基于单片机的水温控制系统设计
资料介绍：
基于单片机的水温控制系统设计(论文11000字)
本系统以AT89C51，AT89C2051单片机为核心，主要包括传感器温度采集，A/D模/数转换，按扭操作，单片机控制，数码管数字显示等部分。本系统采用PID算法实现温度控制功能，通过串行通信完成两片单片机信息的交互而实现温度设定、控制和显示。本设计还可以通过串口与上位机（电脑）连接，实现电脑控制。系统设计有体积小、交互性强等优点。为了实现高精度的水温控制，本单片机系统采用PID算法控制和PWM脉宽调制相结合的技术，通过控制双向可控硅改变电炉和电源的接通、断开，从而改变水温加热时间的方法来实现对水温的控制。本系统由键盘显示和温度控制两个模块组成，通过模块间的通信完成温度设定、实温显示、水温升降等功能。具有电路结构简单、程序简短、系统可靠性高、操作简便等特点。
课题任务与要求：
1.基本要求
一升水由1kw的电炉加热，要求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调整，以保持设定的温度基本不变。
2.主要性能指标
a. 温度设定范围：30-90℃，最小区分度为1℃。
b. 控制精度：温度控制的静态误差≤1℃。
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c. 用十进制数码显示实际水温。
d. 能打印实测水温值。
3.扩展功能
a. 具有通信能力，可接受其他数据设备发来的命令，或将结果传送到其他数据设备。
b. 采用适当的控制方法实现当设定温度与环境温度突变时，减小系统的调节时间和超调量。
c. 温度控制的静态误差≤1℃。
d. 能自动显示水温随时间变化的曲线。
目 录
摘 要…………………………………………………………………………………4
第1节 课题任务要求 ……………………………………………………………..5
第2节 总体方案设计 ………………………………………….………………....5
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2.1 总体方案确定……………………………………………….…………………..6
2.1.1 控制方法选择………………………………...…………………………….6
2.1.2 系统组成……………………………………………………………………7
2.1.3 单片机系统选择……………………………………………………………7
2.1.4 温度控制……………………………..…………………………………….7 [来源：http://www.doc163.com]
2.1.5 方案选择…………………………..………………………………………7
第3节 系统硬件设计……………………….……………………………………..8
3.1 系统框图……………………………………………………………………..8
3.2 程序流程图…………………………………..……………….……………..12
第4节 参数计算……………………………..………………….………………...16
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4.1 系统模块设计…………………………………………….……………………16
4.1.1 温度采集及转换………………….……………………..………………….16
4.1.2 传感器输出信号放大…………………..……………………………………17
4.1.3模数转换………………………………..…………………………………….18
4.1.4 外围电路设计……………………………….……………………………….19
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4.1.5 数值处理及显示部分………………………………………………………..19
4.1.6 PID算法介绍………………………………………………...………………19
4.1.7 A/D转换模块………………………………………………..………………20
4.1.8 控制模块……………………………………………………..………………21
4.2 系统硬件调试………………………………………………………………….21 [版权所有：http://DOC163.com]
第5节 CPU软件抗干扰 ………………………………………….……………..24
5.1 看门狗设计………………………………………………………….…………24
第6节 测试方法和测试结果……………………………………………27
6.1 系统测试仪器及设备…………………………………………....……………27
6.2 测试方法…………………………………………………………..…………27
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6.3 测试结果………………………………………………………………………27
结束语 ………………………………….………………....……..29
参考文献.…………………………………….……….…………………..…30
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