单片机水温控制系统大学设计.docVIP

永城职业学院 毕 业 论 文 论文题目：单片机水温控制系统 题 目 单片机水温控制系统 班 级 机电085班 专 业 机电一体化技术 学生姓名 耿海涛 指导教师 刘艳涛 日 期 2011年5月30日 单片机水温控制系统 摘要 在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一，在环境恶劣或温度较高等场合，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准。如何更快、更准确的控制所需的温度是温度控制技术的关键。本文介绍的是一个以51单片机为控制核心的水温控制系统，此系统通过人机交互设定控制温度，采用增量型PID算法，通过脉宽调制控制电炉加热，最终实现水温的恒定。该系统具有温度超调量小、调节时间短、静态误差小、测量精确、恒定温度与设定温度偏差小等优点，且控制方便、显示直观、性能稳定、可靠性高 关键词：温度控制， MSComm ，串行通信，89S51 单片机，VC，监控系统 目录 第一章 简介 4 第二章 硬件系统设计 7 2.1总体硬件设计 7 2.1.1控制系统的总体硬件结构 7 2.1.2 51单片机最小系统板简介 7 2.1.3 AT89S51性能简介 8 2.1.4硬件系统各功能模块设计 9 2.1.5键盘与显示电路 10 2.1.6串口通信接口电路 12 2.1.7可控硅调功控温电路 13 2.1.8掉电保护电路 16 第三章 单片机与PC通信 18 3.1工作方式 19 3.2 主要属性 19 3.3 单片机与PC机串口通信软件设计 21 3.3.1 PC上位机软件设计 21 3.3.2串口调试中要注意的几点： 22 第四章 监控软件的设计及编程实现 23 4.1水温监控软件实现的功能 23 4.2软件开发环境的选择 23 4.3程序类别介绍： 26 总结 29 谢 辞 30 参考文献 31 第一章 简介 及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制,在许多工业场合中都是重要的环节.水温的变化影响各种系统的自动运作，例如冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的水处理温度要求严格控制。对于不同控制系统，其适宜的水质温度总是在一个范围。超过这个范围，系统或许会停止运行或遭受破坏，所以我们必须能实时获取水温变化。对于，超过适宜范围的温度能够报警。同时，我们也希望在适宜温度范围内可以由检测人员根据实际情况加以改变。 单片机对对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法.自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来，80年代单片机技术进入快速发展时期，近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路，本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、自动控制、误差分析、仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合，使得单片机的应用非常广泛。同时，单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低，制造、安装、调试及维修方便。 随着电视监视器材、计算机技术的日益发展，图形监视系统在电视系统或监控场所得到了广泛地应用。用图形来实时显示被控对象（摄像机、终端设备等）在操作过程中的状态，具有清晰明了、形象直观且可以及时处理反馈信息。它比数字仪表包含的信息量大得多，因此使现场监控人员的工作方式得到了改进，效率也由此得到了很大的提高。现场电视监控系统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，能在多操作控制点上自动或手动切换多路图像，能遥控前端设备，能使摄像镜头自动对焦等；管理信息系统完成各类所需信息的采集、接收、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。目前的图形实时监控软件通常用VC或VC++开发，它具备编译各种可视化程序的功能，可以使计算机通过监控界面达到对被控对象的各种实时操控。 因此,我们选择设计一个简易的水温控制系统,采用单片机进行控制的水温自动控制电路，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并将PC 机强大的软硬件资源、