水温自动控制系统设计

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1、河北大学工商学院2012届本科生毕业论文（设计）水温自动控制系统设计摘　　要水温自动控制系统在工业及日常生活中应用广泛，在生产中发挥着重要作用。实现水温控制的方法很多，如单片机控制、PLC控制等等。而其中用单片机控制实现的水温控制系统，具有可靠性高、价格低、简单易实现等多种优点。单片机用于工业控制是近年来发展非常迅速的领域，现在许多自动化的生产车间里，都是靠单片机来实现的。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，使得控制性能很难提高，有些工艺过程其温度

2、控制的好坏直接影响着产品的质量，因此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参数整定相结合的方法来实现的水温控制系统，其硬件电路包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232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；PID河北大学工商学院2012届本科生毕业论文（设计）DesignofTemp

3、eratureAutomaticControlSystemABSTRACTThetemperatureisoneofthemainlychargedparameterswhichareindustrialcontroltargets.Itisdifficulttoenhancethecontrolperformanceduetothecharacteristicsofthetemperaturechargedobject.Suchasinertia,hysteresisandnon-linear,etc…Itstemper

4、aturecontrolprocesswillhaveadirectimpactonthequalityoftheproductinsometechnologicalprocess.Thereforeitisabsolutevaluabletodesignaidealtemperaturecontrolsystem.Inordertorealizethehighaccuracysurveyandcontrolofwatertemperature.SystematiccoreisAT89S52,whichisalow-pow

5、erloss,high-performance8-bitMCUofAtmelCompany.ThesystemunifiesPIDcontrolalgorithmandPIDparametertuningtocontrolthewatertemperature.Itshardwarecircuitalsoincludestemperaturegathering,temperaturecontrolandtemperaturedisplay,keyboardinputandRS232interfaces.Thesystemc

6、anrealizetosurveythewatertemperature,anditcanadjustthetemperatureaccordingtothesettingvalue.Keywords：AT89S52;temperaturecontrol;PT1000;PID河北大学工商学院2012届本科生毕业论文（设计）目录1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22.1水温控制系统设计任务和要求22.2水温控制系统22.2.1方案选择22.2.2温度控制系统算法分析43系统硬件设计93.

7、1总体设计框图及说明93.2外部电路设计93.2.1温度采集电路93.2.2温度控制电路113.3单片机系统电路设计113.3.1A/D转换电路113.3.2串口通讯部分电路143.3.3数码显示电路164系统软件设计174.1程序框架结构17河北大学工商学院2012届本科生毕业论文（设计）4.2程序流程图及部分程序174.2.1主程序模块174.2.2系统初始化194.2.3按键程序194.2.4A/D采样数据处理214.2.5PID计算244.2.6继电器控制255系统安装调试与测试275.1串口调试275.2继电器测

8、试275.3温度采集与测试276结论28参考文献29致谢30河北大学工商学院2012届本科生毕业论文（设计）1引言1.1课题背景温度控制是无论是从工业生产过程中，还是在日常生活中都起着至关重要的作用，过低的温度或者过高的温度都会使水资源失去应用的作用，从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度