基于stm32f103的电阻炉温度控制系统设计

基于stm32f103的电阻炉温度控制系统设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文17700字)
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。
本论文以电阻炉为研究对象，开发了基于ARM的温度控制系统。控制温度传感器采用了K型热电偶，对温度进行实时采样并将模拟信号转换成数字信号返回给ARM。系统可通过键盘对电阻炉炉温进行预设，ARM根据当前炉内温度和预设温度进行运算，控制输出宽度可调的PWM方波，并由此控制双向可控硅的导通和关断来调节加热功率，从而使炉温迅速达到预设值并保持恒定不变。
设计过程中，首先进行硬件进行了综合设计，实现功能后对软件设计和开发，并且反复论证、测试各器件参数以使其稳定运行，最终使得此系统实现了温度的恒温控制。
关键词：ARM；温度传感器；可控硅；温度控制
Abstract
In 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. [资料来源：http://doc163.com]
In this study, the "Temperature Control System" design. As a typical application Temperature Control System is the integrated use of the computer theory, control theory, analog electronics, digital control technology, keyboard, display technology, and many other areas of knowledge.
Temperature sensor uses digital temperature sensor MAX6675, real-time sampling of the temperature and analog signals into digital signals back to the ARM. System can be preset through the keyboard on the temperature, microcontroller based on the current temperature and the preset temperature of the furnace operation, PWM control output square wave with adjustable width, and thus control the triac on-and off to regulate the electric wire heating power, so that the water temperature quickly reach and maintain constant preset value.
The design process, first of all the  hardware software design and development, to achieve feature an integrated design of the software , and repeated demonstration, testing the device parameters to make it stable operation, and ultimately make this system has realized the constant temperature control.

[来源：http://Doc163.com]

目 录
摘  要    I
Abstract    II
第一章 绪  论    1
1.1 课题研究的目和意义    1
1.1.1 课题研究的目的    2
1.1.2 课题研究的意义    2
1.2 国内外电阻炉控制技术的现状及发展趋势    3 [资料来源：http://doc163.com]
1.2.1 国内外电阻炉控制技术的现状    3
1.2.2 国内外电阻炉控制技术的发展    4
1.3 论文主要工作和相关研究手段    7
1.3.1 论文主要工作    7
1.3.2 硬件设计方法及相关软件    8
1.3.3    软件设计方法及相关软件    8
第二章 总体方案与模块选型    10
2.1总体方案设计    10
2.2 硬件选型    10
第三章 硬件系统的设计    13
3.1 主控模块设计    13
3.2 温度测量电路设计    16
3.3 温度控制电路设计    17
3.4 人机交互模块设计    19
第四章 软件系统设计    21
4.1 软件系统总体设计    21
4.2 主程序设计    22
4.3 温度采集程序    22
4.4 PID调节程序    24
4.5 PWM控制程序    26
4.6 按键输入    26 [资料来源：https://www.doc163.com]
4.7 温度设定    26
4.8 PID参数设定    26
第五章 仿真与调试    27
5.1 硬件系统搭建    27
5.2 软件调试    28
结论    31
参考文献    32
致谢    34
附录一 主程序    35
附录二 键盘输入程序    36
附录三 温度设定界面程序    40
附录四 PID参数设定界面    42
附录五 PWM初始化程序    45
附录六 主界面程序及检测温度显示    46
  [资料来源：https://www.doc163.com]