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1、基于PID的恒温箱温度控制系统设计（2008届）2008年6月摘要本设计是恒温箱温度控制系统设计。可供各类实验室、医疗机构、食品加工、生产部门等使用。在周围温度不断变化条件下，使用恒温箱，可以使一定范围的温度恒定在特定温度下，从而适应生活和工作。控制的温度范围为50—120。恒温箱可以在线设定温度，并对温度进行实时数码显示。设计内容包括硬件和软件两个部分。硬件主要由AT89S52单片机、DS18B20数字温度传感器、8155片外存储器、继电器，LED数码管和报警器等组成。电原理图包括数据采集、温度
2、显示、键盘设定、温度控制和复位电路等几个模块。软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。本设计由键盘电路输入设定温度信号给单片机，温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机，单片机根据输入与反馈信号的偏差进行PID计算，输出控制信号给加温控制电路，实现加温和停止。当实际温度比设定温度大2摄氏度以上时，则清P1.3输出口，从而停止对电阻丝的加热。当实际温度比设定温度小2摄氏度以上时，取PID的最大值，实现全功率输出。在它们之间时，实现PID算法控制，控制可控硅的接触时间，调节电阻丝功率。显示电路实
3、现现场温度的实时监控。软件部分，采用PID控制和时间最优控制相结合的控制方案，实现了控制速度快、超调小、线性控制精度高和实现成本低等的优点。硬件部分采用单片机来实现温度控制，不仅具有控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度的提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量。关键词：恒温控制，单片机，数字PID算法ABSTRACTThesystemofthisdesignisthetemperaturecontrollerofaconstanttemperaturebox.Canbeprovided
4、aseachkindoflaboratory,medicaltreatmentorganization,foodprocessingandproducethesectionetc.usage.Undertheconditionthatthesurroundingstemperaturecontinuouslychange,theusageconstanttemperaturebox,canmakethetemperaturemaintainingofthecertainscopesettleund
5、ertheparticulartemperature,thusadaptthelifeandworks.Thetemperaturescopeofthecontrolis50-120,Theconstanttemperatureboxcanwithon-lineenactmenttemperature,andcarryonthesolidhourtothetemperaturefiguresmanifestation.Whenbeplacedintosettheappearance,figures
6、tubemanifestationenactmenttemperature,circulate,manifestationactualtemperature.Designcontentincludinghardwareandsoftwaretwoparts.Thehardwaremainlybyat89S52monolithicintegratedcircuit,theDS18B20digittemperaturesensor,8155pieceofexternalmemory,therelay,
7、theLEDnixietubeandthealarmapparatusandsooniscomposed.Electricityschematicdiagramincludingdataacquisition,temperaturedemonstration,keyboardhypothesis,temperaturecontrolandresetcircuitandsoonseveralmodules.Thesoftwarepartmainlyhascarriedonmathematicsmod
8、ellingandtheprogrammingtothePIDalgorithm.Thecircuitdesignofthekeyboardinputfromthesettemperaturesignaltothemicrocontroller,TemperatureSignalAcquisitionCircuitcollecttemperaturesignaltothemicrocontroller,AccordingtoSCMinputandfeedbacksignal,the
