毕业设计（论文）-基于单片机的热水器温度控制系统设计

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1、东华理工大学毕业设计（论文）目录基于单片机的热水器温度控制摘要温度是日常生活中不可缺少的物理量，温度在各个领域都有积极的意义。很多行业中以及日常生活中都有大量的用电加热设备，如用于加热处理的加热热水器，用于洗浴的电热水器及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还可以大幅提高被控系统的性能，从而能被大大提高产品的质量。因此，智能化温度控制技术正被广泛地应用。本温度设计采用现在流行的AT89C51单片机为控制器，用PID控制方法，再配以其他电路对热水器的水温进行控

2、制。关键词：89C51；PID；温度控制26东华理工大学毕业设计（论文）目录26东华理工大学毕业设计（论文）目录26东华理工大学毕业设计（论文）目录ABSTRACTTemperatureisessentialphysicalindailylife,andinvariousfieldshaspositiveimplications.Alotofbusinessesanddailyliveshavealotofelectricheatingequipment.Suchaselectricwaterheaterfo

3、rbathingandvarietyofdifferentusesofthetemperatureboxes.MCUtocontrolthemwitheasytocontrol,simple,flexibilityandothercharacteristics,alsocansignificantlyimprovetheperformanceofthecontrolledsystem,whichcanbegreatlyimprovedproductquality.Therefore,intelligentte

4、mperaturecontroltechnologyisbeingwidelyused.ThetemperaturecontroldesignusesthenowpopularAT89C51MCUcontroller,withPIDcontrolmethod,whichtogetherwithothercircuitsonthewaterheatertemperaturecontrol.Keywords:89C51；PID；TemperatureControl26东华理工大学毕业设计（论文）东华理工大学毕业设

5、计（论文）目录绪论1研究背景1研究内容11.系统方案论证及设计11.1系统方案设计11.2系统方案论证11.3系统方案实现22.PID控制策略32.1数学建模32.2PID算法42.3PID整定52.4控制的实现83.硬件电路103.1AT89C51单片机简介103.1.1中央处理器113.1.2片内数据存储器113.1.3片内程序存储区113.1.4振荡器和时序电路113.1.5电源与复位113.1.6并行I/O端口113.1.7定时/计数器123.1.8中断系统123.2时钟电路123.3看门狗电路133

6、.4温度检测及变送单元133.4.1热电偶143.4.2MAX6675的介绍143.4.3MAX6675的工作原理与功能153.4.4MAX6675的软件设定153.4.5MAX6675与89C51的接口实现163.5执行器163.5.1晶闸管173.5.2双向晶闸管隔离和触发电路183.6显示电路193.6.1静态显示驱动203.6.2动态显示驱动203.7按键电路213.8报警电路223.9电源电路及看门狗电路22东华理工大学毕业设计（论文）4.软件结构和程序框图244.1主程序模块244.2功能实现模块

7、244.2.1按键模块254.2.2报警模块和喂狗模块254.2.3温度采集子模块264.2.4显示子模块264.3运算控制器模块27致谢28参考文献29附录30东华理工大学毕业设计（论文）绪论研究背景温度是人类生产生活中非常关键的一项物理量，温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等。温度控制是工业生产过程中和日常生活中经常遇到的控制问题，人们需要对各种加热炉、热处理炉、家用热水器中温度进行监测和控制。特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用，其温

8、度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。工业生产中温度控制具有单向性、时滞性、大惯性和时变性的特征，同时要实现温度控制的快速性和准确性，对于提高产品质量具有很重要的现实意义。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控