单片机模糊温度控制系统设计与制作摘要(孙松)

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1、黄石理工学院2009届优秀毕业设计（论文）摘要汇编单片机模糊温度控制系统设计与制作教学院：电气与电子信息工程学院　学生姓名：盛怡琼专业班级：电子信息工程专业（2）班指导教师：孙松讲师摘要：本课题针对以单片机为控制器，由电阻丝加热系统组成的温度控制系统进行模糊温度控制系统设计与制作。本课题的温度控制对象具有非线性、大滞后、大惯性、升温单向性等特点的加热炉进行模糊控制的应用研究，设计出一个基于AT89S51单片机的模糊温度控制系统，系统采用AT89S51单片机收集温度信号并实时控制电加热炉温度，温度信号由温度

2、传感器LM35采集，通过模数转换装置ADC0804把转化的数字温度信号传送到单片机，单片机经模糊运算处理后，通过5个七段LED数码管显示当前温度和设定温度，并发出控制信号，控制固态继电器的开关时间，来控制电炉温度。关键词：单片机；AT89S51；温度传感器温度采集；模糊控制Single-chipfuzzytemperaturecontrolsystemdesignandproduction Abstract：ThetemperatureautomaticcontrolsystembasedonSingle

3、-ChipMicrocomputerisdescribedinthearticleincludingsystemscheme,theoreticalanalysis,hardwareandsoftwaresystemtesting,themaintechnicalperformanceparameters.ThesystemusemicrocomputerAT89S51tocollectandcontroltemperatureinrealtime,sothehardwareissimpleandeasy

4、tomake.TemperatureissuppliedbyaconverterADC0804,theoutputcircuitusesfiveseven-segmentLEDtoshowtherealtemperature.Itfitsthedemandbythattesting,andthesystemhasbetteraccuracyofmeasureandcontrol.Keywords：Single-ChipMicrocomputer;AT89S51;Temperaturesensor;Temp

5、eraturecollection;Fuzzycontrol引言本文的研究，就是以电加热炉作为控制对象，通过对模糊控制技术的性能分析，研究适合于单片机技术的、简单易行的优化方法建立优化型模糊控制系统，达到精确、有效控制的目的。另外，结合单片机技术，制作一个实用的单片机模糊控制器。而生产过程自动化是保持生产稳定、降低消耗、改善劳动条件、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段。采用温度控制系统来控制温度对企业具有重要的意义。1模糊控制的组成和基本原理组成：模糊逻辑控制系统的基本结构如图110黄石理工学院200

6、9届优秀毕业设计（论文）摘要汇编所示。从图中可以看出，模糊控制系统的主要部件是模糊化过程、知识库(含数据库和规则库)、推理机制和精确化计算。图1模糊控制的组成模糊控制系统的基本原理：由图2可看出，模糊控制系统由A/D，D/A、模糊控制器、被控对象、传感器、执行机构等组成，它的核心部分为模糊控制器。模糊控制器的工作原理为：首先，微机经中断采样获取被控制量的精确值，然后让系统给定与反馈相比较得到偏差e输入模糊控制器。在模糊控制器中，将精确量e以一定方法模糊化，得到偏差e的模糊量e（实际上是一个模糊向量）。再由

7、e与模糊控制规则R根据模糊推理规则进行模糊决策，得到模糊控制量u，所以为了对被控对象施加精确的控制，还需要将其清晰化转换为精确量u，然后经D/A得模拟量送给执行机构，对被控对象进行第一步控制。然后，中断等待第二次采样，进行第二步控制二，……这样循环下去，就实现了对被控对象的模糊控制。图2模糊控制原理框图2模糊温度控制系统硬件部分设计AT89S51型单片机模糊控制器的硬件系统组成：根据单片机模糊控制系统的功能要求，本控制器由89S51型单片机、前向通道、后向通道、人机交互和与安全模块组成。AT89S51型单

8、片机模糊控制器前向通道的设计10黄石理工学院2009届优秀毕业设计（论文）摘要汇编（1）人机接口电路设计：电路图如图3所示，当S按键断开时，VCC直接通过5k的上拉电阻与单片机的P口相接，由于单片机内部的自带电阻远远大于5k，所以VCC直接供给单片机5V的电压；当S按键接通时，电路转化为VCC直接通过5k的电阻与GND相连，电压全部加在电阻上面，所以此时单片机的P接口无电压信号，此时上拉电阻还可以起到防止电源短路的危险。因此按