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1、湖北师范学院电工电子实验教学省级示范中心电子版实验报告作品名称基于PID控制的电热恒温水壶作者姓名叶义成.程海朋.彭俊标所在学校湖北师范学院填表时间2009.7.19第23页，共23页湖北师范学院电工电子实验教学省级示范中心电子版实验报告摘要在能源日益紧张的今天，电热水器，饮水机和电饭煲之类的家用电器在保温时，由于其简单的温控系统，利用温敏电阻来实现温控，因而会造成很大的能源浪费。但是利用AT89C51单片机为核心，配合温度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成的控制系统却能解决这个问题。单片机可将温度传感器检测到的水温模拟
2、量转换成数字量，并显示于1602显示器上。该系统具有灵活性强，易于操作，可靠性高等优点，将会有更广阔的开发前景。AbstractThegrowingtensionintheenergytoday,electricwaterheaters,drinkingfountainsandhomeapplianceslikericecookersintheinsulation,duetoitssimpletemperaturecontrolsystem,theuseofthermo-sensitiveresistorstoachievetemperatureco
3、ntrol,whichmaycausegreatwasteofenergy.However,theuseofAT89C51single-chipmicrocomputerasthecore,withthetemperaturesensor,signalprocessingcircuit,displaycircuit,theoutputcontrolcircuit,faultalarmcircuitryandothercomponentsofthecontrolsystemcansolvethisproblem.Single-chiptemperatu
4、resensorcandetecttemperatureanalogtodigitalvolume,anddisplaymonitorsin1602.Thesystemhasflexibility,easyoperation,highreliability,therewillbeabroaderdevelopmentprospects.电热恒温系统概述能源问题已经是当前最为热门的话题，离开能源的日子，世界将失去一切颜色，人们将寸步难行，我们知道虽然电能是可再生能源，但是在今天还是有很多的电能是依靠火力，核电等一系列不可再生的自然资源所产生，一旦这些自
5、然资源耗尽，我们将面临电能资源的巨大的缺口，因而本设计从开源节流的角度出发，节省电能，保护环境。第23页，共23页湖北师范学院电工电子实验教学省级示范中心电子版实验报告本设计任务和主要内容设计并制作一个电热恒温系统控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷或塑料器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。本设计主要内容如下：1.基本要求：用电热器加热水壶中的水，使用单片机检测壶内温度，使温度恒温于80度，持续10分钟以上。2.发挥部分：（1）温度设定范围为：室温40～90℃，最小区分度为1℃，标定温
6、度≤1℃。（2）环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。（3）用1602液晶显示水的实际温度。（4）采用适当的控制方法，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。（5）温度控制的静态误差≤0.5℃。1系统方案1.1温度传感器的选取目前市场上温度传感器较多，主要有以下几种方案：方案一：选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好,但其成本较高。方案二：采用热敏电阻。选用此类元器件有价格便宜的优点，但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。方案三：采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLA
7、S公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃第23页，共23页湖北师范学院电工电子实验教学省级示范中心电子版实验报告，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入。此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求。比较以上三种方案，方案三具有明显的优点，因此选用方案三。1.2键盘显示部分控制与显示电路是反映电路性能、外观的最直观部分，所以此部分电路设计的好坏直接影响到电路的好坏。方案
8、一：采用可编程控制器8279与数码管及地址译码器74LS138组成，可编程/显示器件8279实现对按键的扫描
