基于触摸屏和单片机的温度控制系统设计

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1、经验交流《自动化技术与应用》2010年第29卷第2期TechnicalCommunications基于触摸屏和单片机的温度控制系统设计高学军．伍佳，杨盛(三峡大学，湖北宜昌433002)摘要：从硬件和软件两个方面介绍了一种基于AT89S52单片机和触摸屏的温度控制系统的组成，阐述了PID控制算法的限幅处理、参数整定和实现过程，创新点就是在控制系统中采用触摸屏来实现有关功能。系统实现了由触摸屏设置给定温度，显示实时温度、PID参数、实时温度变化曲线；单片机数据采集、数据处理、控制输出，最终在触摸屏上显示了良好的温度控制曲线，实现对于温控炉温度的

2、恒定控制。关键词：单片机；触摸屏；PID控制；温度控制系统中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)02—0t21-04DesignoftheTemperatureControlSystemBasedontheSCMandTouchscreenGAOXue-jun，WUJia，YANGSheng(Thi'eeGoegesUniversity,Yichang433002China)Abstract：ThestructuresofatemperaturecontrolsystembasedontheAT89S

3、52singlechipMicrocomputer(SCM)isintroduced，andthehardwarecompositionandthesoftwaredesignaredescribed．Thelimitingprocessing、parametertuningandimplementationprocessofPIDcontrolalgorithmarepresented．Innovationpointisusingtouch—screenCODtrolsystemtoachievethefunctionality．Thesy

4、stemcansetforagiventemperature，showsthereal—timetemperature、PIDp~ameters、real—timetemperaturecurvethroughthetouchscreen．Italsocancollectdata，processdata，controloutput．Finallythetouchscreendisplaysagoodtemperaturecontrolcurve，andachieveaconstanttemperaturecontroloffurnacetem

5、perature．Keywords：SCM；touchscreen；PIDcontrol；temperaturecontro1system1引言2系统硬件设计在很多工业生产过程中，为了保证生产过程正常安本设计系统的硬件电路如图l所示，主要包括：单全地进行，提高产品的质量，对加热用的电炉要求在一片机的最小系统、温度采集电路、信号调理电路、触摸定条件下保持恒温，不能随电源波动或炉内物体变化等屏接口电路、驱动电路、控制电路等。等，因此，要求对炉温进行实时检测及控制⋯。利用单片机和触摸屏开发一控制系统来控制炉温，成本低廉、可操作性高，且触摸屏可以设置

6、所需温度、显示实时温度以及温度变化曲线，极具人性化。采用PID控制算法对炉温进行控制，具有精度高、稳定性好的特点【2l。这种图1温度控制系统硬件方框图方案可大大提高工作效率，在实际生产中有很好的经济效益和推广价值。采样周期到达时，由温度传感器采集当前的温度，经过信号调理电路对采集的信号进行调理，并通过A／D转换后送入单片机，然后与设定温度进行比较，得出偏差信号，单片机根据预定的PID算法计算出相应的控制收稿日期：2009—09—07自动化技术与应用2010年第29卷第2期经验交流TochnicaICommunications量，该控制量控制温

7、控炉内部电路中的双向可控硅的导通和关引，以便切断和连接加热设备，从而控制温度稳定在设定值上，同时通过触摸屏显示温度变化曲线。主控器件为AT89S52，其片内具有8KB的可在线编程的FLASH存储器、256字节的RAM[引。它控制温度的采集、处理与显示。图3界面数据采集模块包括电压型精密集成电路温度传感设置完成后画面的传送用FX-232CBA一1型传送器LM35、调理电路、ADC0809模数转换芯片【5】。LM35电缆将触摸屏与电脑连接，此时触摸屏和PC机开始准直接用摄氏温度校准，线性度为+10．0mv／℃，测量范围备通信。重点是设置通讯参数，

8、当出现“串行通讯口”为一55～+150"(2，输出电压为+6V～-1．0V[引。根据实验界面时，设定速率为9600bps，数据位8位，停止位l位，要求温度设定范围是