基于单片机的PID温度控制器的设计 电子毕业设计论文
基于单片机的PID恒温控制系统设计
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基于单片机的PID恒温控制系统设计摘要:本文设计了一种基于单片机的PID恒温控制系统。
该系统可以测量和控制温度,从而实现对温度的恒定控制。
通过分析PID控制器,建立PID控制模型,并进行系统模拟和实验验证。
实验结果表明,该系统具有良好的控制性能和稳定性,可以满足工业、医疗、生物学等领域对恒温控制的需求。
关键词:单片机,PID控制,恒温控制,温度测量Abstract:This paper presents a design of PID constant temperature control system based on single-chip microcomputer. The system can measure and control the temperature, achieving constant control of temperature. The PID control model is establishedby analyzing the PID controller, and the simulation and experimental verification of the system are carried out. The experimental results show that the system has good control performance and stability, and can meet the needs of constant temperature control in industrial, medical, and biological fields.Keywords: Single-chip microcomputer, PID control, Constant temperature control, Temperature measurement一、引言随着各种行业的发展,对温度进行精确的控制越来越重要。
基于单片机的PID控制器设计正文
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第1章绪论第1.1节概述目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
PID控制器的特点是结构简单,适应性强,特别是不依赖对象的精确模型,对系统参数的变化具有较好的鲁棒性,可以解决在工业过程中精确建模的困难。
目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器,其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
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。
在很多生产过程中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
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。
下面就简要介绍一下温度测控技术。
第1.2节温度测控技术的发展与现状温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。
在温度的测量技术中,接触式测温发展较早,这种测量方法的优点是:简单、可靠、低廉、测量精度较高,一般能够测得真实温度;但由于检测元件热惯性的影响,响应时间较长,对热容量小的物体难以实现精确的测量,并且该方法不适宜于对腐蚀性介质测温,不能用于超高温测量,难于测量运动物体的温度。
另外的非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法,其优点是:不破坏被测温场,可以测量热容量小的物体,适于测量运动物体的温度,还可以测量区域的温度分布,响应速度较快。
但也存在测量误差较大,仪表指示值一般仅代表物体表观温度,测温装置结构复杂,价格昂贵等缺点。
因此,在实际的温度测量中,要根据具体的测量对象选择合适的测量方法,在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。
温度控制技术按照控制目标的不同可分为两类:动态温度跟踪与恒值温度控制。
动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。
基于单片机的PID恒温控制系统设计
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基于单片机的PID恒温控制系统设计1. 引言恒温控制系统在现代工业生产中起着至关重要的作用,它能够确保生产过程中的温度稳定,从而保证产品质量和生产效率。
而PID控制器作为一种常用的控制器,具有简单易实现、稳定可靠等优点,被广泛应用于恒温控制系统中。
本文基于单片机的PID恒温控制系统设计,旨在研究和实现一种高效、精确的恒温控制方案。
2. 系统设计原理2.1 PID控制原理PID控制器是由比例项(P项)、积分项(I项)和微分项(D项)组成的。
比例项根据当前误差与设定值之间的差距来调整输出;积分项根据误差累积来调整输出;微分项根据误差变化率来调整输出。
PID控制器通过不断调整输出值与设定值之间的差距,使得系统能够快速、稳定地达到设定值。
2.2 单片机原理单片机是一种高度集成化、功能强大的微处理器芯片。
它具有处理能力强、可编程性好等特点,在工业控制领域得到广泛应用。
单片机可以通过输入输出端口与外部设备进行信息交互,通过控制算法调整输出信号,实现对恒温控制系统的精确控制。
3. 系统硬件设计3.1 传感器恒温控制系统中的传感器用于实时监测温度值,并将其转化为电信号输入给单片机。
常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。
本设计中选择热敏电阻作为温度传感器。
3.2 控制器本设计中选择常用的STC89C52单片机作为控制器,它具有丰富的外设接口和高性能的处理能力,能够满足恒温控制系统的需求。
3.3 作动器作动器是恒温控制系统中负责调节环境参数(如加热、冷却等)以实现恒温目标的设备。
本设计中选择继电器作为作动器,它可以根据单片机输出信号来切换加热和冷却设备。
4. 系统软件设计4.1 温度采集与处理单片机通过模拟输入端口采集到来自传感器的模拟信号,然后通过模数转换器将其转化为数字信号。
接下来,通过算法对采集到的温度值进行处理,得到误差值。
4.2 PID算法实现PID算法的实现是整个恒温控制系统的核心。
根据采集到的误差值,通过比例、积分和微分三个参数来调整输出信号。
基于单片机的PID控制器毕业设计
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基于单片机的PID控制器毕业设计1 绪论1.1 概述目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时,控制理论的发展主要经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口这几个部分。
控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统,它们的传感器、变送器、执行机构都是不一样的。
比如压力控制系统要采用压力传感器。
电加热控制系统的传感器是温度传感器。
目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。
PID控制是最实用化的控制方式,指的是一项流行的线性控制策略,它是对偏差信号e(t)进行比例、积分、微分运算变换后形成的一种控制规律,基本思想是“利用偏差、消除偏差”。
PID控制被证明是一种非常好的控制模式。
它的产品已经在工程实际中得到了广泛的应用,很多大公司都开发了具有PID参数自整定功能的智能控制器。
PID控制器至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或者当使用者得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术很难采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时用PID控制技术是最方便的。
即使当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来得到系统参数时,最适合用的也是PID控制技术。
基于单片机的PID温度控制系统
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基于单片机的PID温度控制系统【摘要】本设计在单片机的基础上,利用PID算法完成了温度控制系统的硬件设计和软件设计,实现更加精确高效的水的温度控制。
本系统主要分为单片机控制模块,LCD显示模块,传感器检测模块,继电器控制模块等,通过传感器模块检测水温然后发送给单片机,单片机对数据进行处理后由LCD显示,同时反馈给继电器,继电器接收到信号后控制加热器进行对水温的加热,从而达到精确控制水的温度的目的。
该系统以节能高效为出发点,适用于小到热带鱼缸大到渔场养殖等多种场所。
【关键词】单片机、PID、温度控制1.前言1.1课题的背景及研究意义温度作为一个不可忽视的因素存在于现代工业的生产中,工业生产过程中的温度控制一直是十分重要的环节。
但控制在工业生产中已很难把握,并且对于那些以严格为目标的生产工艺,太高或太低的温度会对生产效率和质量造成显著的影响,从而导致生产效益的降低。
这就要求我们开发出一种能够很好控制并且可以随时将温度展示给客户观看的温度控制器。
单片机拥有着如同那些计算机一样强大的数据分析与处理能力,通过与PID相结合,我们可以很大程度上提高控制程序的能力,这样就能使生产效益得到提高[2]。
温度的测量、控制与保持是单片机温度测量系统中的重要部分,温度测量是工业生产中最要要的物理量之一。
而有效的测量温度的方法之一就是通过单片机,所以单片机温度测量系统能够广泛的应在工业生产中,在电力工程、化工、机械、冶金等重点行业,有一个重要的测量任务,在日常生活中也可以得到广泛的应用。
以热带鱼缸为例,系统设计不够周全、结构不够简单化、性价比不够高等问题普遍的存在于目前市场上的各种热带鱼缸中,很多的鱼缸在温度控制方面都存在着许多缺陷,比如对温度控制的不够精确,常常还没达到设定温度就停止加热等。
即使它达到了设定的温度,也有因加热时间长短不能有效地控制而导致能量的浪费问题。
本次设计的温度控制系统是以51单片机为基础利用PID算法进行精确的温度控制,功能主要有温度设定、显示与控制等方面。
单片机温度控制系统毕业设计
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前言微机控制技术、传感器在工业控制、机电一体化、智能仪表、通信、家用电器等方面得到了广泛应用,显著提高了各种设备的技术水平和自动化程度。
因此对这些原理和结构我们就需要很好的了解并掌握。
本设计是关于温度控制系统的设计,在整个设计过程中即用到单片机、传感器、微控技术,也用到了控制系统中的知识,可以说是我们所学知识的大综合。
本设计重点介绍了系统的硬件部分,即有关常用芯片的介绍,如MCS—98、8155、DAC0832等等。
软件介绍了数字调节器的设计、PID参数的整定、PID算法程序清单、以及相关的程序;最后介绍了系统特性的测量与识别。
本设计在指导老师和同学的指导帮助以及本人的努力下完成了。
但由于本人水平有限,设计中尚有不妥之处,恳请批评指正。
编者2010年5月一、任务二、工艺要求三、本系统的性能指标四、系统组成和基本工作原理五、硬件设计六、调试步骤和方法七、调试结果及分析八、对象特性的测量与识别九、设计总结镀锌薄板锌槽温度自动调节系统设计一、任务:用单片机自动控制为镀锌薄板锌槽设计一个温度自动调节系统。
二、工艺要求:1.系统应具有良好的操作性能,为了满足用户使用方便和操作人员维修,系统控制的开关要少。
2.通用性好,便于扩充。
3.系统可靠性要高。
三、本系统的性能指标:控制容量:20KW温度设定:键盘温度显示:4位LED数码管显示误差:±5°C控制温度:400°C控制过程:设定(1min)对炉内测温、控温四、系统组成和基本工作原理:1.确定系统总体控制方案。
A.初步选定系统用闭环控制,且采用单闭环控制。
因为所带负载是阻性元件,其线性度比较好,温度变化不太高,但对控制精度有一定的要求。
B.执行机构采用三相电热丝,其发热量随电流的变化而变化,我们采用控制电流的变化来控制温度的变化。
C.计算机部分起巡回检测、闭环调节和计算推理的作用。
2.系统的结构框图:五、硬件设计:1、MCS-988098是MCS-96系列单片机的一个子系列,它的外部数据总线为8位,内部CPU保持16位结构。
基于单片机的pid控制器设计论文毕设论文
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中国矿业大学徐海学院本科生毕业论文学院:徐海学院专业:自动化论文题目:基于单片机的PID控制器设计中国矿业大学徐海学院毕业论文任务书任务下达日期:2011年12月14日毕业论文日期: 2011年12月20日至2012年6月5日毕业论文题目:基于单片机的PID控制器设计毕业论文专题题目:毕业论文主要内容和要求:1、基于单片机的PID控制器整体方案设计2、硬件电路设计,包括电源、显示、按键、A/D、D/A转换等外围电路设计3、软件设计,包括参数设置程序、显示程序、按键程序、PID算法程序等4、应用PROTEUS、Keil C51软件进行设计及仿真指导教师签字:郑重声明本人所呈交的毕业论文,是在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。
所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本论文属于原创。
本毕业论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;④工作量的大小;⑤取得的主要成果及创新点;⑥写作的规范程度;⑦总体评价及建议成绩;⑧存在问题;⑨是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学徐海学院毕业论文答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字:年月日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人:年月日摘要现代工业生产中,随着生产规模的不断壮大,人们对产品质量的要求日益提高,以及现代环境的复杂化,使工业过程控制系统已成为生产中必不可少的设备。
《2024年基于单片机的温度控制系统的研究》范文
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《基于单片机的温度控制系统的研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展,对温度控制的精度和稳定性的要求也在逐渐提高。
为了满足这一需求,我们提出了一种基于单片机的温度控制系统。
该系统利用单片机的高效处理能力和精确控制能力,实现对温度的实时监测和精确控制。
本文将对该系统的设计、实现及性能进行详细的研究和讨论。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温度传感器、执行器(如加热器或制冷器)以及电源等部分组成。
其中,单片机作为系统的核心,负责接收温度传感器的数据,根据设定的温度值与实际温度值的差值,控制执行器的工作状态,以达到控制温度的目的。
温度传感器选用高精度的数字温度传感器,能够实时监测环境温度,并将数据传输给单片机。
执行器则根据单片机的指令,进行加热或制冷操作。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。
单片机程序采用C语言编写,实现温度的实时监测、数据处理、控制算法等功能。
人机交互界面则用于设定目标温度、显示当前温度等信息。
三、系统实现1. 温度采集与处理单片机通过与温度传感器通信,实时获取环境温度数据。
然后,通过A/D转换器将温度数据转换为数字信号,进行数据处理和分析。
2. 控制算法本系统采用PID(比例-积分-微分)控制算法。
PID控制器根据设定温度与实际温度的差值,计算输出控制量,控制执行器的工作状态,从而达到控制温度的目的。
3. 人机交互界面人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现。
用户可以通过按键设定目标温度,LCD显示屏实时显示当前温度和设定温度。
四、性能分析1. 精度与稳定性本系统采用高精度的温度传感器和PID控制算法,能够实现较高的温度控制精度和稳定性。
经过实际测试,系统的温度控制精度可达±0.5℃,稳定性良好。
2. 响应速度本系统的响应速度较快,当环境温度发生变化时,单片机能够迅速采集到数据,并通过PID控制算法计算出相应的控制量,控制执行器进行加热或制冷操作,使环境温度尽快达到设定值。
数字PID温度控制电热器 C51程序 机电工程系毕业设计 毕业论文
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数字PID温度控制电热器 C51程序机电工程系毕业设计毕业论文机电工程系毕业论文设计题目: 数字PID温度控制电热器__________________________________________________________题目:环境温度控制系统——硬件电路部分摘要:本系统是基于和单片机的AT89C51单片机控制系统,能够实现一定质量的水在一定温度范围内的温度维持,并可通过液晶设置、显示温度,实现人机互动。
同时本系统配备有经过精心设计的基于VB及VF的计算机辅助分析软件,分别用于数据的实时读取记录,和水温数据的数据库管理。
关键词(主题词):AT89C51、PWM控制、PID算法、DS18B20传感器、数据实时采集、补码,双向可控硅。
一、设计目的(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。
(2)采用PID的控制方法,当设定温度突变(由40℃提高到60℃)时,减小系统的调节时间和超调量。
(3)温度控制的静态误差≤0.2℃。
(4)实时采集温度值,计算当时实际温度与所给目标温度的差值,进行PID 计算后得出加热通电时间。
通过定时器控制双向可控硅的通电时间来保证保持预期的温度。
二、对毕业设计课题实现方案:2.1硬件实现总体框图系统框图2.1.1 主控制器单片机AT89S51具有低电压供电(+5V)和体积小和工作性能稳定等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用蓄电池供电。
2.1.2 显示电路显示电路采用4位共阳LED数码管。
2.1.3温度传感器DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。
DS18B20的性能特点如下:✧独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;✧多个DS18B20可以并联在惟一的三线上,实现多点组网功能;✧无须外部器件;✧可通过数据线供电,电压范围为3.0~5.5V;✧零待机功耗;✧温度以9或12位数字;✧报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;✧负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文
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前言温度是表征物体冷热程度的物理量。
在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。
因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。
单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。
将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。
现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。
但随之而来的是巨额的成本。
在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。
随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。
现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。
1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。
基于单片机的PID温度控制器的设计
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毕业设计(论文)课题基于单片机的PID温度控制器的设计学院电子信息工程学院专业(方向)应用电子技术(通信电子)班级电子104学号姓名完成日期2012年11月30号指导教师基于单片机的PID温度控制器的设计摘要本文从软硬件两方面设计了一个温度自动控制器系统。
本设计系统以单片机(STC89C51RC)为控制核心,主要包括按键部分、DS18B20温度采集部分、温度报警部分、1602显示部分、温度控制部分及MAX232通信接口部分等硬件部分,从而实现智能温度控制。
本系统通过按键预设加热的最终保持水温的温度并进行实时显示预设温度和当前温度,并采用PID 算法的控制输出宽度可调的PWM 波来控制双向可控硅的导通和关断用以调整输出加热功率,使之切断或接通加热器,从而控制水温稳定在预设值上。
文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:LCD1602显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、温度控制程序、超温报警程序。
本系统的主要设计思想是以硬件为基础,软件和硬件相结合,最终实现各个模块的功能。
关键词:单片机;DS18B20;PID算法;PWM波;双向可控硅;Project nameThe Design of PID Temperature Control System Basedon SCMAbstractThis article from two aspects of hardware and software design of a temperature automatic controller.This design system with single chip microcomputer (STC89C51RC) as the control core, including the key part, DS18B20 temperature acquisition part, temperature alarm part, 1602 portion of the display, temperature control part and MAX232 communication interface and other hardware components, thereby realizing the intelligent temperature control.This system through the keys to the preset heating ultimately keep water temperature and real-time display preset temperature and the temperature, and PID algorithm is used to control the output with adjustable width PWM to control thyristor turn-on and turn-off is used to adjust the output of the heating power, to cut off or switch on the heater, thereby controlling the temperature stability at a preset value.The article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main modules: LCD1602 display program, the keyboard scan and key process, temperature signal processing procedure, temperature control procedures, over-temperature alarm program.This system main design idea is on the base of hardware, software and hardware integration, and ultimately to achieve the functions of each module.Key words:SCM DS18B20 PID Algorithm PWM Waveform Bidirectional controllable silicon目录摘要Abstract1 引言 (1)2 系统设计的内容及要求 (2)2.1 系统设计的内容 (2)2.2 系统设计的要求 (2)3 系统总体设计方案选择与论证 (2)3.1 控制芯片选择 (2)3.2 传感器的选择 (3)3.3 显示方式的选择 (3)3.4 键盘的选择 (4)3.5 温度加热控制的选择 (4)3.6 方案选择 (4)3.7 方案比较 (5)四.系统硬件设计 (5)4.1 系统的组成及框图 (5)4.2 系统功能及工作原理 (6)4.3 单片机最小系统控制部分 (6)4.4 温度采集部分 (7)4.4.1 DS18B20工作原理 (7)4.4.2 温度采集电路 (8)4.6 通信部分 (9)4.6.1 MAX232资料简介 (9)4.6.2 串口通信电路 (9)4.7 加热控制部分 (10)4.8 超温报警部分 (10)4.9 液晶显示部分 (10)4.9.1 液晶的介绍 (11)4.9.2液晶显示电路 (12)4.10 电源部分 (12)五.系统的软件设计 (13)5.1软件设计思路 (13)5.2 系统变量定义及I/O口分配 ......................................................................... 错误!未定义书签。
PID温度控制(毕业论文)
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摘要本文主要从硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
还介绍了在单片机温度控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以51系列单片机为核心,由温度检测电路,模/数转换电路, 电桥转换电路, 报警与指示电路, 功率放大电路等构成。
但用51系列单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容,是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分,该系统对温度进行了实时采集与检测。
本设计介绍的单片机温度自动控制系统的主要内容包括:系统方案、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、软件设计、系统调试及主要技术性能参数。
关键词:单片机;温度传感器;温度检测;温度控制;PID算法IAbstractThe design of single-chip’s temperature control system is introduced from hardware and software, and simply explains how to actualize the temperature control. The hardware principle and software case fig are described. Some important techniques in a design scheme of the hardware and the software of the temperature control by single-chip microcomputer are introduced. The system mostly takes 8031 single-chip microcomputer as core, it is structured by temperature testing circuit, A/D switch circuit, zero passage testing circuit, warning and indication circuit, optical-electrical isolation and power amplifier circuit and so on.The main content of this design is temperature testing circuit that uses AT89C51 single-chip microcomputer .It is a part of the whole design that cannot be lacked. The system is used to collect and control temperature in real time. The temperature automatic control system based on single-chip microcomputer is described in the article including system scheme,parts of an apparatus choice, theoretical analysis,the design of hardware and software, system testing,and the main technical performance parameters.Key Words:Single—Chip Microcomputer;Temperature sensor;Temperature collecting;Temperature controlling;PID algorithm.I I目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题的背景与意义 (1)1.3 课题举例简介 (2)第2章总体方案 (3)2.1 系统结构 (3)2.2 具体设计考虑 (3)本章小结 (4)第3章元器件简介 (5)3.1 AT89C51单片机 (5)3.1.1 概述 (5)3.1.2 主要特性 (5)3.1.3 引脚功能 (5)3.2 PT100温度传感器 (7)3.2.1 概述 (7)3.2.2 主要特性 (7)3.2.3 PT100工作原理 (8)3.3 ADC0804模数转换器 (9)3.3.1 主要特性 (9)3.3.2 ADC0804工作原理 (10)本章小结 (11)第4章硬件设计 (12)4.1 外围电路设计 (12)4.2 电机驱动电路设计 (12)4.3 按键电路设计 (12)4.4 电桥电路设计 (13)4.4.1 桥路形式 (13)4.4.2 工作方式 (13)I I I4.4.3 根据PT100的经典电路 (14)4.5 LCD显示电路设计 (14)4.5.1 引脚功能 (15)4.6 设计目标 (15)4.6.1 设计的出发点 (16)4.6.2 设计原理 (16)4.7 A/D转换电路 (16)本章小结 (16)第5章软件设计 (17)5.1 PID控制算法 (18)5.1.1 PID控制作用 (18)5.1.2 PID算法的微机实现 (18)5.1.3 PID算法的程序设计 (20)5.2 LM016L显示程序设计 (21)5.3 直流电机PWM控制程序 (26)5.4 ADC0804 A/D转换程序 (27)本章小结 (28)第6章系统调试 (29)6.1 硬件调试方法 (29)6.1.1 常见的硬件故障 (29)6.1.2 联机调试 (30)6.1.3 脱机调试 (31)6.2 软件调试方法 (31)6.3 误差分析 (32)本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (36)附录1 译文 (37)附录2 英文参考资料 (46)附录3 (61)I VV第1章绪论1.1 课题的背景与意义在近四十年的时间里,电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模集成电路这样四个阶段,尤其是随着半导体集成技术的飞跃发展,七十年代初诞生了一代新型的电子计算机——微型计算机,使得计算机应用日益广泛;而单片微型计算机的问世,则更进一步推动了这一发展趋势,使计算机应用渗透到各行各业,达到了前所未有的普及程度。
基于PID的多路温度控制系统设计
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基于PID的单片机温度控制系统摘要:本设计主要任务是完成电阻炉的温度测控,利用C8051单片机套件模块作为核心器件配以适当的外围电路实现温度调节,实施温度监控。
这个系统分为硬件和软件两大部分,其中硬件部分包括温度检测.转换部分的K型镍铬-镍铝热电偶,变送器,控制部分的C8051F060单片机套件模块,以及执行部分的固态继电器等。
软件部分主要包括主程序,T0中断程序以及嵌套在T0中断程序中的几个程序等几个部分。
该系统主要采用软件来实现对温度的控制。
本设计中,采用PID控制来实现对温度的控制。
当温度发生变化进而产生一个偏差量时,通过PID算法从单片机口上输出一个脉冲,偏差量的大小不同其输出脉冲的宽度也相应的改变,从而改变了固态继电器的接通时间,最终改变加热丝功率,以达到调节温度的目的。
我们将热电偶、输入输出通道、单片机模块等环节构成一个温度单回路数字闭环控制系统。
利用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。
关键词:单片机;温度控制;PID;硬件系统;软件系统Design Of SCM’s Temperature Control System BasedOn PIDAbstract:Design of the main tasks is to complete the resistance furnace temperature monitoring, Boards using C8051 MCU module as a core device temperature regulation, the implementation of temperature control. The system is divided into two parts-hardware and software. Which also includes hardware detection of nickel chromium / nickel and aluminum two thermocouple transmitter, control part C8051F060 Boards module, operative and other solid-state relay. Some major software also includes main program and procedures T0 interrupted several parts. This system mainly use software control temperature.I use PID control the temperature in this design. When the temperature changes result in a deviation of, through the PID algorithm to change its output pulse width, thus changing the solid state relays on-time and eventually change the heating wire power, to achieve the purpose of regulating temperature.We will thermocouple, the input and output channels; the MCU module links constitute a single loop digital temperature closed-loop control system. SCM right to control the temperature, control is not only convenient, simple configuration flexibility and the advantages of large, but can substantially increase the temperature was charged with the technical indicators, which can greatly enhance the quality and quantity.Key words: MCU;PID;temperature control;system hardware;system software目录绪论 (1)第一章电阻炉温度控制系统总体设计 (2)第二章系统硬件设计 (3)2.1 C8051F060单片机简介 (3)2.1.1 C8051F060单片机的基本特点 (3)2.1.2 存储器结构 (4)2.1. 3 模数/数模转换器 (6)2.1.4 定时器/计数器 (7)2.1.5 中断系统 (10)2.2 热电偶 (10)2.2.1 热电偶的工作原理 (10)2.2.2 热电偶的温度补偿 (11)2.3 DDZ-Ⅲ型温度变送器 (12)2.4 固态继电器 (13)第三章系统软件设计 (15)3.1 PID算法 (15)3.1.1 PID控制的原理和特点 (15)3.1.2 数字PID控制算法 (17)3.1. 3 PID控制算法子程序设计 (19)3.1. 4 PID参数的整定和求取 (20)3.2 温度控制程序 (24)3.2.1 主程序 (24)3.2. 2 T0中断程序 (26)3.2.3 T1中断程序 (29)3.2.4 采样子程序 (30)3.2.5 数字滤波子程序 (31)3.2.6 PID算法程序 (32)3.2.7 温度标度转换程序 (35)第四章系统软件的汇编与调试 (38)4.1 KEIL的使用 (38)4.1.1 源文件的建立 (38)4.1.2 编译、连接 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)绪论问题的提出在工业生产中,温度、压力,流量和液位是四种最常见的过程变量。
单片机温度控制系统的设计毕业设计论文
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单片机温度控制系统的设计毕业设计论文摘要:本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,旨在实现对温度的准确测量和控制。
系统采用温度传感器作为温度检测元件,通过单片机对温度进行采样和处理,然后根据预设的温度范围,控制风扇的启停,以达到调节室内温度的目的。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制。
关键词:单片机;温度控制系统;温度传感器;风扇1.引言温度控制是一种常见的自动化控制方法,广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
温度控制系统通过对温度的测量和调节,实现了对环境温度的精确控制。
单片机作为一种微型计算机,具有体积小、功耗低、可编程性强等优点,被广泛应用于温度控制系统中。
2.系统设计系统由温度传感器、单片机和风扇组成。
温度传感器将实时温度传递给单片机,单片机根据设定的温度范围进行判断,并控制风扇的启停。
3.硬件设计(1)温度传感器选型采用数字温度传感器DS18B20,该传感器具有精度高、体积小、抗干扰能力强等特点。
(2)单片机选型采用AT89C52单片机,该单片机具有较高的性能和稳定性,适合于温度控制应用。
(3)风扇选型根据室内温度控制要求,选用功率适中的风扇,并设计驱动电路。
4.软件设计(1)温度测量通过单片机与温度传感器进行通信,实时获取温度数据,并进行精确测量。
(2)温度控制根据设定的温度范围,单片机判断当前温度是否在合理范围内,如果超出范围,则控制风扇启停,达到温度调节的目的。
5.实验结果通过实验,温度控制系统能够准确地测量室内温度,并根据设定的温度范围进行有效的控制。
系统响应速度快,温度波动范围小,能够满足实际应用需求。
6.结论本文设计了一种基于单片机的温度控制系统,并进行了实验验证。
实验结果表明,该系统能够准确地测量温度并进行有效的控制,具有一定的实用性和应用价值。
未来可以进一步优化系统性能,提高温度控制的精确度和稳定性。
[1]张三.基于单片机的温度控制系统设计[D].大学。
[2]李四.单片机在温度控制中的应用[J].仪器仪表学报。
单片机温度控制系统毕业设计论文
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单片机温度控制系统毕业设计论文标题:基于单片机的温度控制系统设计与实现摘要:本论文设计和实现了一种基于单片机的温度控制系统。
该系统利用单片机的强大计算和控制能力,通过传感器采集环境温度,并运用PID控制算法,控制温度在预定的范围内波动。
本系统具有设计灵活、控制精度高、反应迅速等优势,非常适合温度控制领域应用。
关键词:单片机、温度控制、传感器、PID算法第一章引言1.1研究背景随着科技的进步和人们生活质量的提高,温度控制在各个领域都变得日益重要。
例如,家庭中的恒温器、温室中的温度调节、工业生产过程中的温度控制等。
传统的温度控制方法费时费力,且精度和效率较低,因此需要开发一种新的温度控制系统来满足各种需求。
1.2目的和意义本论文旨在设计和实现一种基于单片机的温度控制系统,以提高温度控制的精度和效率,满足不同领域对温度控制的需求。
通过论文的研究,可以为相关领域的温度控制系统设计提供参考,并促进温度控制技术在各个领域的应用。
第二章设计与实现方法2.1系统硬件设计本系统的硬件设计主要包括单片机选择、传感器选择以及执行设备选择等。
选用一款功能强大的单片机,例如ATmega328P,作为系统的核心控制器。
此外,选择一个高精度的温度传感器用于采集环境温度,并根据采集到的数据进行控制。
2.2系统软件设计本系统的软件设计主要包括温度采集与控制算法的设计和实现。
采用PID控制算法,通过单片机进行计算和控制,实现温度控制的闭环反馈。
同时,设计界面友好的人机交互界面,使操作更加简便。
第三章系统测试与分析3.1硬件测试对系统硬件进行测试,包括传感器的准确性测试、单片机的功能性测试以及执行设备的工作状态测试。
通过测试,验证系统的硬件设计的正确性和稳定性。
3.2软件测试对系统的软件进行测试,包括温度控制算法的准确性测试以及人机交互界面的操作测试。
通过测试,验证系统的软件设计的正确性和可靠性。
第四章结果与讨论4.1实验结果通过实验,得到了系统在不同环境下的温度控制效果,并进行数据统计和分析。
基于MSP430单片机的温度PID算法设计毕业设计(论文)
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本科生毕业设计(论文)基于MSP430单片机的温度PID算法设计Design of Temperature PID Algorithm Based on MSP430 Single Chip Microcomputer总计: 20 页表格: 0 个插图: 13 幅南阳理工学院本科毕业设计(论文)基于MSP430单片机的温度PID算法设计Design of Temperature PID Algorithm Based on MSP430 SingleChip Microcomputer学院(系):电子与电气工程学院专业:自动化Nanyang Institute of Technology毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:I学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
基于PID的温度控制系统的设计
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基于PID的温度控制系统的设计【摘要】本文详细阐述了基于单片机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单片机的温度控制系统的设计的合理性和有效性。
【关键词】单片机AT89S51;温度控制;数字PID控制温度控制技术不仅在工业生产有着非常重要的作用,而且在日常生活中也起着至关重要的作用。
本文对系统进行硬件和软件的设计,在建立温度控制系统数学模型的基础之上,通过对PID控制的分析设计了系统控制器,完成了系统的软、硬件调试工作。
算法简单、可靠性高、鲁棒性好,而且PID控制器参数直接影响控制效果[1]。
1.系统概述1.1 系统总体结构该系统利用AT89S51丰富的外设模块搭建硬件平台。
系统的硬件电路包括:模拟部分和数字部分,基本电路由核心处理模块、温度采集模块、键盘显示模块及控制执行模块等组成[2]。
1.2 系统工作流程系统开始工作时,首先由单片机控制软件发出温度读取指令,通过数字温度传感器采集被控对象的当前温度值并送显示屏实时显示。
然后,将该温度测量值与设定值T比较,其差值送PID控制器。
PID控制器处理后输出一定数值的控制量,经D/A转换为模拟电压量,控制被控对象进行加热。
1.3 系统软件设计方法整个系统软件设计包括管理程序和控制程序两部分,管理程序包括LED显示的动态刷新、控制指示灯、处理键盘的扫描和响应。
控制程序包括A/D转换、中值滤波、越限报警处理、PID计算等[4]。
2.系统硬件结构2.1 电源电路的设计系统所用直流电源由三端集成稳压器组成的串联型直流稳压电源提供。
设计中选用了LM7805 LM7815和LM7915三个三端集成稳压器,提供+5V直流电压,输出电流均为1A。
温度控制PID研究毕业论文
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温度控制PID研究毕业论文第1章绪论1.1 选题的依据和意义随着科学技术的发展,各类精密产品的生产制造以及特种科学实验都要求具有特定的工作环境,恒温就成为了不可缺少的条件之一。
目前我国常见的恒温系统的恒温精度为±1℃及±0.5℃也有±0.1℃。
而一些高精度的恒温系统如光学仪器厂的刻线室恒温精度已达到了±0.0056℃。
但是在某些非凡的科学实验室不仅恒温精度很高,而且干扰量多如渗透风、设备散热、送风温度波动以及电热器供电电压的波动等。
且某些干扰量如渗透风其最大值难以确定而没有采用相应的措施控制渗透风干扰量,导致房间温度的波动过大。
结果使恒温精度很难达到要求。
如何使这些非凡的科学实验的恒温精度达到使用要求成为了恒温控制系统设计的一个巨大的难题。
由于传统的PID控制算法其运算简单、调整方便,在过程控制中这种控制算法仍占据相当重要的地位。
故目前恒温室的空调系统大部分采用PID控制。
在工业生产中,经常需要控制温度、压力、流量、间距等连续变化的模拟量,无论使用模拟控制器的模拟控制系统,还是使用计算机的数字控制系统,PID控制都得到广泛的应用。
PID控制器是比例-积分-微分控制的简称,具有不需要精确的控制系统数学模型,有较强的灵活性和适应性,以及程序设计简单,参数调整方便等优点。
积分控制可以消除系统的静态误差和改善动态响应速度,比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器、仪表、已经很多产品已在工程实际中得到了广泛的应用。
有各种各样的PID控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
基于单片机PID温度控制毕业设计论文LUO
![基于单片机PID温度控制毕业设计论文LUO](https://img.taocdn.com/s3/m/0e10cf2bb90d6c85ec3ac619.png)
毕业设计说明书设计题目:基于单片机的PID温控器设计与仿真学院计算机科学与信息工程学院专业年级2008级自动化专业学生姓名LYC 学号2008133240指导教师刘传文职称讲师设计地点重庆工商大学日期 2012年2月27日~5月20日摘要本文是关于温度控制的单片机PID控制技术,加热电阻丝作为执行元件。
随着人类生产力的发展,在各行各业中对温度的要求日益提高,如啤酒的发酵、医用药品生产、以及食品加工等等;良好的温度控制技术不仅能提高产品品质而且能够有效节约能源。
而PID技术具有良好的控制能力,可以实现无误差调节,被广泛用于各个行业中。
本设计是以STC89C52RC单片机为核心,结合DS18B20温度传感器,1602LCD显示电路及键盘组成的系统。
采用PID控制技术对温度进行控制,以实现对温度准确控制。
该系统易于操作,灵活性强,方便携带等优点,有较好的发展前景。
关键词单片机,PID ,温度AbstractThis paper is about the temperature control of the single chip microcomputer PID control technology, heat resistance wire as executive components. Along with the de- velopment of the human productivity,In all walks of life to the requirements of the te -mperature is increasing day by day, such as beer fermentation, medical pharmaceu- tical production, and food processing, etc. Good temperature control technology can not only improve the quality of the product and can effectively save energy. And PID technology has good control ability, can achieve without error adjustment, is widely used in various industries. This design is based on STC89C52RC microcontroller as the core, combining the temperature sensor DS18B20, 1602 LCD display and keyboard circuit of the system.PID control technology for temperature control, in order to accurate temperature control. The system is easy to operate, flexibility, easy to carry and other advantages, have good growth prospects.Keywords:Single-chip microcomputer ,PID ,temperature目录摘要 (1)Abstract (3)第一章绪论 (1)1、PID控制系统历史现状及发展趋势 (1)2、本设计的主要工作与任务 (1)(1)主要任务内容 (1)(2)任务的具体要求 (1)第二章系统总体设计 (3)1、系统总体结构设计框图 (3)2、PID控制理论介绍 (3)第三章系统硬件设计 (7)2、单片及其外围电路 (7)2、键盘部分设计 (10)3、显示部分电路设计 (10)4、温度检测部分设计 (12)(1)特性 (13)(2)DS18B20工作时序 (13)(3)初始化时序 (14)5、加热执行部分设计 (15)6、上位机联机模块 (16)第四章系统软件设计 (18)1、程序结构确定 (18)2、程序框图 (18)3、源代码程序 (25)4、Keil C51 集成开发环境以及STC-ISP简介 (25)第五章系统调试与运行 (31)1、实物电路介绍 (31)2、系统PID调试结果与分析 (34)第六章总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录1 (40)附录2 (41)第一章绪论1、PID控制系统历史现状及发展趋势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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毕业设计(论文)课题基于单片机的PID温度控制器的设计学院电子信息工程学院专业(方向)应用电子技术(通信电子)班级电子104学号*********姓名完成日期2012年11月30号指导教师基于单片机的PID温度控制器的设计摘要本文从软硬件两方面设计了一个温度自动控制器系统。
本设计系统以单片机(STC89C51RC)为控制核心,主要包括按键部分、DS18B20温度采集部分、温度报警部分、1602显示部分、温度控制部分及MAX232通信接口部分等硬件部分,从而实现智能温度控制。
本系统通过按键预设加热的最终保持水温的温度并进行实时显示预设温度和当前温度,并采用PID 算法的控制输出宽度可调的PWM 波来控制双向可控硅的导通和关断用以调整输出加热功率,使之切断或接通加热器,从而控制水温稳定在预设值上。
文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:LCD1602显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、温度控制程序、超温报警程序。
本系统的主要设计思想是以硬件为基础,软件和硬件相结合,最终实现各个模块的功能。
关键词:单片机;DS18B20;PID算法;PWM波;双向可控硅;Project nameThe Design of PID Temperature Control System Basedon SCMAbstractThis article from two aspects of hardware and software design of a temperature automatic controller.This design system with single chip microcomputer (STC89C51RC) as the control core, including the key part, DS18B20 temperature acquisition part, temperature alarm part, 1602 portion of the display, temperature control part and MAX232 communication interface and other hardware components, thereby realizing the intelligent temperature control.This system through the keys to the preset heating ultimately keep water temperature and real-time display preset temperature and the temperature, and PID algorithm is used to control the output with adjustable width PWM to control thyristor turn-on and turn-off is used to adjust the output of the heating power, to cut off or switch on the heater, thereby controlling the temperature stability at a preset value.The article also emphatically introduced the software design part, uses the modular structure in here, the main modules: LCD1602 display program, the keyboard scan and key process, temperature signal processing procedure, temperature control procedures, over-temperature alarm program.This system main design idea is on the base of hardware, software and hardware integration, and ultimately to achieve the functions of each module.Key words:SCM DS18B20 PID Algorithm PWM Waveform Bidirectional controllable silicon目录摘要Abstract1 引言 (1)2 系统设计的内容及要求 (2)2.1 系统设计的内容 (2)2.2 系统设计的要求 (2)3 系统总体设计方案选择与论证 (2)3.1 控制芯片选择 (2)3.2 传感器的选择 (3)3.3 显示方式的选择 (3)3.4 键盘的选择 (4)3.5 温度加热控制的选择 (4)3.6 方案选择 (4)3.7 方案比较 (5)四.系统硬件设计 (5)4.1 系统的组成及框图 (5)4.2 系统功能及工作原理 (6)4.3 单片机最小系统控制部分 (6)4.4 温度采集部分 (7)4.4.1 DS18B20工作原理 (7)4.4.2 温度采集电路 (8)4.6 通信部分 (9)4.6.1 MAX232资料简介 (9)4.6.2 串口通信电路 (9)4.7 加热控制部分 (10)4.8 超温报警部分 (10)4.9 液晶显示部分 (10)4.9.1 液晶的介绍 (11)4.9.2液晶显示电路 (12)4.10 电源部分 (12)五.系统的软件设计 (13)5.1软件设计思路 (13)5.2 系统变量定义及I/O口分配 ......................................................................... 错误!未定义书签。
5.3 整体的软件流程图 (13)5.4 PID算法 (13)5.4.1 PID控制理论 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
5.4.2 PID算法 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
5.5 部分软件设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
5.5.1 主程序模块 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
5.5.2 温度采集模块 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
5.5.3 键盘模块 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
5.5.4 液晶显示模块 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
5.5.5 报警模块 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
5.5.6 PID算法模块 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
5.5.7 温度控制模块 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
六.调试过程及测试结果 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
总结 .. (21)参考文献 (20)致谢 (21)附录一完整的电路图附录二元件清单引言随着科技进步和生产的发展,人们对温度的控制要求越来越高,除控温精度外,对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求,显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。
随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向,而温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
本文介绍了一个基于单片机STC89C51为设计平台,结合DS18B20数字温度传感器测温,LCD1602显示,MAX232通信,按键调温与超温报警等电路构成的PID温度测控系统,该系统可以方便地实现温度采集、温度显示等功能。
本系统的温度控制部分采用单片机完成。
单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、使用电子元件较少、内部配线少、制造调试方便等显著优点,将其用于温度检测和控制系统中可大大地提高控制质量和自动化水平,具有良好的经济效益和推广价值。
在温度控制系统中,单片机更是起到了不可替代的核心作用。
利用单片机对温度进行测控的技术,日益得到广泛应用。
在众多的温度控制系统中,测温元件常常选用热敏电阻、半导体测温二极管、三极管、集成温度传感器等。
相比而言,集成温度传感器具有线性好、稳定度高、互换性强、易处理等突出优点,故在许多场所得到了广泛应用。
本系统中采用DS18B20数字温度传感器,完成测温任务,因其内部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。