【正文】 學(xué) 號 : 090701224 專業(yè)班級 : 09電氣工程及其自動化 2 班 指導(dǎo)教師 : 李衛(wèi)平 提交日期 : 20200515 教務(wù)處制 惠州學(xué)院 HUIZHOU UNIVERSITY 摘 要 本文設(shè) 計了一種以單片機 STC89C52 為核心的精密溫度控制系統(tǒng)。它使用一線制數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集溫度，并通過四位數(shù)碼管顯示實時溫度。單片機采用 PID 控制算法對測量值和設(shè)定值進行處理，計算輸出 PWM波控制繼電器調(diào)節(jié)發(fā)熱電路的發(fā)熱功率，最終控制被控對象溫度。 ℃，表明該溫度系統(tǒng)比較穩(wěn)定并且精確，能夠?qū)崿F(xiàn)對溫度的精密控制?！?. It show that the system is precise and steady, and control precise temperature. Keywords: Temperature control MCS52 DS18B20 PID PWM 目 錄 1 前言 ...........................................................................................................................................1 2 設(shè)計理論基礎(chǔ) .............................................................................................................................2 PWM控制技術(shù) ...................................................................................................................2 數(shù)字 PID算法 ..................................................................................................................2 3 系統(tǒng)的方案設(shè)計 .........................................................................................................................4 ........................................................................................................4 ...............................................................................................................4 ...............................................................................................................4 .....................................................................................................4 4 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 ..................................................................................................................6 ........................................................................................................7 單片機 STC89C52的簡介 ........................................................................................7 單片機系統(tǒng)模塊的硬件設(shè)計 ................................................................................. 10 功能實現(xiàn)模塊 ................................................................................................................ 11 采樣模塊 ............................................................................................................. 11 按鍵模塊 ............................................................................................................. 12 顯示模塊 ............................................................................................................. 13 溫度控制模塊 ................................................................................................................ 14 5 系統(tǒng)軟件設(shè) 計 ........................................................................................................................... 15 主程序模塊 .................................................................................................................... 15 功能實現(xiàn)模塊 ................................................................................................................ 17 溫度采樣子程序 .................................................................................................. 17 顯示子程序 ....................................................................................................... 17 運算控制模塊 ................................................................................................................ 18 6 系統(tǒng)調(diào)試 .................................................................................................................................. 19 Keil軟件的簡介 ............................................................................................................ 19 Proteus軟件的簡介 ...................................................................................................... 19 軟件仿真 ....................................................................................................................... 20 硬件調(diào)試 ....................................................................................................................... 21 ........................................................................................................................ 22 7 結(jié)論 ......................................................................................................................................... 24 致謝 ............................................................................................................................................ 25 參考文獻 ..................................................................................................................................... 26 附錄 ............................................................................................................................................ 27 1 1 前言 溫度是眾多行業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)參數(shù)之一，也是與人們生活息息相關(guān)的一個重要物理量。因此，溫度控制是生產(chǎn)工藝流程中極為重要的一個環(huán)節(jié)，尤其在電力、航天、交通、造紙、裝備制造、食品加工等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。和傳統(tǒng)的溫度控制相比，基于單片機數(shù)字 PID 算法和 PWM 控制技術(shù)的溫度控制系統(tǒng)不僅能保持系統(tǒng)穩(wěn)定精確，還可以降低能源消耗。而 PID 控制方式控制穩(wěn)定且精度高，能滿足精密溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)定要求。本設(shè)計又采用 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，該傳感器具有微型化、封裝簡單、低能耗、高性能抗干擾能力、測量范圍廣、強易配處理器等優(yōu)點，可使系統(tǒng)測量更加精確，電路更加簡單。本章將逐一介紹以上所涉及到的控制算法和控制技術(shù)。它是 一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對 模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)， 廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。這是按穩(wěn)壓的控制方式