基于单片机的扩散炉多路高精度温度控制系统的设计

本文针对传统的控制系统的温度控制精度、 生产工艺控制能力等较低的现状，设计了扩散炉温度控制系统， 实现高精度检测并控制多路温度值， 达到将扩散炉温度控制在要求范围内的目的。 本设计由CPU、加热控制以及检测部分构成对被控对象扩散炉体的闭环控制系统，并且通过无线与上位机进行通信。系统以83C552单片机作为核心， 检测部分采用三路热电偶对扩散炉内三处位置进行温度检测，并采用热电阻作为冷端温度补偿， 对热电阻测温的非线性问题进行了分析， 通过计算消除了热电阻的非线性问题， 并采用多模型自适应控制对温度进行分段PID控制， 并在MATLAB下对算法进行了仿真测试，给出了算法的软件实现。 系统通过多路开关将儿路测量信号分时的传输给放大器以及AID转换，CPU读取AID转换结果与设定值进行比较， 通过多模型PID控制算法的运算对炉温进行控制， 并采用两块19264液晶显示模块和按键组成人机交互界面。 系统还采用nRF2401无 线通信模块与上位机进行实时通信， 上位机采用组态王编写系统监控程序， 能够使工作人员随时了解扩散炉当前温度、 推拉舟位置以及温度控制系统工作情况。