电加热器温度的数字pid控制

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1、2013届本科毕业设计（论文）电加热器温度的数字PID控制ThedigitalPIDcontrolofelectricheater学院：工学院专业班级：电子信息工程0902班姓名：王阿东学号：090102050112指导教师：赵世强副教授完成时间：2013年4月10日二〇一三年四月论文题目：电加热器温度的数字PID控制专业：电子信息工程学生：王阿东签名：指导教师：赵世强签名：摘要温度是重要的物理量，温度的测量和控制，在工业生产和科研工作中都非常重要。本文介绍了一种以STC89C52单片机为检测控制中心的数字式水温自动控制系统。温度测量部分采用单总线集成温度传感器DS18B20，使系

2、统简单可靠，且易于操作。温度设置部分采用四个独立按键组成，显示部分采用四位共阴数码管显示，使系统变得简便而高效。温度控制采用PID数字控制算法，通过计算偏差值来控制光耦合和可控硅的通断，从而控制加热器的加热程度。实际调试表明，采用PID算法能使温度稳定在设定值附近。关键词:PID算法；单片机；温度控制；光耦合；可控硅Title:ThedigitalPIDcontrolofelectricheaterMajor:ElectronicinformationengineeringName:WangAdongSignature:Supervisor:ZhaoShiqiangSignatur

3、e:ABSTRACTTemperatureisanimportantphysicalquantities,TheTemperature'smeasurementandcontrolareveryimportantInindustrialproductionandscientificresearchwork.Thisarticleintroducesaautomaticdigitalwater'stemperaturecontrolsystemusingtheSTC89C52microcontrollerasthedetectandcontrolcenter.Thetemperatu

4、remeasurementpartusestheonebusintegratedtemperaturesensorDS18B20,whichmakingthesystemmoreSimpleandreliable,Andeasytooperate.Temperaturesettingpartismadeupoffourseparatebuttons，andDisplaypartadoptsfourLedDisplaytodisplay,whichmadethesystemeasyandefficient.TheTemperatureiscontroledbythePIDDigita

5、lcontrolalgorithm.TheheaterusesthecommonfastheaterwhichtheOrdinaryfamiliescommonlyused.Keywords：PIDalgorithm;MCU;Temperaturecontrol;Optocoupler;Siliconcontrolled目录前言11硬件系统设计21.1系统总体框图21.2单片机系统31.2.1单片STC89C52………………………………………………………………31.3数字温度传感器DS18B2041.3.1单线数字温度计DSl8B20介绍……………………………………….......

6、....41.3.2DSl8B20工作过程及时序……………………………………………...........51.3.3DS18B20连接图………………………………………………………...........51.4温度显示部分61.5温度设定部分61.6光耦器件71.6.1光电耦合器件简介……………………………………………………………71.6.2光电隔离技术的应用…………………………………………………………71.6.3光耦器件MOC3040……………………………………………………….....81.7可控硅81.7.1可控硅简介……………………………………………………………………82PID

7、算法102.1PID算法简介102.2PID算法的程序设计122.3PID算法参数整定方法133软件设计153.1PID控制流程153.2系统软件设计总流程图164结语17参考文献18致谢20附录20前言温度控制已成为工业生产、科研领域中很重要的一个环节,能否成功地将温度控制在需要的范围内关系到整个工作的成败。由于控制对象的多样性和复杂性,导致采用的温控手段也具有多样性。采用PID控制原理研制成适合用于小型电加热器的温度控制器。该控制器能够达到很好的控制效果,若精心选