基于AT89C51的(印染丝光过程)浓烧碱在线控制系统设计

摘要
近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制、智能化仪器、仪表、数据采集、军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，再根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。
本次毕业设计的课题名称为“印染丝光过程的浓烧碱的在线控制”，该题目结合化工生产中较为常用的温度、浓度、液位巡回检测与控制系统，通过对该内容的毕业设计，我对生产现状有所了解，对化工生产中的浓度控制系统有更为深入的了解。将工业自动化专业的所学到的有关控制系统硬件结构、控制算法以及软件设计应用到温度控制中，使我增加综合设计的能力，并在毕业设计阶段为其以后走向工作岗位打下较好的基础。

关键词：单片机；印染技术；丝光槽；温度；浓度；液位

Abstract
In recent years, with computers in the infiltration and the development of large-scale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features, it is particularly suited to and control of the system, increasingly widely used in automatic control, intelligent instruments, gauges, data acquisition, military products and household appliances, and other areas, is often microcontroller as a core component to use, In light of specific hardware architecture, and application-specific software features object combine to make perfect.
This topic name which graduates a design for"print to dye silk light the thick caustic soda of the process of on-line control", that topic combines the iner common use temperature, density, liquid in the chemical engineering production to cruise back to examine and controls system, passing the graduation toward that contents design, making us have understanding towards producing present condition, producing medium density control system to have to understand more thoroughly to the chemical engineering.Automate the industry professional of learn of relevant control
system hardware structure, control calculate way and software design apply to in the temperature control, making us increase comprehensive the ability of[with] design, and Be graduating design stage for it hereafter head for a work post to beat under the better foundation.The writing that you have to translate

Keywords :    Single Chip Microcomputer；Printing and dyeing technology ；     

一个基于AT89C51的简易的浓烧碱在线控制系统。AT89C51进线端接有键盘，电源电路，出线端接有显示电路及越线报警电路，利用三种不同的传感器检测丝光槽内液体的温度、浓度及液位值；利用三个阀门控制进水量，碱液量及蒸气。
毕业设计要求：
（1）控制系统的整体方案确定；
（2）元器件选择，硬件电路设计；
（3）完成控制算法的研究；
（4）控制系统的程序设计。
技术要求：
该控制系统，能自动完成丝光过程的浓烧碱的在线控制，能自动完成温度、浓度、液位巡回检测与控制；实时显示温度、浓度值、越限报警。
测温范围 0-80℃；热碱温度50℃；控制精度 1%；显示精度 ±0.1℃。
浓度范围0-250 g/L；浓度200g/L；控制精度±4 g/L显示精度 ±0.1g/L。

目 录
第1章 绪论 1
第2章 单片机的发展与应用 3
2.1单片机的发展 3
2.1.1 四大阶段 3
2.1.2 单片机的发展趋势 4
2.2 单片机的组成及特点 5
第3章 印染丝光过程简介 7
3.1 丝光槽简介 7
3.2 温度、浓度、液位检测传感器的选择 9
3.2.1 温度传感器 9
3.2.2 浓度传感器 13
3.2.3 液位检测传感器 14
3.3 A/D转换 15
3.3.1转换精度 15
3.3.2转换时间 15
3.3.3 ADC0809简介 16
3.4 AT89C51简介 18
3.4.1 AT89C51的结构及主要特性 18
3.4.2 管脚说明 19
3.4.3芯片擦除 21
3.5 LED简介 21
3.5.1 LED的结构 21
3.5.2 LED的连接方法 21
3.5.3 LED的显示方式 22
3.6 键盘电路的设计 22
3.6.1键盘电路的结构及功能 22
3.6.2矩阵式键盘电路的结构及工作原理 24
3.7 越限报警电路的设计 25
第4章  电路设计 27
4.1 电路接法 27
4.1.1最小系统的设计 27
4.1.2 AT89C51与ADC0809的接口 28
4.1.5 键盘、显示器接口电路 30
4.1.6电源电路设计 31
第5章 控制算法 33
5.1 PID控制原理 33
5.1.1过程控制的基本概念 33
5.1.2 PID控制规律 34
第6章 抗干扰技术 37
6.1电源抗干扰的措施 37
6.2软件的抗干扰 37
6.2.1指令冗余 38
6.2.2软件陷阱 38
第7章 软件设计 39
7.1 主程序流程图 39
7.2越限报警系统程序流程图 39
第8章 系统调试 43
结论 44
参考文献 45
致谢 47
附录Ⅰ 48
附录Ⅱ 61
附录Ⅲ 68