微型计算机控制技术课程设计 基于数字PID的电加热炉温度控制

1、2009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计1总体方案设计温度控制是工业生产中经常碰到的过程控制问题之一。对温度准确的测量和有效的控制是一些设备优质高产、低耗和安全生产的重要指标。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节的效果要好得多，可控性方面也有了很大提高1。1.1设计要求该系统为基于数字PID的电加热炉温度控制系统。电加热炉用于合金钢产品热力特性实验，迪娜加热炉用电炉丝提供功率，使其在在预定时间内江路内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象加热炉功率为8KW，有220V交

2、流电源供电，采用双向可控硅进行控制。本设计针对一个温区进行温度控制，要求控制温度范围50-350，保温阶段温度控制精度为±1。选择合适的传感器，计算机输出信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象温控数学模型为其中：时间常数Td=350s秒放大系数Kd=50滞后时间=10秒 eG(s)=dTds+1-s （1.1）控制算法选用改进的PID控制。1.2方案设计要想达到设计要求的内容,少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用做主控制器，控制其它器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中惊醒数

3、值比较；LCD显示屏用来显示温度数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示迪娜加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断电停止加热。整体思路如下：首先我们通过按键设定所需要的温度，然后利用温度传感器 12009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 检测电加热炉的实时加热温度，并传送至单片机与设定值进行比较。若检测值小于设定值，则无任何动作，电加热炉继续导通加热；若检测值大于设定值，则单片机控制光电耦合器导通，继电器动作，电加热炉断电停止加热。一旦炉温低于设定值，单片机又控制光电耦合器断开，继电器开关分离，电加热炉开始导通加热。这个过程中电加热炉所设定的温度值和温度传感器检

4、测到的温度值都要在LCD显示屏上显示出来，以便操作人员观察。系统总体框图如图1.1所示。图1.1系统总体框图2数字控制器设计控制系统的性能在很大程度上取决于控制算法。随着计算机控制技术的发展，相继出现了一些新的控制算法，但PID算法应用较广泛。PID控制(Proportional Integral Derivative)是控制工程中技术成熟、应用广泛的一种控制策略。经过长期的工程实践，总结形成了一整套PID控制方法。由于它已形成了典型结构，且参数整定方便、结构改变灵活，在大多数工业生产过程控制中效果较为满意，因此长期以来被广泛采用，并且与新的控制技术相结合，继续发展。随着微型计算机的广泛应用，

5、很多原来的连续控制系统都可以用计算机控制系统代替，提高了控制系统的性能。可以说，现代控制系统实质上是计算机控制系统。在计算机控制系统中也常常将PID特性数字化，实施数字PID控制。因此，PID控制规律是一种极为重要的控制规律。2009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告所谓PID控制规律，就是一种对偏差信号e(t)进行比例、积分和微分变换的控制规律。PID控制规律的数学表达式如下式所示u(t)=Kpe(t)+1ti0e(t)dt+TDde(t)+u0dt （2.1） u0为控制常量，即偏差为零时的控制变量。下面把PID控制分成三个环节来分别说明：A. 比例调节(P调节)u(t)=

6、Kpe(t)+u0 （2.2）式中Kp为比例系数，u0为控制常量，即偏差为零时的控制变量。偏差e(t)=r(t)-y(t)。偏差一旦产生，比例调节立即产生控制作用，使被控制的过程变量y向使偏差减小的方向变化。比例调节能使偏差减小，但不能减小到零，有残存的偏差（静差）。加大比例系数Kp可以提高系统的开环增益，减小静差，从而提高系统的控制精度。但当Kp过大时，会使动态质量变差，导致系统不稳定。B. 积分调节（I调节）在积分调节中，调节器输出信号的变化速度du/dt与偏差e(t)成正比，即du11T=e(t)或u(t)=e(t)dt （2.3） dtii0其中i 为积分常数，i越大积分作用越弱。I调

7、节的特点是无差调节，与P调节的有差调节形成鲜明对比。上式表明，只有当被调节量偏差为零时，I调节器的输出才会保持不变。I调节的另一个特点是它的稳定作用比P调节差。采用I调节可以提高系统的型别，有利于系统稳态性能的提高，但积分调节使系统增加了一个位于原点的开环极点，使信号产生90°的相角迟后，对系统的稳定性不利。C. 微分调节（D调节）在微分调节中，调节器的输出与被调节量或其偏差对于时间的导数成正比，即 u(t)=dde(t) （2.4） dt其中d 为积分常数，d越大微分作用越强。由于被调节量的变化速度（包括其大小和方向）可以反映当时或稍前一些时间设定值r与实际输出值y之间的2009级

8、 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 不平衡情况，因此调节器能够根据被调节量的变化速度来确定控制量u，而不要等到被调节量已出现较大的偏差后才开始动作，这样等于赋予调节器以某种程度的预见性。然而，单纯按控制微分规律动作的调节器是不能工作的。这是因为实际的调节器都有一定的失灵区，如果偏差很小以致被调节量只以调节器不能察觉的速度缓慢变化时，调节器并不会动作。但是经过相当长的时间以后，被调节量偏差却可以积累到相当大的数字而得不到校正。因此微分调节只能起辅助的调节作用，它可以与其它调节动作结合成PD和PID调节，可以使系统增加一个-1/d的开环零点，使系统的相角裕度提高，因而有助于系统动态性

9、能的改善。可见，参数Kp、i、d的大小对系统的动态特性和稳定特性有很大的影响，比例调节参数Kp加大，提高系统的开环增益，减小系统稳态误差，Kp偏大，振荡次数加多，调节时间变长，当Kp太大时，系统不稳定。积分调节能消除系统的稳态误差，提高控制系统的控制精度，但积分调节通常使系统稳定性下降，i越小积分作用越强，系统将不稳定。i越大积分作用越弱，对系统稳定性能的不利影响减小，但消除静差的时间增加。微分调节可以改善系统动态特性，参数d偏大、偏小时，超调量都较大，而且调节时间较长。所以只有参数Kp、i、d合适时，系统才可以得到满意的动态特性和稳定特性。D. 比例加微分调节(PD调节)若调节器的输出u(t

10、)既与偏差信号e(t)成正比，又与偏差e(t)的一次导数成正比，则称这种调节器为比例加微分调节器，简称PD调节器。采用PD调节器的系统称为G(s) 图2.1 比例微分调节比例加微分控制系统。PD调节的结构图如图 2.1所示。PD调节的时域方程为u(t)=Kpe(t)+dde(t) （2.5） dt式中Kp表示比例系数，d为微分时间常数。Kp和d二者都是可调的参数。U(s)=Kp(1+ds)E(s) （2.6）由此可得作为校正装置的比例加微分调节器的传递函数为2009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告U(s)=Kp(1+ds) （2.7） E(s) Gc(s)=PD调节中的微分调

11、节部分对于e(t)的变化非常敏感。偏差e(t)一有变动，u(t)值随之变化，e(t)变化愈剧烈，则u(t)变化愈大。若e(t)正向变动(不断增大)，则u(t)值增大；若e(t)负向变动(不断减小)，则u(t)值减小。E. 比例加积分调节(PI调节)若调节器的输出既与偏差信号成正比，又与偏差信号对时间的积分成正比，则称这种调节器为比例加积分调节器，简称PI调节器。采用PI调节规律的系统称为比例加积分控制系统。PI调节的结构如图2.2所示。PI调节器的输出为u(t)=Kpe(t)+e(t)dt （2.8） i01t式中：Kp表示比例系数，i为积分时间常数。Kp和i二者都是可调的参数。不过，通过积分

12、时间常数i只能调节积分控制规律；而改变比例系数Kp，则同时对比例控制规律及积分控制规律都有影响。PI调节器的传递函数为 图2.2比例积分调节Gc(s)=U(s)1=Kp(1+) （2.9） E(s)isPI控制不仅给系统引进了一个纯积分环节，并且还引进了一个开环零点。纯积分环节提高了系统的无差度阶数(即系统的类型)，改善了系统的稳态性能。但其缺点是使系统的稳定性下降，不过，由于附加的零点又能改善系统的稳定性能，所以Gc(s)的零点正好弥补了积分环节的缺点。综上所述，PI控制不仅改善了系统的稳态性能(即稳态误差)，而且对系统的稳定性影响不大。在现代由于计算机进入控制领域，用数字计算机代替模拟计算

13、机调节器组成计算机控制系统，用软件实现PID控制算法，而且可以利用计算机的逻辑功能，使PID控制更加灵活。计算机控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量。因此，连续PID控制算法不能直接使用，需要采用离 52009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 散化方法。在计算机PID控制中，使用的是数字PID控制器。目前有位置式PID控制算法以及增量式PID控制算法12。本系统采用了增量数字化PID算法。增量式控制器是指控制器每次输出的只是控制量的增量，当执行机构，例如步进电机，需要的是增量而不是位置量的绝对数值时，就可以使用增量式PID控制器进行控制13。增量u(k)，

14、当执行机构需要的是控制量的增量时，应采用增量式PID控制。根据递推原理可得u(k-1)=kpe(k-1)+kie(j)T+kdj=0k-1e(k-1)-e(k-2) (2.10) T用式(4.3)减式(4.4)，可得增量式PID控制算法u(k)=kp(e(k)-e(k-1)+kie(k)T+kde(k)-2e(k-1)+e(k-2) (2.11) T式(2.11)称为增量式PID控制算法，将其进一步可改写为u(k)=a0e(k)-a1e(k-1)+a2e(k-2) (2.12)式中，a0=kp(1+2TTTTd+)，a1=kp(1+d)，a2=kpd TiTTiTi增量式控制虽然只是算法上作了

15、一点改进，却带来了不少的优点2：(1) 由于计算机输出增量，所以误动作时影响小，必要时可用逻辑判断的方法去掉。(2) 手动/自动切换时冲击小，便于实现无扰动切换。此外，当计算机发生故障时，由于输出通道或执行装置具有信号的锁存作用，故仍能保持原值。(3) 算式中不需要累加。控制增量u(k)的确定，仅与最近k次的采样值有关， 所以较容易通过加权处理而获得比较好的控制效果。但是增量式控制也有其不足之处3：积分截断效应大，有静态误差；溢出的影响大。因此，在选择时不可一概而论，一般认为在以晶闸管作为执行器或在控 62009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 制精度要求高的系统中，可采用位

16、置式控制算法，而在以步进电动机或电动阀门作为执行器的系统中，则可采用增量式控制算法。3硬件设计与实现3.1微型计算机选择本设计要求采用51内核的单片机。89C51是一种带4K字节Flash可编程可擦除的高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器。综合考虑，本设计选择AT89C51单片机为核心控制器。AT89C51单片机的引脚图如图3.1所示。图3.1 AT89C

17、51引脚图AT89C51各引脚功能4如下：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收 72009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将

18、输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。P3口：P3口管脚是8

19、个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如表3.1所示：表3.1 P3口引脚与第二功能P3口同 时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址2009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程

20、脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。EA/VPP：当EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-

21、FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。单片机系统的扩展是以基本最小系统为基础的，单片机最小系统包括晶体振荡电路、复位电路、上拉电阻等，其电路图如图3.2所示。图3.2 单片机最小系统单片机的抗干扰性设计。单片机干扰最常见的现象就是程序出现不可逆状态，设计系统时一般要添加一个看门狗监控模块，在系统出现不可逆状态的干扰 92009级 电子信息科学与技术专业

22、 计算机控制技术考查报告 时，监控模块将重启系统5。MAX1232微处理器监控电路给微处理器提供辅助功能以及电源供电监控功能，当电源过电压、欠电压时，MAX1232将提供至少250ms宽度的复位脉冲，其中的容许极限能用数字式的方法来选择5%或10%的容限。MAX1232 是MAXIM公司生产的微处理器监视器,不光提供了看门的功能，而且同时还能检测供电电源的变化，并提供了高电平、低电平上电复位方式，用户能够设置它的超时时间、设定电源电压被动允许范围。用MAX1232芯片作为单片机系统以及其他电子设备的看门狗电路，不需要其他的电子元器件配合，可以直接和微控制器相连，使用简单方便，性能可靠，被大量应

23、用在一些单片机系统上。MAX1232在以下情况下发送复位信号：电源电压下降到设置的复位电压处，即检测到了下降值超过所设置的5%或10%的允许波动电压（4.62v或4.37v）；PB/RST引脚电压被拉低；ST引脚没在设定的超时时间内收到喂狗信号；电源上电。图3.3 MAX1232引脚图MAX1232引脚定义6：VCC：+5V电源输入GND：接地PB/RST：按键复位输入TOL：电源电压波动允许设置（接地为5%，接VCC为10%）ST：喂狗信号RST：低电平复位信号RST：高电平复位信号3.2温度采集模块2009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 在传统的模拟信号远距离温度测量系

24、统中，需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题，才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣，各种干扰信号较强，模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差，影响测量精度。因此，在温度测量系统中，采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案，新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。综合考虑，本设计采用新型数字温度传感器DS18B20。DS18B20 数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字

25、温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域7。DS18B20的主要特性：（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；（5）温范围55125，在-10+85时精度为±0

26、.5；（6）可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625，可实现高精度测温；（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快；（8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线串行”传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20数字温度传感器经过LM358经信号放大输送至单片机P1.7口，电 112009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 路如图3.3所示。图3.

27、3 温度传感器连接电路3.3 LCD显示模块本设计采用LCD1602作为输出器件，其特点8如下：(1)显示质量高：由于LCD每一个点在收到信息后就一直保持那中色彩和亮度， 恒定发光，不需要不断的刷新亮点，因此画质高且不会闪烁。(2)数字式接口，与单片机系统的接口简单，操作更方便。(3)体积小，质量轻。(4)功耗低，耗电量比其他显示器件小得多。电路原理图如图3.4所示。图3.4 LCD1602显示电路3.4键盘设定模块键盘电路如图3.5所示。2009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告图3.5 键盘设定电路这里减排设计的比较简单，“MS”键是切换调整对象的，调整对象包括时、分、温度

28、设定值三项，“+”键是向上加调整对象的值，“-”键是向下减调整对象的值，“ON/OFF”键是打开和关闭系统自动调节功能的开关键。3.5控制电路模块3.5.1电器开关由于单片机与电动机之间需要用开关器件连接，并且前者用弱电控制，后者由强电控制，这就尤其需要注意安全问题。综合考虑，本设计选用高性能安全开关器件光电耦合器。光电耦合器是由一个发光转换器件组成，这里选用光电耦合器OPTOCOUPLER-NPN是由一个发光二极管和一个光敏晶体管组成。当发光二极管发光，就会使得光敏晶体管导通，继电器通电工作，将开关吸合，电动机回路断开。电器开关及工作电路如图3.6所示。图3.6 电器开关及工作电路2009级

29、 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 如图3.6所示，光电耦合器1脚接电源，2脚接单片机P3.7脚。工作过程用以下三个阶段来描述：（1）单片机将温度传感器送入的值与设定值进行比较，若送入的值小于设定值，则P3.7脚保持高电平，这样发光二极管不发光，光敏晶体管保持高阻态，继电器不会工作，电动机和灯泡维持导通，相当于电路继续加热，指示灯亮；（2）一旦送入值比设定值大，单片机将会控制P3.7脚变为低电平，发光二极管导通发光，光敏晶体管受光影响导通，继而继电器工作，电磁铁将单刀双掷开关吸向下端，使电动机和灯泡同时停止工作，这就相当于电炉断电，停止加热；（3）电炉短路一段时间后，必然导致炉温

30、降低，而温度传感器DS18B20在不间断地检测炉温，当检测值低于设定后，单片机又控制P3.7脚恢复高电平，光电耦合器恢复高阻态，继电器断电，单刀双掷开关又被弹回上端，电动机和灯泡又开始工作，这相当于电炉重新开始加热。3.5.2双向可控硅电路双向可控硅具有双向导通功能，在交流电的正负半周都可以导通。其英文名TRIAC即三级交流开关的意思，并把它的两极称为MT1和MT2。双向可控硅的通断情况由控制极栅极（G）决定，当栅极无信号时MT1和MT2成高阻态，管截止；而当MT1与MT2之间加一个阈值电压（一般大于1.5V）的电压时，就可以利用控制极栅极电压来使可控硅导通9。但需要注意的是，当双向可控硅接感

31、性负载时，电流和电压之间有一定的相位差。在电流为零时，反向电压可能不为零，且超过转换电压，使管子反向导通，故要管子能承受这种反向电压，并在回路中加入RC网络加以吸收。控制双向可控硅从高阻态（阻断区）转换到低阻态（导通区）可以用不同的方式实现。相应的分为四种触发方式：（1）MT1相对于MT2为正，控制脉冲电压Ug相对于MT1为正（2）MT1相对于MT2为负，控制脉冲电压Ug相对于MT1为负（3）MT1相对于MT2为正，控制脉冲电压Ug相对于MT1为负（4）MT1相对于MT2为负，控制脉冲电压Ug相对于MT1为正双向可控硅通常工作在控制方式（1）和控制方式（2）。在这两种控制方式下，控制灵敏度特别

32、高。另外两种控制方式下，要求高一倍的触发电流。在本 142009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 设计中，选择了控制方式（1）和（2）。如同晶闸管的控制极那样，双向可控硅的控制极在触发后便失去了作用。双向可控硅长期维持低阻态，直到低于维持电流I H，然后在转换到高阻态。在控制交流电压时，每次电源电压过零双向可控硅都会自动截止，所以双向可控硅每半个周期都需要重新触发。在本设计中，利用单片机控制双向可控硅的导通角。在不同时刻利用单片机给双向可控硅的控制端发出触发信号，使其导通或关断，实现负载电压有效值的不同，以达到调压控制的目的。其控制电路如图3.7所示。图3.7 双向可控硅控制

33、电路3.6电源模块本系统所需电源有220V交流市电、直流5V、12V电压和低压交流电，故需要变压器、整流装置和稳压芯片等组成电源电路。电源变压器是将交流电网220V的电压变为所需要的电压值，然后通过整流电路将交流电压变为脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。但这样的电压还随电网电压波动（一般有±10%左右的波动）、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后,还需要接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。整流装置采用二极管桥式整流，稳压芯片采用78L05、78L12、79L05，配合电容将电压稳定在5V、12V和-5V，供控制电路、测量电路和电器开关电路中弱电部分使用。除此之外，220V交流市电还是加热电阻两端的电压，通过控制双向可控硅的导通与截止来控制加热电阻的功率。低压交流电即变压器二次侧的电压，通过过零检测电路检测交流电的过零点，送入单片机后，由控制程序决定双向可控硅的导通角，以达到控制加热电阻功率的目的。电源电路如图3.8所 152009级 电子信息科学与技术专业 计算机控制技术考查报告 示。图3.8 电源电路图4 软件设计4.1主程序流程图主程序流程图如图4.1所示。4.2 LCD1602初始化流程图LC