毕业论文基于单片机的水温控制系统.doc

数理与信息工程学院 《单片机原理及应用》期末课程设计 题 目： 各类温度控制系统 专 业： 电子信息工程 班 级： 电信041班 姓 名： 李海艳 学 号： 指导老师： 余 水 宝 成 绩： 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 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 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 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 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 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 6.3 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 数理与信息工程学院 04电子信息工程1班 李海艳 指导教师：余水宝 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 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