水温控制系统设计

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1、毕业设计（论文）题目：水温控制系统设计与研究系：信息工程系摘要本设计以89c52单片机为核心，采用了温度传感器AD590，A/D采样芯片ADC0804，可控硅MOC3041及PID算法对温度进行控制。该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。本设计实现了水温的智能化控制以及提供完善的人机交互界面及多机通讯接口，系统由前向通道模块（即温度采样模块）、后向控制模块、系统主模块及键盘显示摸块等四大模块组成。本系统的特点在于采用PC机及普通键盘实现了多机通信。关键字：单片机；温度传感

2、；信号处理AbstractThesinglecomputer89c52isusedasacoreinthisdesign.SomeimportantICsushasAD590ADC0804MOC3041wasusedinthissystem.weadoptPIDtocontrolthetemperature.Thesystemincludefourpart---Thepreviousmodel,Thelastmodel,keybordmodel,Themaincontrolmodel.AdoptannularitypulsedistributortocometruetoS

3、tepperMotorspeedregulation,thecornerunderthecontrolof.Displayhavingrealizedtime,thetemperaturehereonthebasis,Andrealizeunderthecontrolof,displaytotheelectricmotorbyPCmachineKeyword:SCM;Temperaturesensing;Signalprocessing目录第一章引言11．1总体方案论证1第二章模块方案论证22.2.1控制方法论证22.2.2系统组成论证32.2.3单片机系统选择32.2.

4、4温度控制方案论证32.2.5键盘显示电路论证4第三章总体设计5第四章硬件电路设计与计算64．1主机控制部分74．2温度采样电路74．3温度控制电路84．4键盘与数字显示部分94．5微机控制及图形显示部分11第五章软件设计125．1键盘显示程序流程：125．2主程序流程图：12第六章测试方法与测试结果146．1系统测试仪器：156．2测试方法：156．3测试结果15第七章设计总结17附录18致谢46参考文献47第一章引言该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。因此，应以单片

5、微型计算机为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足检测、控制应用类型的功能要求。另外，单片机的使用也为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机交互界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑道路中往往是难以实现或无法实现的。所以，本例采用以单片机为核心的直接数字控制系统。本设计的任务与要求为一升水由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。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。扩

6、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。11．1总体方案论证（1）、方案一：此方案是采用传统的模拟控制方法（方案框图如图2-1-1），选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定加热或者不加热。器特点是电路简单，易于实现，但是系统所得结果的精度不高并且调节动作频繁，系统静差大，不稳定。系统受环境的影响大，不能实现复杂的控制算法，而且不易实现对系统的控制及对温

7、度的显示，人机交换性能差。图2-1-1模拟控制框图（2）、方案二：采用单片机89c52为核心。采用了温度传感器AD590采集温度变化信号，A/D采样芯片ADC0804将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度，使其达到稳定。使用单片机具有编程灵活，控制简单的优点，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。该水温控制系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。以单片微型计算机为核心组