温度控制系统 实验报告.doc

温度控制系统 姓名： 学号： 专业： 08电子信息工程 摘要 本系统是以单片机AT89C52和数字温度传感器DS18B20为核心，设计目标为电热恒温，能实现精确控温，并能显示当前温度。各项功能的实现由单片机控制系统来完成。加热功率为0～10W，，电源为直流10V，调温范围＋0℃～＋100℃，可以根据实际需要进行调节升温速度，温度控制精度为±0．5℃。 关键字： 单片机 温度控制 数字式 Abstract The system is based on AT89C52 microcontroller and digital temperature sensor DS18B20 as the core of the electric thermostat design, to achieve precise temperature control, and can display the current temperature. The realization of its functions by the control system microcontroller to complete. The heating power is 0 ~ 10W,, power supply DC 10V, Temperature range +0 ℃ ~ +100 ℃, can be adjusted according to actual needs of the heating rate, temperature control accuracy of ± 0.5 ℃. Keywords Microprocessor Temperature Control Digital 一．方案设计 一、系统硬件总体设计与描述 整个系统的硬件结构框图如图所示： 系统的proteus仿真图如下： 二、各模块说明 1、温度测量模块 测量环境温度的传感器采用的是DS-18B20数字温度传感器，该产品采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，测温范围 －55～+125，固有测温分辨率0.5。具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符水泥是将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀之材料保护固定并把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。水泥电阻的外侧主要是陶瓷材质。 性能测试与分析? 电阻电压9V （测试使用水泥电阻参数：10W 10R ，设定温度为33℃） 温度单位：摄氏度℃ 电流单位：A 温度/ 25.0 25.5 26.5 28.0 29.5 30.0 30.5 31.0 31.5 电流/ 0.79 0.78 0.78 0.78 0.62 0.52 0.51 0.40 0.35 温度/ 32.0 32.5 33.0 31.5 32.0 电流/ 0.25 0.18 0.00 0.00 0.00 2、测试结果分析 由我们的数据可知，当实测温度低于28℃ 即温差大于5℃时，电阻全功率输出（PWM占空比为100%），当温差小于5℃时，输出占空比开始减小（即电流开始减小），当温差大于5℃时系统停止加热（PWM波输出占空比为0%），系统实现线性加热。 3、系统动态性能指标分析 （1）由于电阻热惯性较大，存在系统超调量，经测试的超调量δ% = 1.5% （2）系统上升时间 Tr = 128s （3) 系统峰值时间 Tp = 245s （4）系统调节时间 Ts = 305s 四．总结 经过两个星期的不懈努力，在老师和同学的帮助下，在自己不断的努力学习中完成了该温度控制系统。本系统采用AT89C52单片机和数字式温度传感器DS18B20利用PWM波输出实现了线性加热和控温的目标。系统分为硬件和软件设计两部分，经独立调试和联合调试最终实现目标！ 8 改变PWM输出占空比 求取实际测量值和设定值差值 继续加热 停止加热 跟据温度做出判断 调用显示函数将温度显示在液晶屏上 单片机读取数据 调用DS18B20传送数据至单片机 系统初始化 —— 加热电阻 设定温度 单片机