基于双单片机的电烤箱温度控制系统设计.pdf

超星·期刊
第22卷第16期
电子设计工程
2014年8月
Vol22 No 16
Electronic Design Engineering
Aug.2014
基于单片机的电烤稍温度控制系设计
赵济景,李俨,胡小俊
(西北工业大学陕西西安710129
摘要:针对生产生活中对温度控制的高精度要求,利用双单片机(SCM)作为硬件平台,融合无线传输技术、PWM波产
生技术,采用PID算法,设计了一种基于双单片机的电烤箱温度控制系统。采用多点测湿,提高温度控制精度;利用无
线传输芯片nRF24101进行两单片机之间的通信,实现检测和控制的分离。同时进行键盘显示电路设计,实现数据的
输入、显示功能;进行超限报警电路的设计,防止温度出现大的超调。经过硬件结合软件调试,整个系统运行良好,很
好的实现了温度控制。
关键词:单片机;温度控制;PD算法;无线传輸
中图分类号:TN98
文献标识码:A
文章编号:1674-6236(2014)16-0077-04
Design of temperature controlling system for electric oven based on double Single.
Chip Microprocessor
ZHAO i
(Northwestern Polytechnical University, Xi an 710129, China)
Abstract: To meet the demand of high-precision of temperalure control in industrial production, we designed a kind of
temperature controlling system for electric oven based on double single-chip microprocessor(SCM), with wireless transmission
technology, PW M technology and PID algorithm are used in the system. In the system, the double single-chip microprocessor
the hardware platform. Multi-point temperature measurement is adopted in system to improve the precision. The ch
NRF241. I is used to communication between two microprocessor which is realize the division of detection and control
Besides, we designed the circuit of keyboards and display to realize the function of input and display. Alarm and protection
circuit is designed to avoid large overshoot of temperature. Experiments showed that the operation of the system was excellent
and the temperature was well controlled
Key words: Single-chip Microprocessor(SCM); temperalure control PID algorithm; wireless transmission
在生产生活过程中,控制对象各种各样,温度控制在生单片机为控制核心,采用数字PID的控制算法实现自动控
产过程中占有相当大的比例,其关键在于测温和控温两方制,达到控制温度的恒定。将多个温度传感器置于电烤箱
面。由于单片机具有集成度高、功能强、体积小、价格低、抗中,传感器测得多个信号,将这些信号加权平均之后与设定
干抗能力等优于一般CPU的优点,此,在要求高控制精度温度值的给定电压进行比较,采用PID算法,得到控制信
和低成本的工业测控系统中,通常采用单片机作为数字控制号,来驱动执行器动作,达到理想结果。图1为系统的总体
器取代模拟控制器。文献|2中采用AD590作为温度传感器结构框图
预设多组PID参数实现温度控制;文献『31采用单个87C51作
馍羞输入块
为控制器,兼顾检测、控制等任务实堄温度控制。此二者均采
采集模了1srC8Cs2c
STC89C52RC
控制
单片札
超限报警
用AD590温度传感器进行温度测量,其外围电路复你、成本
路模块
传输模
LED显示漠块
高且精确度低;针对这些问题,该论文采用数字传感器克服
图1系統总体结构框图
其缺点。同时该论文采用双单片机米实现控制,采用无线方
The overall structure diagram of system
式进行信号传输,以满足在特定使用环境下,实现远距离的
系统选择STC89C52RC作为主控芯片,既满足大内存、
控制
高速悴和通用性的要求,又遵循经济节约的原则。利用检测
温度控制系统的整体设计
到的信号和给定温度值对应的信号之间的偏差,采用PID算
法得到控制信号,冉通过处理放大去驱动执行器。而为了能
利用单片机实现对电烤箱的稳定控制,其控制系统以实现远程监控,设计采用双单片机,利用无线模块进行数据
收稿日期:2013-10-24
稿件编号:201310178
传送,达到远程显示、控制和超限报警等功能
作者简介:赵济景(1990-),女,河南新乡人,硕士研究生。研究方向:控制理论与控制工程。