基于PID算法的烤箱温度控制系统设计

辽宁工业大学计算机控制课程设计（论文）题目：基于PID算法的烤箱温度控制系统设计

院（系）：电气工程学院

专业班级：自动化

学号：

学生姓名：

指导教师：（签字）

起止时间：2013.12.30-2014.01.10

辽宁工业大学课程设计说明书（论文）

课程设计（论文）报告的内容及其文本格式

1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括：

①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等）

②设计(论文)任务及评语

③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字）

④目录

⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等）

⑥参考文献

2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。

3、封面格式

4、设计（论文）任务及评语格式

5、目录格式

①标题“目录”（小二号、黑体、居中）

②章标题（四号字、黑体、居左）

③节标题（小四号字、宋体）

④页码（小四号字、宋体、居右）

6、正文格式

①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；

②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级标题，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；

③行距：20磅行距；

④页码：底部居中，五号、黑体；

7、参考文献格式

①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。

②示例：（五号宋体）

期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次.

图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 学 号

学生姓名 专业班级 课程设计（论

文）题目 基于PID 算法的烤箱温度控制系统设计

课程设计（论

文）

任务 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数

实现功能

采用单片机作为控制器，由pt100测量温度，与设定温度进行比较，经过PID 运算后

调整温度控制信号的占空比，将温度控制在规定范围内，并要求实时显示当前温度值，

用三位LED 显示。被控对象为 ，仿真研究时用 近似。 设计任务及要求 1、确定系统设计方案，包括单片机的选择，输入输出通道，键盘显示电路和报警电路； 2、建立被控对象的数学模型； 3、推导控制算法，设计算法的程序流程图或程序清单； 4、仿真研究，验证设计结果；

5、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。

技术参数

1、温度设定范围：室温+20~260℃

2、误差小于：±5%

进度计划 1、布置任务，查阅资料，确定系统方案（1天）

2、被控对象建模（1天）

3、算法推导，程序设计（3天）

4、仿真研究（2天）

5、撰写、打印设计说明书（2天）

6、答辩。（1天）） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日

15.0211+⨯+s s s e s T K

τ-+100

摘要

近年来随着计算机在社会领域的渗透，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益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本设计采用单片机AT89S52来实现烤箱的自动控制过程，在控制过程中主要应用ADC0808、LED显示器，以单片机为核心控制部件，由pt100测量温度采集环境温度，与设定温度进行比较，经过PID运算后调整温度控制信号的占空比，将温度控制在规定范围内，并要求实时显示当前温度值，并通过3位LED数码管显示实时温度。其中硬件部分包括：单片机电路、传感器电路、以及按键电路和显示电路。为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。

关键词：单片机AT89S52；ADC0808；pt100测量温度；按键电路

目录

第1章绪论 (1)

第2章课程设计的方案 (2)

2.1 概述 (2)

2.2 设计的要求 (2)

2.3 系统控制方案的分析 (2)

第3章硬件设计 (4)

3.1 单片机最小系统 (4)

3.1.1 单片机的选择 (4)

3.1.2 单片机最小系统 (5)

3.2 温度传感器 (5)

3.3 按键电路设计 (6)

3.4 显示电路设计 (7)

3.5 输入输出通道设计 (8)

3.5.1 烤箱的功率调节方式 (8)

3.5.2 固态继电器及应用 (9)

3.6 报警电路设计 (11)

第4章软件设计 (12)

4.1 PID烤箱温度控制系统流程图 (12)

4.2 推导控制算法 (13)

第5章 PID算法仿真 (15)

5.1 PID算法的响应曲线 (15)

5.2 PID算法的仿真 (16)

第6章课程设计总结 (17)

参考文献 (18)