单片机温度控制系统PID设计

毕业论文(论文)

题目名称：单片机温度控制系统PID设计

题目类别：毕业设计

系（部）：

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

辅导教师：

时间：至

目录

任务书............................................................ I

毕业设计(论文)开题报告........................................... IV

毕业设计(论文)指导教师审查意见.................... 错误！未定义书签。教师评语.......................................... 错误！未定义书签。摘要............................................................. V Abstract ......................................................... VI 前言........................................................... VII

1 绪论 (1)

1.1选题背景 (1)

1.2 PID算法在控制领域中的应用 (2)

1.3 课题研究的目的及意义 (3)

2 总体方案论证与设计 (4)

2.1方案设计的要求与指标 (4)

2.2方案的可行性分析与方案选择 (4)

2.2.1方案可行性分析 (4)

2.2.2 方案的选择与确定 (6)

2.2.3系统结构框图 (6)

3 温度控制系统硬件设计和软件设计 (8)

3.1 系统硬件设计 (8)

3.1.1系统硬件组成 (8)

3.1.1.1AT89C51单片机的介绍 (8)

3.1.1.2测量温度元件的选择 (9)

3.1.1.3模数转换器ADC0809的介绍 (10)

3.1.1.4键盘和LED显示电路设计 (10)

3.1.1.5温度控制电路设计 (11)

3.2 系统软件设计 (11)

3.2.1主程序流程图及主程序 (11)

3.2.2 T0中断子程序 (15)

3.2.3 A/D转换子程序 (16)

3.2.4 数字滤波子程序 (18)

3.2.5温度标度变换子程序 (19)

3.2.6键盘显示子程序 (19)

3.2.7 PID算法介绍 (21)

4 系统仿真与调试分析 (21)

4.1系统仿真 (21)

4.2系统调试 (21)

5 结束语 (23)

参考文献 (23)

致谢 (25)

附录Ⅰ单片机温度控制PID系统仿真电路图 (26)

附录Ⅱ PID算法流程图及程序清单 (27)

长江大学工程技术学院毕业设计任务书

系（部）信息系专业班级 501

学生姓名指导教师/职称

1.毕业设计(论文)题目：

单片机温度控制系统PID设计

2. 毕业设计（论文）起止时间：2008年7月 1日～ 2009年6月6日3．毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）

Ⅰ）原始数据：

独立完成系统的硬件设计。

完成系统软件程序的编写及模拟调试。

温度设定范围：50℃-150℃

控制精度：1

Ⅱ）毕业设计参考文献：

4．毕业设计(论文)应完成的主要内容

收集、整理与本课题相关的资料

设计一个基于单片机的温度控制系统，要求温度可以设定和显示，采用PID程序控制的方式，达到要求的控制精度

掌握单片机的基本原理及应用

掌握PID控制算法的实现方法

熟悉一般电子产品的设计方法

针对存在的问题提出解决方案或建议

完成相关专业外文资料的翻译

5．毕业设计(论文)的目标及具体要求

目标：毕业设计是高等学校培养学生创新精神和应用能力的一个重要教学环节，是培养应用性人才必要的基础训练和从业、创业的先期适应阶段。通过毕业设计旨在培养学生综合运用所学基础理论、基本技能和专业知识，使学生能够联系生产及科研实际完成某一课题，全面检验学生分析问题和解决问题的能力，使学生掌握基本的设计（科研）方法，并受到初步的科研论文写作训练。

具体要求：

①学习工作态度认真；

②每周至少向导师汇报毕业设计的进展两次；

③分阶段地完成毕业设计的各项要求，并且要求独立工作；

④按时完成毕业设计任务书所规定的全部内容。

6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求

需要学校图书馆有与本科题相关的书籍查阅，以丰富学生的基础理论知识；其次，学校的网上数据库能提供与本科题相关国内外最新的研究动态或成果，以保证学生知识的及时更新。上机时数至少80。

任务书批准日期任务书下达日期完成任务日期

毕业设计(论文)开题报告

题目名称：单片机温度控制系统PID设计题目类别：毕业设计

学院（系）:

专业班级:

学生姓名:

指导教师:

辅导教师:

开题报告日期:

单片机温度控制系统PID设计

学生：单位：

指导老师：单位：

[摘要]: 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力等都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、造纸行业、机械制造等诸多领域中，人们都需要对温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、化工等工业生产中使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、电等；控制方案有直接数字控制，推断控制，预测控制，模糊控制等。

本文是介绍以AT89C51单片机为核心的PID温度控制系统。由温度控制器，控制算法，温度检测，键盘输入，温度显示等组成，控制器以参数偏差和参数偏差变化作为输入，以PID控制器的参数作为输出，子程序对相关事件处理以标志位和判断标志位完成，主程序通过调用子程序实现温度控制器功能，该系统利用单片机可以实现对PID参数的选择与设定；也可以通过计算机与单片机的串行通讯，实现工业过程中的交互式PID控制。

[关键字]:温度控制；PID；AT89C51单片机；

Temperature PID control system design