基于单片机的水温控制系统设计资料

基于单片机的水温控制系统设计目 录摘 要…………………………………………………………………………………4第 1 节 课题任务要求 ……………………………………………………………..5第 2 节 总体方案设计 ………………………………………….………………....52.1 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 2.1.5 方案选择…………………………..………………………………………7第 3 节 系统硬件设计……………………….……………………………………..83.1 系统框图……………………………………………………………………..83.2 程序流程图…………………………………..……………….……………..12第 4 节 参数计算……………………………..………………….………………...164.1 系统模块设计…………………………………………….……………………16 4.1.1 温度采集及转换………………….……………………..………………….164.1.2 传感器输出信号放大…………………..……………………………………17 4.1.3 模数转换………………………………..…………………………………….184.1.4 外围电路设计……………………………….……………………………….194.1.5 数值处理及显示部分………………………………………………………..194.1.6 PID 算法介绍………………………………………………...………………194.1.7 A/D 转换模块………………………………………………..………………204.1.8 控制模块……………………………………………………..………………214.2 系统硬件调试………………………………………………………………….21第 5 节 CPU 软件抗干扰 ………………………………………….……………..245.1 看门狗设计………………………………………………………….…………24第 6 节 测试方法和测试结果……………………………………………276.1 系统测试仪器及设备…………………………………………....……………276.2 测试方法…………………………………………………………..…………2716.3 测试结果………………………………………………………………………27结束语 ………………………………….………………....……..29 参考文献.…………………………………….……….…………………..…30基于单片机的水温控制系统设计摘要：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。第 1 节 课题任务与要求：1.基本要求2 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℃。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...