基于单片机的水温控制系统毕业设计(论文)

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1、基于单片机的水温控制系统设计毕业设计论文目录摘要…………………………………………………………………………………4第1节课题任务要求……………………………………………………………..5第2节总体方案设计………………………………………….………………....52.1总体方案确定……………………………………………….…………………..62.1.1控制方法选择………………………………...…………………………….62.1.2系统组成……………………………………………………………………72.1.3单片机系统选择……………………………………………………………72.1.4温度控制……………………

2、………..…………………………………….72.1.5方案选择…………………………..………………………………………7第3节系统硬件设计……………………….……………………………………..83.1系统框图……………………………………………………………………..83.2程序流程图…………………………………..……………….……………..12第4节参数计算……………………………..………………….………………...164.1系统模块设计…………………………………………….……………………164.1.1温度采集及转换………………….……………………..………………….164.1.2传感器输

3、出信号放大…………………..……………………………………174.1.3模数转换………………………………..…………………………………….184.1.4外围电路设计……………………………….……………………………….194.1.5数值处理及显示部分………………………………………………………..194.1.6PID算法介绍………………………………………………...………………194.1.7A/D转换模块………………………………………………..………………204.1.8控制模块……………………………………………………..………………214.2系统硬件调试……………………………………………

4、…………………….21第5节CPU软件抗干扰………………………………………….……………..245.1看门狗设计………………………………………………………….…………24第6节测试方法和测试结果……………………………………………276.1系统测试仪器及设备…………………………………………....……………276.2测试方法…………………………………………………………..…………27486.3测试结果………………………………………………………………………27结束语………………………………….………………....……..29参考文献.…………………………………….……….…………………

5、..…30基于单片机的水温控制系统设计摘要：本系统以AT89C51，AT89C2051单片机为核心，主要包括传感器温度采集，A/D模/数转换，按扭操作，单片机控制，数码管数字显示等部分。本系统采用PID算法实现温度控制功能，通过串行通信完成两片单片机信息的交互而实现温度设定、控制和显示。本设计还可以通过串口与上位机（电脑）连接，实现电脑控制。系统设计有体积小、交互性强等优点。为了实现高精度的水温控制，本单片机系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术，通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开，从而改变水温加热时间的方法来实现对水温的控制。本系统由键盘显示和温度控制两个模

6、块组成，通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能。具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。第1节课题任务与要求：1.基本要求48一升水由1kw的电炉加热，要求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：30-90℃，最小区分度为1℃。b.控制精度：温度控制的静态误差≤1℃。c.用十进制数码显示实际水温。d.能打印实测水温值。3.扩展功能a.具有通信能力，可接受其他数据设备发来的命令，或将结果传送到其他数据设备。b.采用适当的控制方法实现当设定温度与环境温度突变时，减小系

7、统的调节时间和超调量。c.温度控制的静态误差≤1℃。d.能自动显示水温随时间变化的曲线。第2节总体方案设计2.1总体方案的确定2.1.1、控制方法选择由于水温控制系统的控制对象具有热存储能力大，惯性也较大的特点。水在容器内的流动或热量传递都存在一定的阻力，因而可以归于具有纯滞后的一阶大惯性环节。一般来说，热过程大多具有较大的滞后，它对任何信号的响应都会推迟一段时间，使输出与输入之间产生相移。对于这样一些存在大的滞后特性的过渡过程控制，一般来说可以采用以下几种控制方案：