电磁加热炉课程设计报告.doc

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1、摘 要供暖问题使人们尤为关注的问题，尤其在中国的北方，显得更加重要。本次设计主要研究由单片机和电磁电路构成的电磁加热装置，实现对水温的控制。由于我国北方农村大量使用土暖气，不仅污染环境而且煤的利用率低等问题，浴池中也存在煤的利用率低的问题和锅炉离不开人、而增加成本的问题。使用该装置就可以解决上述问题，符合国家号召的“低碳生活”。该加热装置与普通的锅炉加热设备相比，有廉价、加热速度快、节能环保的特点。用单片机控制加热装置可实现温度可以自设定、开机时间自设定。实现了室内温度控制的自动化。与其他装置相比，单片机控制作为控制器可以是装置更加廉价而且智能。关键词供暖 单片机 电磁加热装置 智能Abstr

2、actThe issues of the heating is concerned, especially in the north of China, appear more important. This design research by single-chip microcomputer and electromagnetic circuit consists of the electromagnetic heating device, to realize to control the temperature of water. Because most of our countr

3、ies in the north use TuNuanQis, not only pollute the environment and reduce the utilization of coal , but also are existed in the boilers inseparable from the people and increase the cost. Use this device can solve the problems above, according with a country called for the low carbon life. Compared

4、 with ordinary boiler heating equipments , this heating device is cheaper, more heating speed, the characteristics of energy saving and environmental protection. With single-chip microcomputer control heating device can realize temperature can be set, boot time since the setting. Realizing to contro

5、l the temperature in automation indoor. Compared with other devices, SCM control as a controller can is the device cheaper and intelligence.Keywords: heating single-chipmicrocomputer electromagneticheatingdevice intelligence目 录1 绪论12 总体方案设计及确定12.1 方案的提出12.2 方案论证及确定23 系统的硬件设计63.1 STC89C52最小系统设计63.2 键

6、盘电路的设计83.3 显示电路的硬件设计93.4 温度检测电路的设计103.5 驱动电路的设计114 系统软件设计114.1 主程序流程图114.2 检测子程序流程图124.3 预设温度调整流程图134.4 系统时间调整流程图144.5 预设时间调整流程图155 调试165.1 调试工具165.3 调试过程中的问题及解决方法18总结19参考文献20附录21附录一ADC0809程序清单：21附录2系统硬件原理图221 绪论在我们的生活和生产活动中，很多时候都要用到加热。而电加热又是最为普遍的方式。而在电加热这种方式中又以电阻丝加热较为普遍。但是电阻丝加热，其热效率很低，并且还有很多其它方面的缺点

7、1。百分之九十以上使用的是电阻丝加热方式,这种加热方式,主要是靠接触传导来传递热能,用电阻丝制成的各种加热板、圈只有一个面接触到需要加热的部位，这又造成了很大一部分热能耗散在空气中了。理论上讲传统的加热圈里外各传递一半的热量，那么我们说耗散在空气中的也就是50%，又因为电磁加热方式加热速度快，比传统加热快三分之一，电磁加热功率又是原来传统加热功率的二分之一，所以从里理论上讲电磁加热方式节电率应该是80%，实际是用节电率一般超过50%2。能达到这种节电率的厂家现在还不是很多，只有个别几个比较大的企业，一些小企业还停留在30%左右的节电率。电磁加热技术可使用场合锅炉，开水炉等行业，可以替代传统能源

8、。电磁锅炉利用其加热速度快的特点，可抛弃传统锅炉整体加热的方式，只在锅炉的出水端进行加热，使水流在流动中完成加热，加热速度快，节省空间。随着科学技术的不断发展，节电技术层出不穷，电磁加热技术是众多节能技术中的一种。由于电磁加热节能技术发展较晚，目前尚处于起步阶段，很多人对此不甚了解。电磁加热技术是通过电磁感应原理使金属料筒自身发热，并且可以根据具体情况在料筒外部包裹一定厚度的隔热保温材料，这样就大大减少了热量的散失，提高了热效率，因此节电效果十分显著，可达30%75%。因为电磁加热圈本身并不发热，而且是采用绝缘材料和高温电缆制造，所以不存在着像原电热圈的电阻丝在高温状态下氧化而缩短使用寿命的问

9、题，具有使用寿命长、升温速率快、无需要维修等优点，减少了维修时间，降低了成本。单片机作为控制器就能把电池加热锅炉变成一个智能、廉价、节能、环保、实用的装置。单片机的技术已经非常的成熟，它和电磁加热装置的联合利用符合了“可持续发展战略”。2 总体方案设计及确定2.1 方案的提出电磁炉需要显示时间和当前水温。 4位LED数码管显示时、分，以24小时计时方式运行，2位LED数码管显示温度。使用按键开关可实现时、分调整，温度的设定。以及实现省电（关闭显示）功能。检测电路用于检测水温，加热控制电路控制主电路的状态。系统框图如下图2-1该系统的单片机控制部分主要有复位电路、时钟电路、键盘电路 、显示电路、

10、继电器电路、检测电路构成。系统框图如下图：图2-1系统框图2.2 方案论证及确定2.2.1 单片机的型号选择方案一：STC89C52RC单片机STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周 期可以任意选择。程序空间为 8K 字节，数据存储空间512字节，它的工作电压：5.5V3.3V/3.8V2.0V。 工作频率范围：040MHzISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成

11、一片。 STC89C52RC 单片机的工作模式 ，掉电模式：典型功耗New Project，确定项目保存路径，并给新建项目命名，之后点选“保存”3之后选定CPU，选择Atmel-89C51；STC89C52RC的引脚和AT89C51引脚兼容。4项目建好后，这样的空项目是无用的，接下来需要给项目添加文件，选中“Source Group1”，右键，在弹出对话框里选中“Add Files to GroupSource Group1”。5这时已经可以在新增文件上进行编程。6.编译好的程序转成机器可识别的.HEX文件。第二步 将.HEX文件用STC-ISP烧录软件烧录到单片机STC89C52RC中。具体

12、步骤如下：1. 打开STC-ISP，如图5-1界面，在MCU Type栏目下选中单片机型号STC89C52RC。如图5-1所示。2. 根据您的9针数据线连接情况选中COM端口，波特率一般保持默认，如果遇到下载问题，可以适当下调一些按图5-2所示选中各项。 图5-1 图5-23先确认硬件连接正确，按图5-3点击“打开文件”并在对话框内找到您要下载的HEX文件。4. 按图5-4选中两个条件项，这样可以使您在每次编译KEIL时HEX代码能自动加载到STC-ISP，点击“Download/下载”。 图5-3 图5-45手动按下电源开关便即可把可执行文件HEX写入到单片机内，如图5-5是正在写入程序截图

13、。6. 图5-6是程序写入完毕，目标板开始运行程序结果。 图5-5 图5-6本次调试只调试了模数转换部分。5.3 调试过程中的问题及解决方法在调试的过程中，由于源程序有多处错误，在编译时会出现提示，这个时候我们会根据提示对错误的地方进行修改，从而使程序编译成功。虽然编译成功了，但是这只是代表程序的语法方面没有错误，还有可能存在逻辑上的错误，这样也会导致仿真的不正确，从而使得仿真无法通过，这个时候就需要进行单步调试，有的时候也需要设置断点，或者是执行到光标处，运用这些指令，从而将程序进行进一步的调试。总结短暂的两周微机控制课程设计结束了，令我感到非常高兴，因为我真正的学到了东西，正所谓严师出高徒

14、，在老师的严格要求下，在我看来基本是完不成的任务，我按时完成了。以前的实训真的不可与课程设计同日而语，课程设计不仅锻炼我们的动手能力，而且还有自主学习的能力以及团队协作的能力，实训时老师要从旁指导，全程监督，而课程设计完全交给了我们自己去完成，交给了我们自己的团队。本文设计的基于单片机STC89C52RC的电磁炉加热系统的单片机系控制，数模转换采用了ADC0809，将采集的模拟信号转换成数字信号，精度完全可以符合设计要求。采用数码管进行显示，有亮度高易观察的特点。键盘采用了独立式键盘，编程简单，易于控制。用软件实现了单片机是否休眠。由于主电路中有高频信号，本次设计单片机电源采用了屏蔽装置，有效

15、地提高了系统的可靠性和稳定性。此次设计用到了微机控制和单片机等课程的知识，不仅巩固了以前的知识，同时也学习了新的知识，为以后的毕业设计和工作打下了坚实的基础。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。自己实践才能明白许多道理，本次课程设计不仅锻炼了我们的动手动脑能力，而且让我们明白团队合作的重要性。分工到位，大家一起动脑思考，即可学知识，又能温习知识，何乐而不为。通过了这次课程设计，我不仅大大提高了系统设计和软件编程的能力，自身的各方面的

16、素质也得到了提高。同时也培养了我的团队协作精神。一个人很难完成的任务，通过团队便可以在最短的时间和最高的质量完成，不过前提是要知道如何运用团队里的成员，要知道他们各自的长处，好好利用，才能得到事半功倍的效果，否则适得其反。这次课程设计不仅充实了我的自动化专业知识，扩大了知识面，增强分析问题和解决问题的能力，也提高自学的能力与软件开发能力，为今后的工作打下了坚实的基础。感谢老师辛苦的带着我们学习新的东西！参考文献1 洪志刚, 杜维玲, 井娥林.单片机应用系统设计北京.机械工业出版社,2011 2 周航慈. 单片机应用程序设计技术M.北京航空航天大学出版社，2011.23 李光才单片机课程设计实例

17、指导M北京：北京航空航天大学出版社 20044 赵文博单片机语言C51程序设计M北京：人民邮电出版社，2005，105 徐爱钧, 彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计M.北京航空航天大学出版社，20067江国强.现代数字逻辑电路.北京：电子工业出版社，2002.8 李朝青. 单片机原理及接口技术M.北京航空航天大学出版社, 2005.109 孙育才. MCS-51系列单片微型计算机及其应用M. 东南大学出版社, 2004.610沈红卫. 单片机应用系统设计实力与分析M. 北京航空航天大学.2003. 11林敏.计算机控制技术及工程应用. 国防工业出版社，2010.12赖寿宏主编.微型计算

18、机控制技术.北京：机械工业出版,2003.附录附录一ADC0809程序清单：/*硬件部分由STC89C52RC,ADC0809，输入电压直接加在ADC0809的IN0，因为我只用一路所以ADC0809的A、B、C三个进址我直接接地。ADC0809的ALE和Start我连在一起由单片机的P3.&控制。*/#include sbit Start =P37;sbit eoc=P33;void delay(unsigned int count) unsigned int i,j; for(i=0;icount;i+) for(j=0;jcount;j+);void send(unsigned char k)SBUF=k; while(!TI); TI=0;unsigned char ad() unsigned char temp; Start=0; Start=1; Start=0; while(!eoc); temp=P1; return(temp);main()unsigned char temp; SCON=0x50; TMOD=0x20; TH1=0x0f3; TL1=0x0f3; /2400bps EA=1; TR1=1; while(1) temp=ad(); send(temp); 附录2系统硬件原理图