智能水温控制系统设计毕业论文

电子信息工程系智能电子专业09 级

毕业论文（设计）

题目: 智能化水温控制系统设计

姓名段彬学号*************

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写作过程考核表（此页由学生填写）学生姓名段彬论文题目智能水温控制系统的设计

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长沙师范学校毕业论文（设计）评审登记表

说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90分（含90分）以上记为优秀,80分（含80分）以上为良好，70分（含70分）以上记为中等，60分（含60分）以上记为及格，60分以下记为不及格。

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摘要

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。

采用单片机AT89C51 作为温度监控核心部件，结合AD590 传感器完成对水温的采样，通过数字滤波技术消除系统的干扰还原当前的温度值，并且对采集到的温度值进行比例积分微分运算处理，实现了一种水温监控系统的设计。测试结果表明，该系统具有良好的温控能力。

首先采用PID算法来控制PWM波的产生，进而控制电炉的加热来实现温度控制。然后在模型参考自适应算法MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测控系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。

关键词：AT89C51；水温控制；单片机；比例积分微分控制；模数

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ABSTRACT

In recent years along with science and technology develop fast, the application of single flat machine is moving towards thorough continuously, at the same time drive traditional control detection day the benefit of new moon update.

A water temperature monitor system is designed, which is based on MCU AT89C51, samples water temperature by using AD590 sensor, eliminate interference via digital filter technology and processes the temperature data via proportional-integral-derivative controller (PID controller). The testing results indicate that the system is of excellent ability in temperature control.

First PID algorithm used to control the PWM wave generated, thereby control the electric furnace heated to a temperature control. Then in the model reference MRAC adaptive algorithm based on the use of the MCU adaptive control, make up the traditional PID control structure in specific situations, the lack of decline, design a set of practical temperature monitoring system to make it in different Time constant can be achieved under the technical indicators. It is also effective in reducing the output relay switching times, often applied to environmental parameters of small changes in water temperature control system.

Keywords: AT89C51 ；Water temperature control；MCU；PID algorithm；A/D

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目录

摘要 (2)

绪论 (12)

一、总体设计 (13)

1.1 电路实现的功能及特点 (13)

1.2 原理方框图及说明 (13)

1.3总体方案论证 (14)

二、硬件设计 (14)

2.1电源模块 (14)

2.2主机控制部分论证 (15)

2.3温度采集模块论证 (15)

2.4后向温度控制模块论证 (16)

2.5键盘显示模块论证 (16)

三、软件设计 (17)

3.1 主程序设计 (17)

3.2 温度设定、传送和显示子程序 (28)

3.3 PWM电压输出子程序 (31)

3.4 PID计算子程序 (33)

四、设计总结 (41)

参考文献 (42)

致谢 (43)

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