09测控-鱼缸温度控制系统.doc

2011华东交通大学第八届电子设计大赛 项目名称： 小组成员： ? 所在系（院）、年级： 填表时间： 摘要: 本系统的硬件系统主要由ATMEL公司的AT89S52单片机为核心，配合DALLAS公司的DS-18B20数字温度传感器以足够频率进行温度采集，对比标准温度，通过软件设计PID算法快速得出最优的控制方案，系统通过AT89S52标准I/O口 控制脉宽The hardware of the system mainly use the AT89S52 microcontroller of the ATMEL company as the core, with the companys DS-18B20 DALLAS digital temperature sensor with sufficient frequency temperature acquisition, compared to standard temperature, through the software optimal PID control algorithm we can get the best Program fast, the system through the AT89S52 standard I / O port control PWM motor drive system module and TWH8751 L298 electronic switch, the use of PWM control techniques for variable speed pump and heater. The LCD1602 can show the activity temperature, heat pump water speed, and visual display of speed and so on, in the whole process that the system controlling the temperature. System has certain fault tolerance, the timely warning of errors, and forced to stop the heating system and water supply system. Sampling period the temperature is lower than 50ms. PWM frequency is higher than 1KHZ. 目录 一、总体设计方案选择 - 1 - 二、各模块方案论证及设计 - 2 - 1、温度采集模块 - 2 - 2、程序算法模块 - 2 - 3、驱动模块及执行控制模块 - 3 - 三、硬件概述 - 3 - 1、AT89S52单片机 - 3 - 2、DS-18B20数字温度传感器 - 3 - 3、L298电机驱动芯片 - 3 - 4、TWH8751功率开关 - 3 - 四、电路与程序设计 - 4 - 1、电路设计 - 4 - （1）供电模块 - 4 - （2）单片机最小系统模块 - 4 - （3）单片机系统外围模块 - 4 - 2、部分核心程序 - 5 - （1）温度转换 - 5 - （2）PID算法部分 - 5 - (3)PWM输出部分 - 6 -  一、总体设计方案选择 方案一、AT89S52单片机为控制系统，利用热敏电阻与AD转换器结合采集温度信号，由单片机推算出偏差，通过查表法得出控制方案。但热敏电阻与AD转换器电路复杂，占用较多单片机硬件资源，且干扰因素大。 方案二、AT89S52单片机为控制系统，利用DS-18B20芯片采集温度信号，由单片机通过PID算法得出控制方案，使用PWM脉宽调制技术对加热器和供水器进行调速。 方案三、AT89S52单片机为控制系统，利用DS-18B20芯片采集温度信号，由单片机通过PID算法得出控制方案，使用PWM脉宽调制技术对加热器和供水器进行调速，通过软件和硬件方法，增加系统的容错能力和人工控制升温降温功能及报警系统。 二、各模块方案论证及设计 1、温度采集模块 方案一、 采用SEMITEC热敏电阻和ADC08004转换器联合对温度进行采集，理论精度为 1℃ ，最高采样周期为500ms。采用该电路的优点是采样周期短，无须单片机利用程序来转换，减少单片机的工作负担。但是明显的不足是精度不够高，占用单片机硬件资源过多，而且热敏电阻有个先天不足，容易产生温漂。 方案二、 采用占用的温度芯片DS-18B20对进行温度采集，最高为12位分辨率