【正文】 因此 必須設(shè)法消除引線電阻所造成的誤差。其準(zhǔn)確度比一般民用 品的規(guī)格嚴(yán)謹(jǐn)。 在 0℃ 時(shí)， 阻值為 100Ω 的白金感溫電阻， 簡(jiǎn)稱為 Pt100。鉑熱電阻元件是用陶瓷 為保護(hù)管做成的內(nèi)繞結(jié)構(gòu)，感溫元 件 可制成各種微型溫度傳感器探頭。這有效的減少了對(duì)單片機(jī)資源的占用。 SPCE061A 16Bit CPU 數(shù)據(jù)顯示 串口打印 溫度采集 語音播報(bào) 電 熱絲 繼電器 鍵盤設(shè)定 ``畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 6 顯示部分設(shè)計(jì) 系統(tǒng)使用數(shù)碼管作為顯示單元，通過 DIS_CLK 提供串行移位時(shí)鐘，DIS_DATA 提供串行數(shù)據(jù)， 可以方便的控制數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。 語音播報(bào)：語音播放水溫設(shè)置溫度，并播報(bào)整數(shù)溫度變化。 數(shù)據(jù)顯示：顯示設(shè)置溫度和測(cè)量溫度。 溫度采集 ：將電壓信號(hào) 轉(zhuǎn)換 成溫度值。 目前產(chǎn)品 有利用 PID 控制實(shí)現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實(shí)現(xiàn) PID 控制功能的可編程控制器 (PLC)，還有可實(shí)現(xiàn) PID控制的 PC 系統(tǒng)等 。不同的控制系統(tǒng)，其傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輸入輸出接口。 ``畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 4 PID 控制 簡(jiǎn)介 目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。 SPCE061A 單片機(jī) SPCE061A 作為凌陽公司推出的一款較為智能 的 16 位單片機(jī)，與 51單片機(jī)相比，最主要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是該單片機(jī)內(nèi)置 7 通道 10 位電壓模 數(shù)轉(zhuǎn)換器和 2 個(gè) 10 位 DAC 輸出通道，在外部信號(hào)傳入單片機(jī)時(shí)，不再需要外接模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。鉑電阻元件可與顯示儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器、掃描儀、數(shù)據(jù)記錄儀以及電腦 配套進(jìn)行精確的溫度測(cè)量和控制。在 外界 溫度作用下，鉑電阻絲的電阻值 將 隨之變而變化，可用于測(cè)量 200～800℃ 范圍內(nèi)的溫度。因此， 18B20 適合硬件資源較少，測(cè)量溫度要求不高的情況?！?。一線總線 具有 獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。``基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) 3 第 2 章 技術(shù)背景 溫度傳感器 溫度傳感器有多種類型，常見的有：數(shù)字接口的溫度傳感器，可 以與控制器直接相連；熱電偶溫度傳感器，一般線形度較差，需要開發(fā)人員進(jìn)行線性化調(diào)節(jié)；熱電阻溫度傳感器，線形度略好于熱電偶，測(cè)溫范圍較廣，應(yīng)用場(chǎng)合較多。采用 PID 算法進(jìn)行溫度的控制，有效的將溫度控制在設(shè)定值附近，``畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 2 LED 的實(shí)時(shí)顯示和打印機(jī)的輸出使本系統(tǒng)更加的實(shí)用。再 編程對(duì) 單片機(jī)及 其 外圍 電路進(jìn)行較為準(zhǔn)確的控制， 以實(shí)現(xiàn)通過鍵盤就可以方便的對(duì)水溫進(jìn)行 控制。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容及意義 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是 對(duì) 單片機(jī)控制的 水 溫 控制 系統(tǒng)進(jìn)行分塊的分析與設(shè)計(jì)，對(duì)其合理性進(jìn)行探究，最終 設(shè)計(jì) 一個(gè)實(shí)用的，功能完善的設(shè)計(jì)方案。在控制領(lǐng)域，溫度是一個(gè)永遠(yuǎn)被人們所關(guān)注的控制對(duì)象，它的控制不僅僅出現(xiàn)在常規(guī)的工控領(lǐng)域，在生活，商業(yè)，科研，軍事的方方面面，溫度的控制簡(jiǎn)直是無所不在，因此，對(duì)于溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究，不但有著很大的科研意 義，同時(shí)也有著現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。 PID。s observation..EEPROM is used to make the set of temperature control and the poweroff memory. If there is a new temperature control range, Change the keyboard to meet its demand. Keywords : Automatic adjustment。 如果有新的控溫范圍， 則 可以通過鍵盤改變。通過鍵盤可 設(shè)置一定 的溫度和溫度變化范圍，LED實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前 溫度 以 便于用戶觀測(cè)。I `` 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書 題 目： 基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) （軟件部分設(shè)計(jì)） 系 別： `` 專業(yè)班級(jí)： `` 學(xué)生姓名： XXX`` 指導(dǎo)教師： `` 教 研 室： `` 提交時(shí)間： `` `基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) I 摘 要 本系統(tǒng)以單片機(jī) SPCE061A為核心，采用鉑電阻溫度傳感器進(jìn)行溫度的采集，利用 SPY0030進(jìn)行 語音放大 ?？筛鶕?jù)提前設(shè)定的溫度，自動(dòng) 使用PID算法進(jìn)行 溫度 控制 。 采 用 EEPROM使設(shè)定的溫度 控制范圍 掉電存儲(chǔ)。 關(guān)鍵詞： 自動(dòng)調(diào)節(jié) ； 溫度控制 ； PID； 單片機(jī) ``畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 II ABSTRCT The system considers SPCE061A as the core, using the platinum resistance temperature temperature collection, and uses SPY0030 for the amplification of voice. It can be set in accordance with the temperature in advance, and can be controlled automatically by using PID algorithm for temperature. Keyboard can be set along with arbitrary changes of temperature and the temperature range, and the current temperature displayed by LED realtime to user39。 Temperature control。 Singlechip ``基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) III 目 錄 摘 要 ............................................................ I ABSTRCT............................................................ II 第 1 章 引言 ......................................................... 1 設(shè)計(jì)背景 ...................................................... 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、內(nèi)容及意義 .................................... 1 第 2 章 技術(shù)背景 ..................................................... 3 溫度傳感器 .................................................... 3 SPCE061A 單片機(jī) ............................................... 3 PID 控制簡(jiǎn)介 .................................................. 4 第 3 章 硬件實(shí)現(xiàn) ..................................................... 5 系統(tǒng)總體電路框圖 .............................................. 5 鍵盤部分設(shè)計(jì) .................................................. 5 顯示部分設(shè)計(jì) .................................................. 6 溫度采集部分設(shè)計(jì) .............................................. 6 數(shù)字濾波部分設(shè)計(jì) .............................................. 7 溫控部分設(shè)計(jì) .................................................. 7 打印部分設(shè)計(jì) .................................................. 7 語音播報(bào)部分設(shè)計(jì) .............................................. 8 第 4 章 軟件實(shí)現(xiàn) ..................................................... 9 軟件總體部分設(shè)計(jì) .............................................. 9 溫度測(cè)量程序設(shè)計(jì) ............................................. 11 數(shù)字濾波程序設(shè)計(jì) ............................................. 12 溫度控制程序設(shè)計(jì) ............................................. 13 打印控制程序設(shè)計(jì) ............................................. 14 PID 算法部分設(shè)計(jì) ............................................. 15 第 5 章 軟件調(diào)試與安裝 .............................................. 27 軟件調(diào)試 ..................................................... 27 軟件安裝 ..................................................... 28 第 6 章 結(jié)束 語 ...................................................... 29 致謝 ............................................................... 31 參考文獻(xiàn) ........................................................... 32 ``畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 IV 附錄 ............................................................... 33 `基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng) 1 第 1 章 引言 設(shè)計(jì)背景 隨著社會(huì)的進(jìn)步，技術(shù)的發(fā)展，越來越多地需要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工具的自動(dòng)化，不再需要人力的介入，有的環(huán)境甚至是人無法介入的，或者是人的干預(yù)對(duì)其的控制效果是不理想或者微乎其微的，種種情況促使人們對(duì)越來越多的設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的開發(fā)，使其脫離人的 直接 干預(yù)，可以獨(dú)立工作，節(jié)省了人力，同時(shí)可以高效快捷的解決問題。 目前在溫度的自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的研究領(lǐng)域，常用的算法大致有 PID算法，史密斯預(yù)估算法，模糊控制算法等，其中 PID算法以其簡(jiǎn)單易操作，控制效果好，容易理解等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于溫度控制的領(lǐng)域。 本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容是 通過對(duì)硬件的合理 選擇，在一定程度上實(shí)現(xiàn)該電子裝置的 方便性、實(shí)用性 和 低成本性。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了溫度控制系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)， 正常工作狀態(tài)下 不需要人為控制，只有 在 需要 改變溫度控制范圍時(shí)才 進(jìn)行人工調(diào)節(jié) ，方便了用戶。本課題的研究與實(shí)現(xiàn)，在工控領(lǐng)域有著重要的 理論 指導(dǎo)意義，同時(shí)如果將其用于實(shí)際應(yīng)用，有著廣泛的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì) 效益 。常見的數(shù)字接口的溫度傳感器如 18B20， 18B20 是 一線總線接口的溫度傳感器。測(cè)量溫度范圍為 55℃ ～ +125℃ ，在 10℃ ～ +85℃ 范圍內(nèi) ,精度為 177。其硬件操作比較簡(jiǎn)單，用戶只 需 對(duì)其進(jìn)行軟件編程就可以實(shí)現(xiàn)控制。 本設(shè)計(jì)擬采用鉑熱電阻作為溫度采集裝置，鉑熱電阻是一種 精確、靈敏、性能穩(wěn)定的溫度傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是：電氣性能穩(wěn)定，溫度和電阻關(guān)系近于線性，精度高。因此，在溫度控制精度要求比較高的情況，一般采 用鉑 熱電阻作為 溫度采集裝置。此外該單片機(jī)還具有豐富的外部擴(kuò)展功能，在很大程度上可以優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)置， 使系統(tǒng)更加完善、更具人性化。同時(shí)，控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個(gè)階段?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器， 變送器，通過輸入接口送到控制器。目前，PID 控制及其控制器或智能 PID 控制器已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，各大公司均開發(fā) 出 了具有 PID 參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器，其中 PID 控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)。