毕业设计（论文）-水温自动控制系统设计

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1、水温自动控制系统设计作者姓名：专业班级：电子信息科学与技术摘要温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能难以提高，有些工艺过程其温度控制的好坏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。为了实现高精度的水温测量和控制，本文介绍了一种以Atmel公司的低功耗高性能CMOS8位单片机为核心，以PID算法控制以及PID参数整定相结合的控制方法来实现的水温控制系统，其硬件电路还包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232

2、接口等电路。该系统可实现对温度的测量，并能根据设定值对温度进行调节，实现控温的目的。关键词：AT89S52；温度控制；PT1000；PIDDesignofTemperatureAutomaticControlSystemAbstract：Thetemperatureisoneofthemainlychargedparameterswhichareindustrialcontroltargets.Itisdifficulttoenhancethecontrolperformanceduetothecharacteristicsofth

3、etemperaturechargedobject.Suchasinertia,hysteresisandnon-linear,etc…Itstemperaturecontrolprocesswillhaveadirectimpactonthequalityoftheproductinsometechnologicalprocess.Thereforeitisabsolutevaluabletodesignaidealtemperaturecontrolsystem.Inordertorealizethehighaccuracysu

4、rveyandcontrolofwatertemperature.SystematiccoreisAT89S52,whichisalow-powerloss,high-performance8-bitMCUofAtmelCompany.ThesystemunifiesPIDcontrolalgorithmandPIDparametertuningtocontrolthewatertemperature.Itshardwarecircuitalsoincludestemperaturegathering,temperaturecont

5、rolandtemperaturedisplay,keyboardinputandRS232interfaces.Thesystemcanrealizetosurveythewatertemperature,anditcanadjustthetemperatureaccordingtothesettingvalue.Keywords：AT89S52;temperaturecontrol;PT1000;PID目录论文总页数：331引言11.1课题背景11.2国内外研究现状11.3研究方法12系统方案12.1水温控制系统设计任务和要求1

6、2.2水温控制系统部分22.2.1CPU（ComputerprocessingUnit）中央处理器22.2.2温度控制系统算法分析33系统硬件设计73.1总体设计框图及说明73.2外部电路设计83.2.1温度采集电路83.2.2温度控制电路93.3单片机系统电路设计112.3.1系统框图113.3.2A/D转换电路113.3.3串口通讯部分电路153.3.4键盘设置电路174.系统软件设计174.1程序框架结构174.2程序流程图及部分程序184.2.1主程序模块184.2.2系统初始化204.2.3按键程序204.2.4A/D采样

7、数据处理224.2.5PID计算254.2.6继电器控制265.AT89S52单片机简介286.系统安装调试与测试296.1串口调试296.2继电器测试29结论30致谢32第1章引言1.1课题背景一些价格比较昂贵的观赏鱼，如蝴蝶鱼，银龙鱼等对于温度的要求比较苛刻。随着人们生活水平的提高，这些鱼类在我国的饲养开始兴盛，因此，对饲养环境温度进行恒温控制十分必要。现有的一些温度控制设备，如HAl68型的温度控制棒，结构比较简单，一般采取的是开关式的控制，即当测量温度低于设定温度时进行加热，其结果是饲养水域内温度不均，控温效果不理想。1.2

8、国内外研究现状目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着