基于PID算法的烤箱温度控制系统设计
烤箱温度控制系统的模糊PID控制
烤箱温度控制系统的模糊PID控制作者：林敏瑜来源：《科学与财富》2015年第24期摘要：烤箱温度控制系统的模糊PID控制相对于传统单纯的PID控制而言，前者更能对系统的稳态相应和稳定性进行改善。
常规的PID控制算法与模糊技术相结合就是针对于模糊PID的控制方法。
对控制方法改革的根本原因是使模糊控制器自身除去稳态温差的性能比较之间的差距，使其更好的达到良好的控制精度。
关键词：烤箱温度；模糊PID控制；控制系统一、家用烤箱温控机理相关介绍定时器、温控器、刚体化玻璃、发热管、旋钮、搁架、钢化玻璃门和烤盘是家用烤箱的主要组成部分。
其温度需要温控制来控制，家用烤箱通常采用双金属片式温控器，在这里双金属片温控器主要采用的是双金属片在温度不同的情况下，其发生的弯曲程度也随着温度不同发生相应的变化，从而对从而完成对控温器有效控制的功能，实现银粒接通和断开的步骤。
此外，还有采用液体涨式温控器来进行温度调节的，液体涨式温控器利用的原理是液体在温度较高的环境下会发生膨胀，从而完成温控器银粒接通和断开装置的步骤。
家用烤箱温控器的位置和温度是及其重要的，温控器如果不需要辅助加温，那么控制的难度就随着温度选择的高度发生变化。
二、针对于模糊控制器的设计分析模糊控制器是作为模糊控制系统的中心部分存在的，模糊控制系统与其他控制系统标志存在一定的差别，模糊控制器能够导出一种模糊的控制算法，由模糊控制规则将规则导出进行存放，往往是通过硬件或微机编程来实现。
将误差变化量和系统输出的误差输入到模糊控制器中，被控制对象的控制输入即为模糊控制器的输出。
我们可以采取误差变化和系统输出的误差进行结合的方式，对模糊控制器FC进行设计，从而对最后的输出控制量进行一系列的模糊推理。
针对于在此过程中的误差变化量为DE，输出所对应的模糊语言变量为U，误差为E。
DE 和E的论域范围在-6与6之间，U的论域范围在-3和3之间。
各个语言变量均要采取正大、负大、零、负大、正小的语言值。
电烤箱温度控制计算机控制系统设计
计算机控制系统课程设计说明书电烤箱温度控制系统设计DESIGN OF ELECTRIC OVEN TEMPERATURECONTROL SYSTEM学生姓名周泽民学院名称信电工程学院学号20120501153班级12电气 1专业名称电气工程及其自动化指导教师曹言敬2015年7月10日摘要本次温度控制系统设计整体而言完全可以实现对电烤箱温度闭环恒定控制。
但是不当之处在所难免。
当热电阻检测出当前电烤箱所处温度时，不能和预置温度一起以数字形式很直观的对比显示出来。
及操作者无法同时看到电烤箱当前所处温度和预置温度。
鉴于此种情况，应再外接一个数码显示器以软件程序来实现，将电烤箱当前所处温度和预置温度同时显示出来；在实际使用过程中，由于电烤箱加热时有一定得温度缓冲，即当电烤箱断电时，加热并不是立即停止，而是过一段时间后温度才慢慢停下来以致开始下降。
这样就使得我们控制很不准确，会出现严重超温或者低温现象。
鉴于此种情况，我们应在电烤箱温度接近我们要求的温度时，由连续加热或连续降温改为断续加热或断续降温。
关键词单片机；温度；电烤箱；控制目录1 绪论 (1)1.1 技术指标 (1)1.2控制方案 (1)1.2.1 控制系统的建模 (1)1.2.2 PLC系统 (2)1.2.3 单片机系统 (3)1.2.4选择最优方案 (3)2硬件部分设计 (5)2.1 C51单片机简介 (5)2.1.1 中央处理器CPU (5)2.1.3 AT89C51单片机引脚功能 (6)2.1.4 AT89C51单片机时钟电路及时序 (8)2.1.5 AT89C51单片机复位电路 (9)2.2 温度检测电路设计 (9)2.2.1 温度传感器 (9)2.2.2 变送器 (10)2.2.3 A/D转换 (10)2.3 温度控制电路设计 (12)2.4 键盘电路设计 (14)2.5 数码管显示电路设计 (15)3控制程序设计 (18)3.1 工作流程 (18)3.2 功能模块 (18)3.3 资源分配模块 (18)3.4 软件功能设计 (18)3.4.1 键盘管理 (18)3.4.2 显示管理 (19)3.4.3 温度检测模块 (20)3.4.4 温度控制模块 (21)3.4.6主程序模块 (22)3.5 基于SIMULINK的PID仿真 (22)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录1 (28)附录2 (29)1 绪论1.1 技术指标温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
基于PID算法的电烤箱控制系统
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% 以百分制计算课程题目基于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 灯显示。
被控对象为s e s T K τ-+100，仿真研究时用15.0211+⨯+s s 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。
技术参数温度控制范围：室温+20~260℃ 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 日摘要随着社会的不断发展，人们改造自然的能力也在不断的提高。
机器的诞生，为我们减少了部分或者全部的脑力劳动和体力劳动。
电子技术的诞生更是带来了翻天覆地的变化。
机电控制系统成为机械技术与微电子技术集成的共性关键技术。
人们通过它可以使机械完全按照自己的意愿来执行。
本设计采用单片机控制。
单片机在日常生活中的运用越来越广泛。
温度控制在工业生产中经常遇到。
从石油化工到电力生产，从冶金到建材，从食品到机械都要对温度进行控制.甚至在有些产品生产过程中温度的控制直接影响到产品的质量。
基于模糊PID的工业烤箱温度控制系统设计
ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｅ ｄ ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ｐ Ｉ Ｄ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ． Ｔｈ ｅ ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗａ ｓ
ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ Ｐ Ｉ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｒｏ ｔ ｌ ｌ ｅ ｒ ｃ ａ ｎ ｎ ｏ ｔ ｏ ｎ ｌ ｙ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｉ ｍｅ
、 ， ０ １ ． ３ ３ ． Ｎｏ ． ３ Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
基 于模糊 Ｐ Ｉ Ｄ 的工业 烤箱温度 控制系统设计
王 立 红 ， 关云鹤 ， 吕 丽２
（ １ ． 辽宁 工业大 学 电气 工程学 院 。辽 宁 锦 州 １ ２ １ ０ ０ １ ；２ ． 锦卅ｌ 锦 开电器 集 团有限责 任 公司 ，辽 宁 锦州 １ ２ １ ０ １ ３ ）
摘
要 ：设计 了以 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ １ ４ ９单片机为控制核心 ，采用模糊 Ｐ Ｉ Ｄ控制算法 的工业烤箱温度控制 系统 。设计
了模糊 Ｐ Ｉ Ｄ 控制器 ，详 细阐述了系统的硬件 电路 。利用 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ中的 Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ平台进行仿真分析 ，采用模糊 Ｐ Ｉ Ｄ 控制器不仅可 以克服温度对象 的纯滞后 ，同时减小 了系统 的超调量 ，加快 了响应速度 ，取得 良好 的控制效 果。 关键词 ：工业烤箱 ；单 片机 ；模 糊 Ｐ Ｉ Ｄ 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文 献标识码 ：Ａ 文 章编 号：１ ６ ７ ４ ． ３ ２ ６ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ． ０ １ ５ ３ ． ０ ３
PID烤箱温度控制（温度专用的PID自动调整功能）设计实例详解.doc
PID 烤箱温度控制（温度专用的PID 自动调整功能）设计实例详解【控制要求】使用者对烤箱的温度环境特性不了解，控制的目标温度为80℃，利用PID 指令温度环境下专用的自动调整功能，实现烤箱温度的PID 控制。
利用DVP04PT-S 温度模块将烤箱的现在值温度测得后传给PLC 主机，DVP12SA 主机先使用温度自动调整参数功能（D204=K3）做初步调整，自动计算出最佳的PID 温度控制参数，调整完毕后，自动修改动作方向为已调整过的温度控制专用功能（D204=K4），并且使用该自动计算出的参数实现对烤箱温度的PID 控制。
使用该自动调整的参数进行PID 运算，其输出结果(D0)作为GP 指令的输入，GP 指令执行后Y0 输出可变宽度的脉冲（宽度由D0 决定）控制加热器装置，从而自动实现对烤箱温度的PID 控制。
【元件说明】【控制程序】【程序说明】该指令格式：S1-->目标值(SV)S2-->现在值(PV)S3-->参数(通常需自己进行调整和设置，参数的定义请参考本例最后的PID 参数表)D-->输出值(MV)(D 最好指定为停电保持的数据寄存器)PID 指令使用的控制环境很多，因此请适当地选取动作方向，本例中温度自动调整功能只适用于温度控制环境，切勿使用在速度、压力等控制环境中，以免造成不当的现象产生。
一般来说，由于控制环境不一样，PID 的控制参数（除温度控制环境下提供自动调整功能外）需靠经验和测试来调整，一般的PID 指令参数调整方法步骤1：首先将KI及KD值设为0，接着先后分别设设置KP为5、10、20 及40，别记录其SV 及PV 状态，其结果如下图所示：步骤2：观察上图后得知KP为40 时，其反应会有过冲现象，因此不选用；而KP为20 时，其PV 反应曲线接近SV 值且不会有过冲现象，但是由于启动过快，因此输出值MV瞬间值会很大，所以考虑暂不选用；接着KP为10 时，其PV 反应曲线接近SV 值并且是比较平滑接近，因此考虑使用此值；最后KP为 5 时，其反应过慢，因此也暂不考虑使用。
电烤箱温度控制系统模板
电烤箱温度控制系统电烤箱的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：摘要PID控制用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp， Ti和Td）即可。
在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，能够取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。
在工厂，总是能看到许多回路都处于手动状态，原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。
由于这些不足，采用PID的工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。
PID参数自整定就是为了处理PID参数整定这个问题而产生的。
现在，自动整定或自身整定的PID控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准单回路温度控制系统主要由计算机，采样板卡，控制箱，加热炉体组成。
是由计算机完成温度采样，控制算法，输出控制，监控画面等主要功能。
控制箱装有温度显示与变送仪表，控制执行机构，控制量显示，手控电路等。
加热炉体由烤箱改装，较为美观适合实验室应用。
计算机控制系统一般由控制计算机、A/D与D/A接口、执行机构、被控对象、检测元件和变送器组成。
本实验控制系统主要由计算机、电烤箱、智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表等构成，其中智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表安装于控制箱上。
本设计经过调节PID参数来实现炉温系统的控制。
关键词：单回路温度控制系统，PID控制，加热炉体，智能控制仪表，温度变送器，热电阻，可控硅目录摘要......................................... 错误!未定义书签。
第1章课程设计目的与任务 ...................... 错误!未定义书签。
1.1 课程设计目的.............................. 错误!未定义书签。
1.2 课程设计任务与要求........................ 错误!未定义书签。
第2章炉温控制系统的组成 ...................... 错误!未定义书签。
基于PID算法的温度控制系统设计
基于PID算法的温度控制系统设计随着科技的不断发展，温度控制系统得到了广泛的应用。
无论是工业制造还是家庭生活，都会用到温度控制系统。
在这个系统中，PID算法是最常用的控制算法之一。
本文将介绍基于PID算法的温度控制系统的设计。
一、系统概述温度控制系统可以用于控制温度控制在一定范围内。
该系统包括一个温度传感器、一个控制器、一个执行器和一个热源。
其中，温度传感器用于将温度信号转换成电信号，控制器用于处理电信号，执行器用于控制热源加热或停止加热。
在温度控制系统中，PID算法是控制器中使用的一种算法。
二、PID算法原理PID控制算法分别根据偏差、积分错误和微分错误来控制系统。
PID算法控制器包括控制模块、时间模块、输出模块、PID模块和作用模块。
该算法可以通过增大或减少控制器的输出来控制系统的状态，以便实现温度控制。
模型中包含比例项、积分项和微分项。
控制器采用增益因子对其中的每一个部分进行调整，以便更好地控制系统。
三、系统设计在设计基于PID算法的温度控制系统时，需要首先将传感器连接到控制器。
控制器可以收集从温度传感器中收集的温度信号并将其转换成电信号。
然后，该信号将被发送到PID算法控制器，该控制器可以使用PID算法来计算输出信号。
输出信号可以通过执行器来控制加热或停止加热的热源，从而实现温度控制。
四、系统的优点基于PID算法的温度控制系统可以实现更准确和更稳定的温度控制。
相对于其他控制算法来说，该算法具有更优秀的响应特性和更敏感的响应速度。
此外，该算法可以进行现场校准，更容易进行二次开发。
五、系统的应用基于PID算法的温度控制系统广泛应用于各个领域。
在工业制造领域，该系统可以用于控制各种设备和工具的温度，以保证生产质量。
在医疗领域，该系统可以用于监控体温，并确保患者在治疗过程中保持稳定的体温。
此外，在家庭生活中，基于PID算法的温度控制系统可以帮助人们更好地控制室内温度，从而提高生活舒适度。
总之，基于PID算法的温度控制系统可以广泛应用于各种领域。
基于PID算法的温度控制系统的设计
2.2 加热控制电路 控制电路如图 3。用于在闭环控制系统中对被控对象实施控制，被 控对象为电炉丝，采用对加在电炉丝两端的电压进行通断的方法进行 控制，以实现对控制系统加热功率的调整，从而达到对恒温温控制的目 的。对电炉丝通断的控制采用 SSR- 40DA 固态继电器，使用非常简单， 只要在控制端 TTL 电平，即可实现对继电器的开关，使用时接 NPN 型 三极管构成射极输出器电路，以提高驱动电流。三极管的基极连接单片 机的 P1.3，当单片机的 P1.3 为高点平时，三极管驱动固态继电器工作 接通加热器工作，当单片机的 P1.3 为低电平时固态继电器关断，加热 器不工作。
图 1 系统原理框图 2.主要模块硬件电路设计 2.1 温度测量电路 温度测量转换部分是整个系统的数据来源，直接影响系统的可靠 性。传统的温度测量方法是：温度传感器例如 AD590，将测量的温度转 换成模拟电信号，再经过 A/D 转换器把模拟信号转换成数字信号，单片 机再对采集的数字信号进行处理，实现起来比较复杂，滤波消噪难度 大，系统稳定性不高，设计采用数字式温度传感器 DS18B20。DS18B20 为单总线接口，测量温度的范围为 - 55℃～+125℃。温度采集电路如图 2 所示 DQ 为数字信号输入 / 输出端；GND 为电源地；VDD 为外接供电 电源输入端。 DS18B20 的 DQ 引脚接 AT89S52 的 P1.4 口线，用于将采集到的温 度送入单片机中处理，2 脚和 3 脚之间接一个 4.7K 上拉电阻。DS18B20 内部结构主要由四部分组成：64 位光刻 ROM、温度传感器、非挥发的温 度报警触发器 TH 和 TL、配置寄存器。以 12 位转化为例，用 16 位符号 扩展的二进制补码读数形式提供，以 0.0625℃/LSB 形式表达，其中 S 为 符号位。数据转换如下表 1。12 位转化后得到的 12 位数据，存储在 18B20 的两个 8BYTE 的 RAM 中，二进制中的前面 5 位是符号位，如果 测得的温度大于 0，这 5 位为 0，将测到的数值乘于 0.0625 即可得到实 际温度；如果温度小于 0，这 5 位为 1，测到的数值需要取反加 1 再乘于 0.0625 即可得到实际温度。
基于PID算法的水温控制系统设计报告
基于PID的水温控制系统设计摘要本次设计采用proteus仿真软件，以AT89C51单片机做为主控单元，运用PID控制算法，仿真实现了一个恒温控制系统。
设计中使用温度传感器DS18B20采集实时温度，不需要复杂的信号调理电路和A/D转换电路，能直接与单片机完成数据的采集和处理，使用PID算法控制加热炉仿真模型进行温度控制，总体实现了一个恒温控制仿真系统。
系统设计中包含硬件设计和软件设计两部分，硬件设计包含显示模块、按键模块、温度采集模块、温度加热模块。
软件设计的部分，采用分层模块化设计，主要有：键盘扫描、按键处理程序、液晶显示程序、继电器控制程序、温度信号处理程序。
另外以AT89C51 单片机为控制核心，利用PID 控制算法提高了水温的控制精度，使用PID 控制算法实施自动控制系统，具有控制参数精度高、反映速度快和稳定性好的特点。
关键词：proteus仿真，PID，AT89C51，DS18B20温度控制目录1 系统总体设计方案论证 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 总体设计方案 (2)2 系统的硬件设计 (3)2.1 系统硬件构成概述 (3)2.2 各单元总体说明 (4)2.3 按键单元 (5)2.4 LCD液晶显示单元 (6)2.5 温度测试单元 (7)2.6 温度控制器件单元 (8)3 恒温控制算法研究（PID）............................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 PID控制器的设计 (10)3.2 PID算法的流程实现方法与具体程序 (12)4 系统的软件设计 (17)4.1 统软件设计概述 (17)4.2 系统软件程序流程及程序流程图 (18)4.3 温度数据显示模块分析 (19)4.4 测试分析 (22)5 模拟仿真结果 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于PID算法的温度控制系统软件设计
基于PID算法的温度控制系统软件设计引言电加热炉是典型工业过程控制对象，其温度控制具有升温单向性，大惯性，纯滞后，时变性等特点，很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。
而PID控制因其成熟，容易实现，并具有可消除稳态误差的优点，在大多数情况下可以满足系统性能要求，但其性能取决于参数的整定情况。
且快速性和超调量之间存在矛盾，使其不一定满足快速升温、超调小的技术要求。
模糊控制在快速性和保持较小的超调量方面有着自身的优势，但其理论并不完善，算法复杂，控制过程会存在稳态误差。
将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统，利用模糊控制规则自适应在线修改PID参数，构成模糊自整定：PID控制系统，借此提高其控制效果。
基于PID控制算法，以ADuC845单片机为主体，构成一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器，使其既可作为独立的单片机控制系统，又可与微机配合构成两级控制系统。
该控制器控制精度高，具有较高的灵活性和可靠性。
2温度控制系统硬件设计该系统设计的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成，如图l所示。
由图1可见，以内含C52兼容单片机的ADuC845为控制核心．配有640KB的非易失RAM数据存储器、外扩键盘输人、320x240点阵的图形液晶显示器进行汉字、图形、曲线和数据显示，超温报警装置等外围电路;预留微型打印机接口，可以现场打印输出结果;预留RS232接口，能和PC机联机，将现场检测的数据传输至PC机来进一步处理、显示、打印和存档。
电阻炉的温度先由热电偶温度传感器检测并转换成微弱的电压信号，温度变送器将此弱信号进行非线性校正及电压放大后，由单片机内部A／D转换器将其转换成数字量。
此数字量经数字滤波、误差校正、标度变换、线性拟合、查表等处理后。
一方面将炉窑温度经人机面板上的LCD显示：另一方面将该温度值与被控制值（由键盘输入的设定温度值）比较，根据其偏差值的大小，提供给控制算法进行运算，最后输出移相控制脉冲，放大后触发可控硅导通（即控制电阻炉平均功率）。
电烤箱温度控制计算机控制系统设计
计算机控制系统课程设计说明书电烤箱温度控制系统设计DESIGN OF ELECTRIC OVEN TEMPERATURE CONTROL SYSTEM 学生姓名周泽民学院名称信电工程学院学号20120501153班级12 电气 1专业名称电气工程及其自动化指导教师曹言敬2015 年7 月10 日摘要本次温度控制系统设计整体而言完全可以实现对电烤箱温度闭环恒定控制。
但是不当之处在所难免。
当热电阻检测出当前电烤箱所处温度时，不能和预置温度一起以数字形式很直观的对比显示出来。
及操作者无法同时看到电烤箱当前所处温度和预置温度。
鉴于此种情况，应再外接一个数码显示器以软件程序来实现，将电烤箱当前所处温度和预置温度同时显示出来；在实际使用过程中，由于电烤箱加热时有一定得温度缓冲，即当电烤箱断电时，加热并不是立即停止，而是过一段时间后温度才慢慢停下来以致开始下降。
这样就使得我们控制很不准确，会出现严重超温或者低温现象。
鉴于此种情况，我们应在电烤箱温度接近我们要求的温度时，由连续加热或连续降温改为断续加热或断续降温。
关键词单片机；温度；电烤箱；控制目录1 绪论 .................................................................... (1)1.1 技术指标 ............................................................. (1)1.2 控制方案 .................................................................... (1)1.2.1 控制系统的建模 ...................................................... (1)1.2.2 PLC 系统 ....................................................... (2)1.2.3 单片机系统 ....................................................... (3)1.2.4 选择最优方案 ....................................................... (4)2 硬件部分设计 .................................................................... (5)2.1 C51 单片机简介 .................................................................... (5)2.1.1 中央处理器CPU ...................................................... (5)2.1.3 AT89C51 单片机引脚功能 ...................................................... (6)2.1.4AT89C51单片机时钟电路及时序 (8)2.1.5 AT89C51单片机复位电路 ....................................................... (9)2.2 温度检测电路设计 ............................................................ (10)2.2.1 温度传感器 ...................................................... (10)2.2.2 变送器 ....................................................... (10)2.2.3 A/D 转换 ....................................................... (10)温度控制电路设计 ............................................................2.5 数码管显示电路设计 ............................................................ (16)3 控制程序设计 .................................................................... (19)3.1 工作流程 ............................................................. (19)3.2 功能模块 ............................................................. (19)3.3 资源分配模块 ............................................................. (19)3.4 软件功能设计 ............................................................. (19)3.4.1 键盘管理 ....................................................... (19)3.4.2 显示管理 ....................................................... (20)3.4.3 温度检测模块 .................................................................... (22)3.4.4 温度控制模块 ....................................................... (23)3.4.6 主程序模块 ....................................................... (23)3.5基于 SIMULINK 的 PID 仿真 (24)结论................................................................ (26)II徐州工程学院课程设计说明书致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)附录 1 (29)附录 2 (30)徐州工程学院课程设计说明书1绪论1.1 技术指标温度控制是工业生产过程中经常遇到的控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
基于PID控制算法的温度控制系统设计与优化
基于PID控制算法的温度控制系统设计与优化随着科技的发展和人们生活水平的提高，温度控制系统在各个领域得到了广泛应用。
PID控制算法是一种常用的控制算法，具有简单、稳定和可靠的特点。
本文将以基于PID控制算法的温度控制系统设计与优化为主题，详细介绍如何设计和优化一个基于PID控制算法的温度控制系统。
首先，我们需要了解PID控制算法的基本原理和结构。
PID控制算法是根据当前误差、误差的变化率和误差的积分来计算控制器的输出值。
PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据当前误差来计算输出值，积分部分根据误差累计值来计算输出值，微分部分根据误差变化率来计算输出值。
PID控制算法通过不断调节这三个部分的权重来实现温度的精确控制。
在设计温度控制系统时，首先需要选择合适的传感器来感知环境温度。
常见的温度传感器有热电偶、热电阻和红外线温度传感器等。
选择合适的传感器可以提高温度测量的精度和可靠性。
接下来，需要选择合适的执行机构来控制温度。
常见的执行机构有加热器和制冷器。
加热器可以增加温度，制冷器可以降低温度。
根据实际需求选择合适的执行机构，并采用PID控制算法控制执行机构的输出。
在温度控制系统的设计中，需要根据实际需求设定温度控制的目标值和控制范围。
目标值是系统希望达到的温度值，控制范围是允许的温度波动范围。
设置合适的目标值和控制范围可以使系统运行稳定，并且在控制过程中不会出现过大的温度波动。
在设计温度控制系统时，还需要根据系统的特征进行参数调节。
PID控制算法的参数包括比例增益、积分时间和微分时间。
比例增益决定了控制器对误差的敏感程度，积分时间决定了控制器对误差积累的敏感程度，微分时间决定了控制器对误差变化率的敏感程度。
通过合理调节PID控制算法的参数，可以提高系统的响应速度和稳定性。
在实际应用中，温度控制系统可能受到外部环境的影响。
例如，温度控制系统可能受到气温变化、风速变化和湿度变化等因素的影响。
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真
摘要本设计是一种温度控制系统，温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。
其控制系统属于一阶纯滞后环节，具有大惯性、纯滞后、非线性等特点，导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。
采用单片机进行炉温控制，具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点，对提高生产效率、促进科技进步等具有重要的现实意义。
PID控制法最为常见，控制输出采用PWM波触发可控硅来控制加热通断。
使系统具有较高的测量精度和控制精度。
单片机控制部分采用AT89S51单片机为核心，采用Keil 软件进行编程，同时采用分块的模式，对整个系统的硬件设计进行分析，分别给出了系统的总体框图、温度检测调理电路、A/D转换接口电路，按键输入电路以及显示电路，并对相应电路进行相关的阐述软件采用PID算法进行了建模和编程，在Proteus环境中进行了仿真。
关键词：PID;单片机；温度控制；Keil；ProteusAbstractThis design is a kind of temperature control system,The temperature control in industrial production and scientific research is of great significance.Belongs to pure first-order lag link, the control system has the characteristics of big inertia, pure lag and nonlinear, the traditional control overshoot and adjustment time is long, low control precision.By single chip microcomputer temperature control, has simple circuit design, high accuracy and good control effect, to improve the production efficiency, promote the progress of science and technology has important practical significance.PID control is the most common, the control output PWM wave triggering thyristor is used to control the heating on and off.Make the system has high accuracy of measurement and control precision.Single-chip microcomputer control part adopts single chip microcomputer A T89S51 as the core,Using Keil software programming,Using block pattern at the same time, analyzes the hardware design of the whole system, respectively, of the overall system block diagram is given, the temperature detection circuit, A/D conversion interface circuit, key input circuit and display circuit, and the corresponding circuit are related in this paper, the software, the PID algorithm is used for modeling and programming in the Proteus simulation environment.Key words:PID；Single chip microcomputer；The temperature control；Keil；Proteus目录1绪论 (1)2设计方案 (2)3系统硬件仿真电路 (3)3.1 温度测量调理电路 (3)3.2 A/D转换电路 (4)3.3 按键输入电路 (5)3.4 数码管显示电路 (6)3.5 温度控制电路 (7)4程序设计 (9)4.1 程序整体设计 (9)4.2 子程序设计 (1111)4.3源程序设计 (119)5软件调试与运行结果 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1绪论现代工业生产过程中，用于热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶大惯性环节。
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真一、介绍温度控制是很多工业自动化系统中常见的任务之一、PID控制算法是目前最常用的控制算法之一，具有简单、稳定和高效的特点。
本文将以基于PID控制算法的温度控制系统为例，介绍其设计与仿真。
二、PID控制算法简介PID控制算法是一种经典的反馈控制算法，它根据当前系统的误差，计算出最佳的控制输出，以使系统的输出稳定在期望值附近。
PID控制算法由三个部分组成：比例（P）、积分（I）和微分（D）。
比例部分根据当前误差的大小调整输出控制量，积分部分通过累积误差来调整输出控制量，微分部分根据误差变化率调整输出控制量。
PID控制算法的输出控制量是由三个部分叠加而成。
1.系统模型的建立在设计温度控制系统之前，首先需要建立系统的数学模型。
以一个加热器控制系统为例，假设该系统的输入为加热功率，输出为温度。
2.控制器的设计根据系统模型，设计PID控制器。
首先调试比例参数P，使得系统的温度能够在误差范围内稳定下来；然后调试积分参数I，以减小系统的稳态误差；最后调试微分参数D，以提高系统的响应速度。
3.仿真实验在仿真软件中进行温度控制系统的仿真实验。
首先输入一个初始温度值，观察系统的响应；然后根据设定的期望温度，实时调整控制器的输出，观察系统的稳定状态。
4.结果分析根据仿真实验的结果，分析系统的稳态误差和响应速度。
根据实际需求和性能要求，调整控制器的参数，使得系统能够更好地满足要求。
四、结论本文以基于PID控制算法的温度控制系统为例，介绍了温度控制系统的设计与仿真过程。
通过调试PID控制器的参数，可以使系统的温度稳定在期望值附近，并且具有较好的稳态误差和响应速度。
PID控制算法在温度控制系统中有广泛的应用前景，但是需要根据具体的系统要求和性能要求进行参数调整和优化。
未来可以进一步研究温度控制系统的自适应PID控制算法，以提高控制系统的性能和鲁棒性。
电烤箱温度控制系统
电烤箱的炉温控制系统设计作者姓名：作者学号：指导教师：学院名称：专业名称：摘要PID控制用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（Kp，Ti和Td）即可。
在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。
在工厂，总是能看到许多回路都处于手动状态，原因是很难让过程在“自动”模式下平稳工作。
由于这些不足，采用PID的工业控制系统总是受产品质量、安全、产量和能源浪费等问题的困扰。
PID参数自整定就是为了处理PID参数整定这个问题而产生的。
现在，自动整定或自身整定的PID控制器已是商业单回路控制器和分散控制系统的一个标准单回路温度控制系统主要由计算机，采样板卡，控制箱，加热炉体组成。
是由计算机完成温度采样，控制算法，输出控制，监控画面等主要功能。
控制箱装有温度显示与变送仪表，控制执行机构，控制量显示，手控电路等。
加热炉体由烤箱改装，较为美观适合实验室应用。
计算机控制系统一般由控制计算机、A/D与D/A接口、执行机构、被控对象、检测元件和变送器组成。
本实验控制系统主要由计算机、电烤箱、智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表等构成，其中智能控制仪表、固态继电器、通讯模块、电压数显表安装于控制箱上。
本设计通过调节PID参数来实现炉温系统的控制。
关键词：单回路温度控制系统，PID控制，加热炉体，智能控制仪表，温度变送器，热电阻，可控硅目录摘要........................................................................................................ 错误!未定义书签。
第1章课程设计目的与任务.................................................................. 错误!未定义书签。
课程设计目的...................................................................................... 错误!未定义书签。
基于PID算法温度控制系统设计
基于PID算法温度控制系统设计作者：杨伟浩来源：《数字技术与应用》2019年第05期摘要：本文采用NTC热敏电阻温度采集，STC15F2K60S2单片机为主控芯片，以PID为核心算法、PWM控制方式控制半导体制冷片，实现恒温的温度控制系统。
硬件主要分为电源压降电路、温度采集电路、温控电路等三大部分。
关键词：PID算法;PWM;温度控制中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）05-0016-020 绪论目前PID控制的理论研究和工程实践非常广泛，有三种比较常见的PID控制算法，分别是：位置式算法、增量式算法和积分分离算法。
本设计采用积分分离算法，要求温度可以设置在15℃到80℃之间，控制精度±0.5℃。
1 系统的硬件架构设计1.1 电源压降电路本系统电源电路采用TI公司的升降压开关稳压器MC33063芯片，它具有宽电压3V至40V输入，可调输出电压1.25V至40V，输出开关电流最高达到1.5A。
根据MC33063芯片手册Vout=1.25*（1+（R2/R1）），将R1=1.2K，R2=3.6K，可得出Vout=5V。
1.2 温度采集电路温度采集电路是采用U.S.Sensor公司生产的热敏电阻KS103J2做为温度传感器PT4，与电阻R74串联构成一个分压电阻电路，分压电阻的计算公式为Uo=（PT4/（R74+PT4））/Ui。
输出电压Uo通过LMP2012A放大信号作用，将电压放大了3倍，其放大倍数是由R73跟R67决定的，等同于公式（R73+R67）/R73=3，然后由ADS8325进行16位AD转换得到电压Vad，此时Uo=（5*Vad）/（65535*3），设R74=75K，Ui=5V，将Uo、R74、Ui代入分压电阻计算公式，可得出热敏电阻PT4此时的阻值，然后进行查表，可得出此时的温度，如图1所示。
1.3 温控电路温控电路如图2所示。
基于PID控制的温度控制系统
摘要随着控制理论和电子技术的发展，工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。
其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。
PID温度控制器作为一种重要的控制设备，在化工、食品等诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。
本文主要讨论在过程控制中得到广泛应用的数字PID控制在单片机温度控制系统中的应用。
本文详细阐述了基于PID控制的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。
并且充分考虑了系统的可靠性，采取了相应的措施予以保证。
针对控制对象的特点，在系统辨识的基础上对系统的控制算法进行了仿真研究，并在单片机系统中实现了控制算法。
最后针对温控系统进行了实验，通过对实验数据的分析表明本文所述的基于PID控制的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
关键词:单片机,温度控制,数字PID控制AbstractWith the improvement of control theory and electric technology, the intelligent control for industry has been accomplishing. The digital controller based on Microcontroller has been applied widely, as its cabinet cubage, low-cost, abundant function, simple and convenient. PID temperature controller, as an important control device, has been widely used in producing chemical products, foods and many other fields. The paper mainly introduces the application of the digital PID control algorithm, which, at present, is popularly used in digital control system, in Microcontroller temperature control system.The hardware and software of the temperature control system and the design of relevant interface circuit are described in this paper. The reliability of the system is specially considered, and a series of measures are realized. According to the difficulty to control of the system, methods of system control are analyzed based on the system identification, and realized the control algorithm in the Microcontroller system. The experiment data shows that the design of temperature control system based on Microcontroller is availability and rationality.Key words: Microcontroller, Temperature Control System, digital PID control目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 温度测控技术的发展与现状 (1)1.2.1 定值开关控温法 (2)1.2.2 PID线性控温法 (2)1.2.3智能温度控制法 (3)1.3 系统总体设计方案 (3)1.3.1 系统性能要求及特点 (3)1.3.2 系统硬件方案分析 (4)1.3.3 系统软件方案分析 (5)1.4 本文主要工作及章节安排 (6)1.4.1 本文主要工作 (6)1.4.2 本文结构安排 (6)第二章系统硬件设计 (7)2.1 系统硬件总体结构 (7)2.2 主控模块器件选型及设计 (7)2.2.1 单片机的选用 (7)2.2.2 单片机介绍 (8)2.2.3 主控模块设计 (9)2.3 输入通道设计 (10)2.3.1 Pt100温度传感器 (10)2.3.2 A/D转换 (12)2.4 输出通道设计 (14)2.4.1 温控箱的功率调节方式 (14)2.4.2 可控硅输出电路 (15)2.5 键盘电路设计 (17)2.6 显示电路设计 (18)2.7 保护电路设计 (19)2.8 硬件抗干扰措施 (20)第三章系统软件设计 (21)3.1 软件设计思想 (21)3.2 软件组成 (22)3.3 主程序模块 (22)3.4 数据采集模块 (23)3.5 数据处理模块 (24)3.5.1 数字滤波 (24)3.5.2 显示处理 (26)3.6 软件抗干扰措施 (26)第四章系统控制方案 (27)4.1 PID控制 (27)4.1.1 PID控制的发展 (27)4.1.2 PID控制理论 (27)4.1.3 PID控制算法 (28)4.2 温控箱数学模型的确定 (29)4.2.1 温控箱特性分析 (31)4.2.2 温控箱数学模型的辨识 (31)4.3 PID控制参数整定 (33)4.4 MATLAB仿真 (33)第五章结论 (35)5.1 总结 (35)5.2 展望 (35)参考文献 (37)致谢 (38)附录A (39)附录B (42)附录C (43)附录D (45)插图清单图2.1 硬件总体结构框图 (7)图2.2 AT89C52单片机DIP封装的引脚 (9)图2.3 复位电路和时钟电路 (9)图2.4 铂电阻温度传感器采样电路 (10)图2.5 AD7705引脚图 (13)图2.6 A/D转换电路 (14)图2.7 相位控制调功电压波形 (14)图2.8 通断控制调功电压波形 (15)图2.9 交流SSR工作原理框图 (16)图2.10 可控硅输出电路 (17)图2.11 键盘电路 (18)图2.12 显示电路 (19)图2.13 保护电路 (19)图3.1 前后台系统 (22)图3.2 主程序流程图 (23)图3.3 数据采集模块程序流程图 (23)图3.4 A/D转换程序流程图 (23)图3.5 去极值平均滤波程序流程图 (25)图4.1 PID控制系统原理框图 (27)图4.2 增量式PID控制算法程序流程图 (29)图4.3 通断时间比为10%的响应曲线 (32)图4.4 通断时间比为30%的响应曲线 (32)图4.5 PID控制仿真的Simulink框图 (33)图4.6 阶跃信号曲线 (34)图4.7 阶跃、误差响应曲线 (34)第一章绪论1.1 概述温度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度。
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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 Kτ-+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)第1章绪论在现代工农业生产反科学实验中常常需要对温度进行控制和调节。
在控制精度要求不高的情况下，人们往往采用开环控制，这种控制方式结构简单，易于实现。
但是在控制精度要求较高时，单纯地采用开环控制往往达不到满意的控制效果，所以此时必须采用闭环控制方式，常规采用模拟量的ND调节方式。
尽管这种方法已经被人们广泛采用，但是由于控制对象的复杂及多样性，在有些情况下未能获得满意的控制精度。
微型计算机，特别是单片微助计算机的应用，使各种工业控制都发生了巨大的变化，由于单片机成本低、功能强、抗干扰性能好，从而使计算机控制应用于工业生产及各种领域成为可能，单片机在温度控制中的应用更具有其他控制手段无法比拟的优越性。
温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
根据温度变化慢，并且控制精度不易掌握的特点，本文设计了以AT89S52单片机为检测控制中心的烤箱自动控制系统。
温度控制采用改进的PID 数字控制算法，显示采用3位LED静态显示。
该设计结构简单，控制算法新颖，控制精度高，有较强的通用性。
所设计的控制系统有以下功能：(1)温度控制设定范围为+20~260℃，最小区分度为0.05℃，标定温差<0.6℃，静态误差<0.4℃；（2）实现控制可以升温也可以降温；（3）实时显示当前温度值；（4）按键控制：设置复位键、功能转换键、加一键、减一键；（4）越限报警。
该设计结构简单，控制算法新颖，控制精度高，有较强的通用性。
第2章课程设计的方案2.1概述二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛，伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测量。
因此温度一词在生产生活之中出现的频率日益增多，与之相对应的，温度控制和测量也成为了生活生产中频繁使用的词语，同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用。
如在日趋发达的工业之中，利用测量与控制温度来保证生产的正常运行。
在农业中，用于保证蔬菜大棚的恒温保产等。
温度是表征物体冷热程度的物理量，温度测量则是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
温度的测量及控制对保证产品质量、提高生产效率、节约能源、生产安全、促进国民经济的发展起到非常重要的作用。
由于温度测量的普遍性，温度传感器的数量在各种传感器中居首位。
而且随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的种类还是在不断增加丰富来满足生产生活中的需要。
在单片机温度测量系统中的关键是测量温度、控制温度和保持温度，温度测量是工业对象中主要的被控参数之一。
因此，单片机温度测量则是对温度进行有效的测量，并且能够在工业生产中得到了广泛的应用，尤其在电力工程、化工生产、机械制造、冶金工业等重要工业领域中，担负着重要的测量任务。
在日常生活中，也可广泛实用于地热、空调器、电加热器，烤箱等各种家庭室温测量及工业设备温度测量场合。
但温度是一个模拟量，如果采用适当的技术和元件，将模拟的温度量转化为数字量虽不困难，但电路较复杂，成本较高。
2.2设计的要求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灯显示。
温度控制范围：室温+20~260℃，误差小于：±5%。
2.3系统控制方案的分析本文所要设计的课题是基于单片机控制的烤箱温度控制系统的设计，主要是介绍了对烤箱温度的显示、控制及报警，实现了温度的实时显示及控制。
温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统。
温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID 调节的控制效果要好得多，可控性方面也有了很大的提高。
温度是一个非线性的对象，具有大惯性的特点，在低温段惯性较大，在高温段惯性较小。
对于这种温控对象，一般认为其具有以下的传递函数形式：本系统是一个典型的闭环控制系统。
从技术指标可以看出，系统对控制精度的要求不高，对升降温过程的线性也没有要求，因此，系统采用最简单的通断控制方式，当烘干箱温度达到设定值时断开加热电炉，当温度降到低于某值时接通电炉开始加热，从而保持恒温的控制。
采用AT89S52单片机系统来实现。
单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和逻辑控制。
单片机系统可以用数码管来显示烤箱温度的实际值，能用键盘输入设定值。
总体结构框图如图2.1所示：图2.1 总体结构框图烤箱温度控制实现过程是：首先温度传感器将烤箱的温度传回单片机，然后单片机将给定的温度值和反馈回来的温度值进行比较并且经过运算处理后，传给温度控制系统，判断加热器材输出端导通与否从而使加热炉开始加热或停止加热。
s e s T K τ-+100第3章硬件设计在温度控制中，经常采用是硬件电路主要有两大部分组成：模拟部分和数字部分，对这两部分调节仪表进行调节，但都存在着许多缺点，用单片机进行温度控制使构成的系统灵活，可靠性高，并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理，可大大提高控制质量和自动化水平；总的来说本系统由四大模块组成，它们是输入模块、单片机系统模块、显示与控制模块和输出控制模块。
输入模块主要完成对温度信号的采集和转换工作，由温度传感器及其与单片机的接口部分组成。
输出模块由可控硅和可控硅驱动器组成。
MOC304X芯片是一种集成的带有光耦合的双向可控硅驱动电路。
它内部集成了发光二极管、双向可控和过零触发电路等器件。
3.1单片机最小系统3.1.1单片机的选择随着社会发展，单片机以其体积小、可靠性高、使用方便的特点在社会生活中达到广泛应用。
根据温度控制特点，本次设计采用AT89S52。