1、导言
单片机具有集成度高，运算快速快，体积小、运转牢靠，价值低价，因而在进程操控、数据收集、机电一体化、智能化外表、家用电器以及网络技术等方面得到广泛使用，本文首要介绍单片机在炉温操控中的使用。
在工业生产中，有许多职业有很多的加热设备，如用于热处理的加热炉、用于熔化金属的坩埚炉，以及各种不同用处的加热炉，反应炉，这样温度就成为了工业目标中一种重要的被测控目标，可是因为炉子的品种，用处不同，因而，选用的加热办法及燃料也就不同，如煤气、天然气、油、电等，但究其操控体系自身的动态特性而言，基本上都是一阶纯滞后环节。
实践证明，用于工业生产中的炉温操控的微机操控体系具有高精度、功用强、经济性好的特色，不管在进步产品质量仍是产品数量，节约能源，仍是改进劳动条件等方面都显现出无比的优越性。
2、全体规划及其作业原理
关于温度操控，可选用适用于工业操控的单片机组成的主动操控体系，其硬件原理如图1。
其体系被测参数首要是温度，被测参数温度值由热电偶传感器测定后得到的mv信号经过温度变送器扩大滤波后变为0－5v的电压信号，再送到采样/坚持器，经过a/d转化器后，将模仿信号变为数字信号进入8031单片机，在单片机进行数据处理，一方面，与所设定的希望温度值进行比较后，发生误差信号，单片机依据预订的pid算法核算出相应的操控量，该操控量操控双向可控硅的导通和封闭，以便堵截和连通加热设备，然后操控温度稳定在设定值上，另一方面送去显现接口，并判别是否有报警需求。
3、硬件接口规划
3.1 温度检测元件及温度变送器
因为所测的温度不同，所以选用的检测元件也就不尽相同，现在的热门偶传感器有：铂铹10－铂热电偶，其可在1300℃以下规模长时刻作业，符号lb；镍铬－镍硅热电偶，丈量规模在－50～＋1312℃，符号eu等等，温度传感器输出的都是mv信号，而温度变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成，其毫伏变送器便是把温度传感器的mv信号变换成ma的电流；电流/电压变送器再把毫伏变送器输出的ma电流变成v电压。
3.2 8031的接口电路
8031的接口电路有a/d转化器，8155、报警设置、ac－ssr等芯片，其间8155作为led和键盘接口，a/d转化器作为温度丈量电路的输入接口。
3.2.1 a/d转化及数据收集
依据需求，a/d转化器可选用adc0809或ad574，adc0809与ad574不同在于：adc0809的数字量是8位，转化时刻为100μs，输入模仿电压为单极性的0－5v，而ad574的数字量位数可设成8位也能够设为12位，且无需外接clock时钟，转化时刻到达25μs，输出模仿电压能够是单极性的0－10v或0－20v，也能够是双极性的±5v或±10v之间，这儿以ad574为例。
ad574的vin和采样/坚持器的vout相连，采样/坚持器的作业状况由ad574的转化完毕sts的状况操控，当a/d转化正在进行时，sts输出为高电平，经反相后，变为低电平，送到采样/坚持器的逻辑操控端，使其处于坚持状况，开端a/d转化，转化完毕后，sts变为低电平，反相后变为高电平，使采样/坚持器进入采样状况。
3.2.2 键盘显现接口
键盘显现体系选用8155芯片操控4×4矩阵键盘和4个七段数码管led显现，以完结用户的输入和数据输出。键盘的16个键中0－9为数字键，a－f为功用键，完结参数设置、显现方法挑选、主动/手动转化、体系中止和发动。
体系中将8155的b口作为显现接口，经74ls48的驱动器与led相连，8155的a口的pa3－pa0作为扫描接口，从b口的pb3－pb0读入列值，键盘处理为中止方法，所以8155的b口作业在两种方法下：在显现状况时为输入方法，在键盘中止服务程序处理进程中为输入方法。
3.2.3 报警部分
可选用单频报警，如图1，其间7406是驱动器，接在8031的p1.0口，在8031使p1.0输出高电平时，7406输出低电平，使蜂鸣器鸣音，反之，使蜂鸣器中止鸣音。
3.2.4 温度操控部分
关于温度的操控可经过带光电阻隔的过零触发型双向可控硅ac－ssr来完结。如图2所示。
ac－ssr和加热丝串接在沟通200v50hz的电源上，ac－ssr接通时刻能够经过ac－ssr操控极上触发脉冲操控，过零检测电路输出经反相器和8031的t0输出相“与”后去触发ac－ssr（高电平触发），若t0在1s内总为高电平，则ac－ssr被注册100次，此刻达最大功率加热；反之，若t0在1s内总为低电平，则ac－ssr输出功率为0，在给定周期t内，只需改动ac－ssr接通时刻就可改动加热器功率，然后到达调理温度的意图。
4、软件规划
温度操控程序所要完结的使命：8031，8155芯片的初始化以及分配内存单片及设置定时器参数，温度采样，数字滤波，进行转化核算，判别温度是否在规则规模内，超限报警和处理；显现温度及输入操控。
流程图如图3所示。
5、结语
该体系操控精度高，具有杰出的人机交互功用，并设有超温文断偶报警，有问题当即就能发现，经过主动调理操控温度并完结温度的主动操控，使炉温操控在设定值上，正常运转时不需人工干预，操作人员劳动强度小。
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