水温控制系统设计及应用 毕业论文

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1、水温控制系统设计及应用摘要该水温控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制。温度信号由“一线总线”数字化温度传感器DS18B20提供，DS18B20在-10～+85°C范围内,固有测温分辨率为0.5℃。水温实时控制采用继电器控制电热丝和风扇进行升温、降温控制。系统具备较高的测量精度和控制精度，能完成升温和降温控制。关键词：AT89C51；DS18B20；水温控制17--目录摘要………………………………………………………………（II）绪论…………………………………………………………………（1）1系统方案选择和论证………………………

2、…(2)1.1题目要求…………………………………………………………(2)1.1.1基本要求………………………………………………………(2)1.1.2发挥部分……………………………………………………..(2)1.1.3说明……………………………………………………………(2)1.2系统基本方案……………………………………………………(2)1.2.1各模块电路的方案选择及论证……………………………..(2)1.2.2系统各模块的最终方案………………………………….（6）2硬件设计与实现………………………………（7）2.1系统硬件模块

3、关系……………………………………………(7)2.2主要单元电路的设计………………………………………..(8)2.2.1温度采集部分设计………………………………………..(8)2.2.2加热控制部分………………………………………………(10)2.2.3键盘、显示、控制器部分………………………………..(10)3系统软件设计………………………………………(10)3.1读取DS18B20温度模块子程序……………………………..(10)17--3.2数据处理子程序……………………………………………..(11)3.3键盘扫描子程序………

4、……………………………………..(11)3.4主程序流程图………………………………………………(12)4系统测试……………………………………………(13)4.1静态温度测试………………………………………………….(13)4.2动态温控测量…………………………………………………..(14)4.3结果分析………………………………………………………..(14)参考文献………………………………………………(15)致谢…………………………………………………………………（16）17--绪论目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小

5、型化等方面快速发展。温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平。成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后复杂时变温度系统控制，而且适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。现在，我国在温度等控制仪表业与国外还有着一定的差距。温度、压力，流量和

6、液位是四种最常见的过程变量，其中温度是一个非常重要的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制在工业领域应用非常广泛，由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点,它对控制调节器要求较高。温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。尽管温度控制很重要，但是要控制好温度常常会遇到意想不到的困难。本文主要介绍单片机温度控制系统的软件设计过程，其中涉及系统结构设计、元器件的选取和控制算法的选择、程序的调试和系统参数的整定。在系

7、统构建时选取了凌阳科技公司提供的一款新产品SPCE061A芯片作为该控制系统的核心。温度信号由PT1000和电压放大电路提供。通过PID算法实现对电炉功率和水温控制。使用SSR固态继电器作执行部件。同时，具有温度数字语音播报和显示啊功能。 系统控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。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控制，以保持设定的温度基本不变,具有较好的快速性与较小的超调。该系统为一实验系统，要求系统有控制能力，实现对主要可变参数的实时监控。因此系统控制部分程序设计在µ‘nSPTM集成开发环境中编辑、

8、编译、链接、调试以及仿真的。使用软件编程既减少了系统设计的工作量，又提高了系统开发的速度，使用软件还可以提高所设计系统的稳定性，避免了因个人设计经验不足而产生过多的系统缺陷。17--1.系统方案选择和论证1.1题目要求设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1L净水，容器为