最新黑龍江省電子設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)作品水溫控制系統(tǒng)-文庫(kù)吧
2025-04-10 13:04 本頁(yè)面
【正文】 信實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定、控制和顯示，有體積小、交互性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)高精度的水溫控制，本單片機(jī)系統(tǒng)采用PID算法控制和PWM脈寬調(diào)制相結(jié)合的技術(shù)，通過(guò)控制加熱棒、半導(dǎo)體制冷片和電源的接通、斷開(kāi)，從而改變水溫加熱或制冷時(shí)間的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的控制。關(guān)鍵詞：STC89C52 DS18B20 溫度自動(dòng)控制1. 方案論證 題目解析 根據(jù)命題要求設(shè)計(jì)制作一個(gè)水溫自動(dòng)控制系統(tǒng)，水溫可以在10℃—70℃量程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)人工設(shè)定，并且在環(huán)境溫度降低或升高時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 主要性能指標(biāo)有：（1）可鍵盤設(shè)定控制溫度值，并能用液晶顯示，℃；（2）可以測(cè)量并顯示水的實(shí)際溫度。溫度測(cè)量誤差在177。 ℃內(nèi)；（3）水溫控制系統(tǒng)應(yīng)具有全量程（10℃—70℃）內(nèi)的升溫、降溫功能（降溫可用半導(dǎo)體制冷片、升溫用800W以內(nèi)的電加熱器）；（4）在全量程內(nèi)任意設(shè)定一個(gè)溫度值（例如起始溫度177。15℃內(nèi)），控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)該給定溫度的恒值自動(dòng)控制?？刂频淖畲髣?dòng)態(tài)誤差≤177。4℃，靜態(tài)誤差≤177。1℃，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間≤15min（最少兩個(gè)波動(dòng)周期）。 各種方案比較與選擇 方案一：溫度信息由模擬溫度傳感器AD590轉(zhuǎn)換成毫伏級(jí)別的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大電路LM324將弱電壓信號(hào)放大到單片機(jī)可以處理的范圍內(nèi)，然后再輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809中，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入到單片機(jī)中，在單片機(jī)中對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。將處理結(jié)果輸入給控制電路，控制加熱或制冷，輸給液晶顯示電路，顯示測(cè)量的溫度以及溫度的變化。方案一系統(tǒng)原理框圖如圖一所示。 模擬溫度傳感器AD590放大模塊LM324模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809單片機(jī)STC89C52控制模塊加熱器制冷器液晶顯示鍵盤圖一 方案一系統(tǒng)框圖 方案二：溫度信息由數(shù)字溫度傳感器18B20感知并通過(guò)串行通信傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)點(diǎn)接收到的信息處理，與按鍵輸入信息進(jìn)行比較，進(jìn)行PID運(yùn)算，然后將信息輸給液晶顯示電路，讓12864顯示出來(lái)。輸給控制電路，控制加熱或制冷器工作，從而完成對(duì)水溫的各項(xiàng)控制工作。方案二系統(tǒng)原理框圖如圖二所示。 溫度采集模塊18B20鍵盤輸入單片機(jī)STC89C52液晶顯示模塊1
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