水温自动控制系统设计

1、水温自动控制系统设计12020 年 4 月 19 日水温自动控制系统设计摘要水温自动控制系统在工业及日常生活中应用广泛，在生产中发挥着重要作用。实现水温控制的方法很多，如单片机控制、PLC 控制等等。而其中用单片机控制实现的水温控制系统，具有可靠性高、价格低、简单易实现等多种优点。单片机用于工业控制是近年来发展非常迅速的领域，现在许多自动化的生产车间里，都是靠单片机来实现的。温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中，由于受到温度被控对象特性（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响，使得控制性能很难提高，有些工艺过程其温度控制的好坏直接影响着产品的质量，因此设计一种较为理想的温度控制系统是非

2、常有价值的。为了实现高精度的水温测量和控制，本文介绍了一种以Atmel 公司的低功耗高性能CMOS 8位单片机为核心，以PID 算法控制以及PID 参数整定相结合的方法来实现的水温控制系统，其硬件电路包括温度采集、温度控制、温度显示、键盘输入以及RS232接口等电路。该系统可实现对温度的测量，并能根据设定值对温度进行调节，实现控温的目的。关键词 ： AT89S52；温度控制； PT1000；PIDDesign of Temperature Automatic Control SystemABSTRACTThe temperature is one of the mainly charged p

3、arameters which are industrial control targets. It is difficult to enhance the control performance due to the characteristics of the temperature charged object. Such as inertia,hysteresis and non-linear, etc Itstemperature control process will have a direct impact on the quality of the product in so

4、me technological process.Therefore it is absolute valuable to design a ideal temperature control system. In order to realize the high accuracy survey and control of watertemperature. Systematic core is AT89S52, which is a low-power loss, high-performance 8-bit MCU of Atmel Company. The system unifie

5、s PID controlalgorithm and PID parameter tuning to control the water temperature. Its hardware circuit also includes temperature gathering, temperature control and temperature display, keyboard input and RS232 interfaces. The systemcan realize to survey the water temperature, and it can adjust the t

6、emperature according to the setting value.Keywords ：AT89S52; temperature control; PT1000; PID文档仅供参考，不当之处，请联系改正。目录1引言 .错误! 未定义书签。1.1课题背景 .错误! 未定义书签。1.2国内外研究现状 .错误! 未定义书签。1.3研究方法 .错误! 未定义书签。2系统方案 .错误! 未定义书签。2.1水温控制系统设计任务和要求 .错误! 未定义书签。2.2水温控制系统 .错误! 未定义书签。2.2.1方案选择 .错误! 未定义书签。2.2.2温度控制系统算法分析 .错误! 未定义书

7、签。3系统硬件设计 .错误! 未定义书签。3.1总体设计框图及说明 .错误! 未定义书签。3.2外部电路设计 .错误! 未定义书签。3.2.1温度采集电路 .错误! 未定义书签。3.2.2温度控制电路 .错误! 未定义书签。3.3单片机系统电路设计 .错误! 未定义书签。3.3.1A/D 转换电路 .错误! 未定义书签。3.3.2串口通讯部分电路 .错误! 未定义书签。3.3.3数码显示电路 .错误! 未定义书签。4系统软件设计 .错误! 未定义书签。4.1程序框架结构 .错误! 未定义书签。12020 年 4 月 19 日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。4.2 程序流程图及部分程序 .错

8、误! 未定义书签。4.2.1主程序模块 .错误! 未定义书签。4.2.2系统初始化 .错误! 未定义书签。4.2.3按键程序 .错误! 未定义书签。4.2.4A/D 采样数据处理 .错误! 未定义书签。4.2.5PID计算 .错误! 未定义书签。4.2.6继电器控制 .错误! 未定义书签。5 系统安装调试与测试 .错误! 未定义书签。5.1串口调试 .错误! 未定义书签。5.2继电器测试 .错误! 未定义书签。5.3温度采集与测试 .错误! 未定义书签。6结论 .错误! 未定义书签。参考文献 .错误! 未定义书签。致谢 .错误! 未定义书签。22020 年 4 月 19 日文档仅供参考，不当之

9、处，请联系改正。1 引言1.1 课题背景温度控制是无论是从工业生产过程中，还是在日常生活中都起着至关重要的作用，过低的温度或者过高的温度都会使水资源失去应用的作用，从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度匮乏的情况下，我们就更应该掌握好对水温的控制，在环境恶劣或温度较高等场合下，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测示、显示、控制，使之达到工艺标准，以单片机为核心设计的水温控制系统，能够同时采集多个数据，并将数据经过通讯口送至上位机进行显示和控制。1.2 国内外研究现状当前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小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，总体发展水平依然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，依然有着较大的差距。当前，中国在这方面总体技术水平处于20 世纪 80 年代中后期水平。