单片机水温控制系统设计

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1、浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计——水温控制系统数理与信息工程学院课程设计题目：水温控制系统专业：计算机科学与技术（专升本）班级：计本056姓名：章一娜学号：05191129实验地点：数理与信息工程学院电子系统设计室指导老师：余水宝张胜丁宇成绩：(2006.6)目录第1节引言……………………………………………………………………11.1水温控制系统概述………………………………………………………11.2设计任务与要求…………………………………………………………11.3系统组成…………………………………………………………………2第2节系统硬件设计…………

2、…………………………………………………237浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计——水温控制系统2.1系统总体设计框图………………………………………………………22.2温度采样电路…………………………………………………………32.3温度控制电路…………………………………………………………42.4主机控制部分…………………………………………………………42.5键盘及数字显示部分………………………………………………52.6微机控制及图形显示部分…………………………………………6第3节系统软件设计……………………………………………………………73.1系统主程

3、序设计…………………………………………………………73.2键盘显示程序……………………………………………………………8第4节实际测试…………………………………………………………………94.1系统测试仪器…………………………………………………………94.2测试方法…………………………………………………………………94.3测试结果…………………………………………………………………9第5节结束语……………………………………………………………………11参考文献………………………………………………………………………12附录………………………………………………………

4、…………………………1337浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计——水温控制系统单片机水温控制系统数理与信息工程学院05计算机专升本章一娜指导教师：余水宝张胜第1节引言在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一，在环境恶劣或温度较高等场合，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准。如何更快、更准确的控制所需的温度是温度控制技术的关键。1.1水温控制系统概述本文介绍的是一个以51单片机为控制核心的水温控制系统，此系统通过人

5、机交互设定控制温度，采用增量型PID算法，通过脉宽调制控制电炉加热，最终实现水温的恒定。该系统具有温度超调量小、调节时间短、静态误差小、测量精确、恒定温度与设定温度偏差小等优点，且控制方便、显示直观、性能稳定、可靠性高。1.2设计任务与要求系统的基本任务与要求：（1）系统的基本要求：一定量水由电炉加热,要求水温可以在一定范围内由人工设顶,并能在环境温度降低时自动实现调整,以保持设定的温度基本不变。（2）主要性能指标a.温度设定范围：温度设定为40℃—90℃最小区分度为1℃；b.控制精度：温度控制的静态误差名1℃；c.用十进制数码显示实际水温；(3)扩展功

6、能a.具有通信能力，可接收其他数据设备发朱的命令，或将结果传送到其他数据设备；b.采用适当的控制方法；当没定温度或环境温度突变时减小系统的调节时间和超调号c.温度控制的静态误差＜0.2℃；d.能自动显示水温随时间变化的曲线。37浙江师范大学数理与信息工程学院课程设计——水温控制系统1.3系统组成本系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。因此，以单片机为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足检测、控制应用类型的功能要求。另外，单片机的使用特为实现水温的智能化控制以及提

7、供完善的人机界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑电路中往往是难以或无法实现的。根据设计任务基本要求，本系统应具有以下基本功能：（1）可以进行温度设定，并自动调节水温给定的温度值。（2）可以调整PID控制参数，满足不同控制对象与控制品质要求。（3）可以实时显示给定温度与水温实测值。第2节系统硬件设计本电路总体设计包括五部分：主机控制部分（89C52）、前向通道（温度采样电路）、后向通道（温度控制电路）、键盘和数字显示部分、微机控制及图形显示。2.1系统总体设计框图本系统以89c52单片机为核心，采用了温度传感器AD590，A/D采样芯片A

8、DC0804，可控硅MOC3041及PID算法实现对温度的精确控制。系统框图如图