温 度测 控 硬件 电路结 构
由图 ｌ 可知， 除了键盘和 测控对象外 ， 点系统与外接没 单 有交互 。 这远远不能满足当前生产 过程 自动化 的控制要求。 自 动化生产要求生产过程中的各个环节紧密配合、 协调一致 ， 以 达到最高的生产效率，测控对象的温度控制更是如此 。因此
图 ２ 多 点 系统体 系结构
在多点系统体 系结构中 ， 一个测控部分 与单点系统 比 每 较 类似 ， 由测控 器 、 传感 器和 控制 驱动 器 组成 ， 为 测控 单 称
作者简介 ：方庆黎 ， 河南洛阳人 ， 男， 讲师， 研究方向：计算机工业应用。
一
５ — ２
硬件 技术 与 研 究 ■—
述。
硬件 电路设计 、测控器硬 件 电路设计和 控制驱 动器硬件 电
路设计 。下面分别对 它们进行介绍 。
（） 信 适 配 器 电路 设 计 １通
５ ．软件系统设计
工业系统 的通信 可以采 用多种方式 ， 系统采用 ＲＳ ３ 本 ２２
多点温度 控 制系统 的软件主 要分为上 位机程 序和 单片 机 程序 。其 中上位机程序 又分为温度显控模 块和通信模块 ； 单片 机程序 分为温度采样 模块 、 信模块和控 制模 块。 通
基于51单片机的多点温度控制系统设计
基于５１单片机的多点温度控制系统设计作者：奚建荣来源：《现代电子技术》2009年第02期摘要：针对目前壁挂炉采暖中温度控制不准确的现状，以单片机为控制中心，采用Dallas 公司的“一线总线”数字化温度传感器DS18B20以及脉冲控制器件，设计一款多点测温及温度控制系统；系统能够同时测量多点温度，并根据温度设定实时控制各回路通断及壁挂炉的燃烧与停止，从而进一步提高居室的舒适性及采暖系统的经济性。
关键词：51单片机；DS18B20；多点温度检测；温度控制系统中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：1004 373X(2009)02 186 03Multi－point Temperature Control System Based on 51 Single Chip ComputerXI Jianrong(Weinan Teachers University,Weinan,714000,China)Abstract：A multi－point temperature control system based on MCS－51 single chip computer is designed to solve the inaccurate problem of current temperature control ing DS18B20,"1－Wire" digital thermometer,and the component controlled by electric pulse.According to the temperatures got from multi－pointtemperature sensor,it can control heating water circuit and the burning or shutting of the stove.It makesthe room more comfortable and enhances the efficiency of the heating system.Keywords：single chip computer；DS18B20；multi－point temperature measurement；temperature control system随着生活水平的提高，人们对家居需求由面积需求变为舒适需求。
基于C51单片机的电加热炉温度控制系统设计
• 184•基于C51单片机的电加热炉温度控制系统设计陈 强0 引言电加热炉在冶金、化工、机械等领域具备广泛的用途，但是其控制具有非线性、大滞后、大惯性和时变性等特点，常规控制方法难以实现较高的控制精度和响应速度。
相比之下，经典的增量PID 控制算法，无需针对控制对象建立数学模型，便可实现较发复杂系统的精确控制。
因此，基于简单的C51单片机控制器设计了电加热炉温度控制系统，采用经典PID 算法进行温度控制，实验结果表明，该PID 控制达到了较高的温度控制效果。
1 系统整体设计整个系统由C51单片机、温度控制驱动电路、电加热炉、传感器阵列、放大和滤波电路、多通道转换开关、ADC 模块和LCD 显示模块组成。
C51单片机为普通80C51单片机，用于整个系统的控制、传感器信号的采集以及电加热控制算法的实现。
温度控制驱动电路是电加热炉和控制器之间的桥梁，实施电加热炉的电源开断的实现。
传感器阵列采用多个温度传感器，分布在加热炉的不同地方，以实现整个加热炉的温度精准采集。
放大和滤波电路用于进行传感器信号的放大和滤除干扰信号。
ADC 模块用于采集各个传感器的实时温度数据。
温度传感器阵列用于感知加热炉内各点温度，由于炉内温度不均匀，则由各点值平均值作为控制依据。
温度传感器均为模拟温度传感器，其信号输出需要经过放大器和滤波器进行放大和滤波，之后送至AD 转换器，进行多路信号切换采样。
最终该信号送至单片机控制器中，由单片机控制对采集值进行换算，并将换算值显示在LCD 屏上，同时，将该温度值与设定值进行比较，计算误差值，并将该误差代入增量PID 控制算法，进而计算出控制增量，进而产生PWM 信号控制加热丝进行加热。
依次进行，直至实测温度值与设定值之差满足设定误差，即达到温度平衡。
2 系统硬件设计2.1 传感器采样电路传感器采样电路如图1所示，整个采样电路由惠更斯桥和比例放大电路构成。
传感器采用Pt 电阻丝，其0到500℃的测量区间，其电阻变化为100-280.9Ω，该电阻变化可被由R4、R5、R7构成的桥式电路采样得到，进而送入由R6、R8、R3、R9和LM324构成的比例放大电路进行信号放大，放大倍数为20倍，进而输入至下一级处理电路中。
基于单片机的锅炉温度控制
1 引言随着工业技术的不断发展，温度控制在国民经济和生活中的作用显著提升。
在工业生产的过程当中，有很多极为重要的被控参数，温度即是其中最重要的参数之一，在众多的工业生产中，所需温度的控制效果直接影响到锅炉以及工作人员的安全，还直接的影响到工艺生产产品的质量。
在不同的生产过程当中，由于所需温度的不同、控制所需的精度也不同，则采用的测控元器件元件、温度控制方法也将有所不同，随着科学技术的不断地发展，温度控制系统技术得到了巨大的发展，自动控制技术越来越显示出其优越性。
当今社会中伴随着集成电路技术的不断的发展，单片机的种类不断地增多，功能也不断的增强，涌现除了大量的高性能的单片机。
单片机在工业生产中自动化和测控领域中的应用不断增加，因为单片机有许多显著的优点，如今的单片机不仅功能强大，而且体积越来越小，开发周期也越来越短，在各行各业在温度控制系统中起到无法替代的核心作用的就是各种各样的单片机。
在工业生产中很多地方温度控制系统中都运用到了电阻加热的原理，例如钢铁厂用于融化金属的电阻炉、电热锅炉等。
鉴于温度控制在各行各业的生产过程中的重要性，以及单片机技术的不断发展和众多的优越性。
根据以上这些思想本文设计一种工业锅炉的温度控制系统，这种锅炉温度控制系统系统在当今工业生产过程中具有非常重要的意义。
1．1 论文研究的背景和意义锅炉是一种重要的能量转换设备,随着工业的不断发展，锅炉在各行各业当中的应用也显著增加，锅炉在运行时可以将电能、化学能等能量形式转化成有热量的蒸汽、高温液体等,通过复杂的物理化学变化以及一系列能量的传输过程实现锅炉的正常运转。
在实际的生产过程当中温度控制系统的运行具有很大的难度，究其原因就是因为温度控制系统是一个具有多变、时变以及非线性变化的复杂系统,因此在实际的生产过程中选择适合的温度控制锅炉的方法很重要,当通过温度控制系统能够是锅炉稳定运行时，不仅仅对锅炉的稳定性有极大的提高，而且也极提高了工作人员的安全性，具有十分重大的意义。
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［１０】谢晓刚，黄双，曾丹苓，等．流体振荡特性的实验研究及 对换热的强化［Ａ】．中国工程热物理学会论文集［ｃ】．北 京：中国工程热物理学会，２００２．１１６５—１１６８．
［１１】郑军，曾丹苓，王萍，等．利用流体脉动强化换热的 试验研究［Ｊ】．热科学与技术，２００３，２（３）：２４５—２４９．
ＴＬＣ２５４３ ｏｆ ＴＩ Ｃｏｍｐａｎｙ ｉｎ Ａｍｅｒｉｃａ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ｄａｔａ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｔｈｅｍ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｎｌｅ ｔｉｍｅ ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｆｒａｍｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｒｄｗａｒｅ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｔｓ ａｎｔｉ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｓｔｒｏｎｇ．Ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｌｏｗ，
１３口即Ｆ。 １２口Ａ／Ｎ１０ １１口ＡＩＮ９
ＡＩＮ３
ＡＩＮ４
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ＡＩＮ７
Ｉ／０ＣＬＯＣＫ Ｄ』妞１Ａ ＩＮＰＵＴ ＤＡＴＡＯＵＴ ，ＣＳ
ＲＥＦ＋
图４ ＴＬＣ２５４３的封装方式
ＴＬＣ２５４３和ＡＴ８９Ｃ５２微处理器接Ｅｌ电路如图５所示， ＴＬＣ２５４３的Ｉ／Ｏ时钟、数据输入、片选ＣＳ由并行双向Ｉ／ Ｏ口１的管脚Ｐ１．０、Ｐ１．１、Ｐ１．２、Ｐ１．３提供。ＴＬＣ２５４３的 转换结果数据通过Ｐ１．２引脚接收。通道选择和数据输出 方式通过编程来选择。
图３主程序流程图
ＴＬＣ２５４３具有１１路模拟通道，有两种封装方式，如 图４所示。
ＡＩＮＯ ｌ ＡⅡ呵１ ２ Ａｎ挖 Ｏ ＡＩＮ３ ４
Ａ玳４ ５
ＡＩＮ５ ６ ＡＩＮ６ ７ ＡＩＮ７ ８
ＡＩＮ８ ＧＮＤ ９“
１９，ＥＯＣ
１８日Ｉ／Ｏ ＣＬＯＣＫ １７口ＤＡＴＡ ＩＮＰＵＴ
１６ＤＤＡＴＡ ＯＵＴ １５玎／ＣＳ １４ｎＲＥＦ＋
Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＬａｍｉｎａｒ Ｐｕｌｓａｔｉｎｇ Ｐｉｐｅ Ａｉｒ Ｆｌｏｗ［Ｊ】Ｉ Ｈｅａｔ ａｎｄ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２００２，３８，２２１－２３２． ［２］杨世铭，陶文铨．传热学［Ｍ】．北京：高等教育出版社，１９９２． ［３】刘建伟．脉动及旋流方式强化传热的实验研究［Ｄ］．北京： 北京建筑工程学院，２００２． ［４］李淑英，李兴泉，王乃华．管内流体脉动对强化换热的影响 ［Ｊ】．山东建筑工程学院学报，１９９８，１３（４）：４６—４９． ［５】ＮＩＳＨＩＭＵＲＡ Ｔ，Ｏｋａ Ｎ，ＹＯＳＨｌＮＡＫＡ Ｙ，ＫＵＮＩＴＳＵＧＵ Ｋ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆＩｍｐｏｓｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｎ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓ— ｆｅｒ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｒｏｏｖｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ｆｏｒ Ｐｕｌｓａｔｉｌｅ Ｆｌｏｗ［Ｊ】． Ｉｎｔ．Ｊ．Ｈｅａｔ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２０００，４３：２３６５—２３７４． ［６］ＬＥＥ Ｂ Ｓ，ＫＡＮＧ Ｉ Ｓ，ＬＩＭ Ｈ Ｃ，Ｃｈａｏｔｉｃ Ｍｉｘｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｂｙ Ｐｕｌｓａｔｉｌｅ Ｌａｍｉｎａｒ Ｆｌｏｗ ｉｎ ａｎ Ａｘｉｓｙｍ
ＣＬＫ ＥＱＵ Ｐ１．０ ＤＩＮ ＥＱＵ Ｐ１．１ ＤＯＵＴ ＥＱＵ Ｐ１．２ ＣＳ ＥＱＵ Ｐ１．３ ＭＯＶ ＤＰＨ，３６Ｈ；定义数据存储高位地址 ＭＯＶ ＤＰＬ，３５Ｈ；定义数据存储低位地址 ＣＬＲ ＣＬＫ；清Ｉ／０时钟 ＳＥＴＢ ＣＳ；片选为高 ＣＬＲ ＣＳ；片选为低 ＭＯＶ Ｒ７，＃０８Ｈ；先读高８位 ＭＯＶＡ，３７Ｈ；通道选择及数据输出方式入Ａ ＬＯＯＰｌ：ＭＯＶ Ｃ，ＤＯＵＴ；数据输出到ｃ ＲＬＣ Ａ；Ａ寄存器的内容左移 ＭＯＶ ＤＩＮ，Ｃ；输出方式／通道字节 ＳＥＴＢ ＣＬＫ；设置Ｉ／Ｏ时钟为高 ＣＬＲ ＣＬＫ；设置Ｉ／Ｏ时钟为低 ＤＪＮＺ Ｒ７，ＬＯＯＰｌ；Ｒ７不为０则返回ＬＯＯＰｌ ＭＯＶＸ＠ＤＶｒＲ，Ａ；采集数据存储到指定 ＲＡＭ区 ＩＮＣ ＤＰＴＲ；ＲＡＭ区地址加一 ＭＯＶ Ａ，＃００Ｈ；清累加器 ＭＯＶＲ７，＃０４Ｈ；再读低４位 ＬＯＯＰ２：ＭＯＶ Ｃ，ＤＯＵＴ；读转换结果 ＲＬＣ Ａ；Ａ寄存器左移，移入结果数据位 ＳＥＴＢ ＣＬＫ；设置Ｉ／Ｏ时钟为高 ＣＬＲＣＬＫ；清Ｉ／Ｏ时钟 ＤＪＮＺ Ｒ７，ＬＯＯＰ２；Ｒ７不为０，则返回ＬＯＯＰ２ ＭＯＶＸ＠ＤＰＴＲ，Ａ；采集数据存储到指定
关键词：烧结炉；单片机；多点温度控制
中图分类号：ＴＦ０６８；ＴＰ２７３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－１６３９（２００７）０３—００５８—０４
Ｔｈｅ Ｍｕｌｔｉ－ｓｐｏｔｓ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ Ｆｕｒｎａｃｅ ｂｙ Ｓｉｎｇｌｅ—ｃｈｉｐ Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ
作者简介：徐静（１９８１一），女，山东曹县人，硕士，研究方向：
机电一体化技术．
图１ 金属粉末注射成形连续烧结炉
牙迎薄牙她器牙啦奔葛沁器各斗琴边潞笞迎￥牙啦；邕祭祭苕鹭莽茸乳雾现摹牙弛孓誉啦莽茸乳寥嗡嗡｛潞葛譬ｉ嗡§祭笞啦零葛斗琴墟孓努迎孓牙迎孓誉警器省事雾遍潞
参考文献： ［１】ＨＡＢＩＢ Ｍ Ａ，ＡＴＴＹＡ Ａ Ｍ，ＥＩＤ Ａ Ｉ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ Ｈｅａｔ
本系统选用单片机ＡＴ８９Ｃ５２为主机［１］。ＡＴ８９Ｃ５２是 一种低能耗、低电压、高性能的８位单片机，片内带有 一个８ ｋＢ的Ｆｌａｓｈ可编程、可擦除只读存储器（ＥＰＲＯＭ）， ２５６字节的数据存储器以及３２个Ｉ／Ｏ口。它采用了ＣＭＯＳ 工艺和ＡＩＭＥＬ公司的高密度非易失性存储器技术，而且 其输出引脚和指令系统都与ＭＣＳ一５１相兼容，片内的Ｆｌａｓｈ 存储器允许在系统内编程或用常规的非易失性存储器编 程器来编程。因此，ＡＴ８９Ｃ５２是一种功能强、灵活性高 且价格合理的单片机，可方便地应用在各种控制领域。在 本系统设计中，其Ｐ０口作数据线；Ｐ１口与报警电路和数 据采集电路相连；Ｐ２口用作地址线；Ｐ３口用作读、写控 制和中断控制以及多路开关的控制。
基于单片机的连续烧结炉的多点温度控制
徐静，曹树坤
（济南大学机械工程学院，山东济南２５００２２）
摘要：介绍了一种以单片机ＡＴ８９Ｃ５２为核心的多点温度控制系统的设计方案；采用美国ＴＩ公司的逐次逼近型Ａ／Ｄ转换器ＴＬＣ２５４３
进行串行数据采集与转换；同时介绍了系统的软硬件结构。采用软硬件滤波方法，抗干扰性强；节省资源，可靠实用。
炉要求具有非常好的温度均匀性，使得产品达到各向同性 收缩，从而减少烧结变形和提高产品质量。因此，温度控 制精度的高低直接影响到产品的质量及使用寿命，研究和 设计高性能的温度控制系统具有非常重要的意义。本文根 据连续烧结炉的温度控制要求设计了一种以ＡＴ８９Ｃ５２单 片机为核心的多点温度监控系统。
收稿日期：２００７—０１—２６；修回日期：２００７—０４—１６
ｉｔ ｃａｎ ｓａｖｅ ｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ；ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｍｕｌｔｉ—ｓｐｏｔｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ
金属粉末注射成型技术（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｊｅｃｆｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）是近 年来粉末冶金学科和工业中发展较快的领域，其基本工艺 过程是：将微细的金属或陶瓷粉末与有机黏结剂均匀混合 成为具有流变性的物质，采用先进的注射机注入具有零件 形状的模腔形成坯件，采用新技术脱除黏结剂，并经过烧 结使其高度质密成为制品，必要时还可以进行后处理。金 属注射成型零件经过脱脂炉后，通过一条密封的横向传送 带送人连续烧结炉。连续烧结炉的结构如图１所示。其中 烧结部分主要分为升温、烧结、冷却三段。烧结质量主要 是由温度的均匀性和烧结工艺的稳定性决定的。连续烧结
万方数据
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ｍｅｔｒｉｃ Ｗａｖｙ Ｃｈａｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｉｎｔ．Ｊ．Ｈｅａｔ Ｍａｓｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ，１ ９９９，
４２：２５７１－２５８１．
［７】唐川林，廖振方，张风华．自激振荡的控制在阀类部件上的 应用［Ｊ】．重庆工业高等专科学校学报，１９９９，１４（３－４）：１８５—１８８．
［８】李江云，王乐勤，徐如良等．低压大直径喷嘴自激脉冲射流 空化模型［Ｊ】．工程热物理学报，２００５，２６（３）：４３８—４３０．
２系统软件设计 系统软 万件方采数用据结构化模块程序设计，主要有系统主
《工业加热》第３６卷２００７年第３期
程序，Ａ／Ｄ转换子程序、Ｄ／Ａ转换子程序、显示子程序、 报警子程序和工程转换子程序等。主程序的功能是：开 机以后，首先进行初始化，负责管理和调用各个子程序， 设置路数。子程序的功能是：温度采集时，Ａ／Ｄ转换器 将温度的模拟量转化为数字量，再输入到ＲＡＭ存储器 中；在反馈环节中，Ｄ／Ａ转换器负责将处理后的数字量 转换成模拟量；显示子程序主要是将显示缓冲器中的各 路温度送到ＬＥＤ上显示出来；当温度高于或者低于给定 值时发出声光报警信号。主程序流程图如图３所示。
ＳＶ
图５ ＡＴ８９Ｃ５２与ＴＬＣ２５４３接Ｅｌ电路图 ５９
ＴＬＣ２５４３的通道选择和方式数据为８位，其功能 为：Ｄ７、Ｄ６、Ｄ５和Ｄ４用来选择要求转换的通道， Ｄ７Ｄ６Ｄ５Ｄ４＝００００时选择０通道，Ｄ７Ｄ６Ｄ５Ｄ４＝０００１时 选择１通道，依次类推；Ｄ３和Ｄ２用来选择输出数据长 度，本程序选择输出数据长度为１２位，即Ｄ３Ｄ２＝００或 Ｄ３Ｄ２＝１０；Ｄ１，ＤＯ选择输入数据的导前位，Ｄ１Ｄ０＝００ 选择高位导前。在本数据采集器中，采用中断方式定时 采集，即每１０ ｍｓ采集一次。利用Ｔ０定时／计数器产生 定时。其中断服务程序为：
［１２】高虹，曾丹苓．自激振荡脉冲射流强化换热实验研究［Ｊ】． 热能动力工程，２００３，１８（４）：３４９—３５１．