基于PID算法锅炉恒温控制系统毕业设计.doc

毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目： 基于PID算法的锅炉恒温控制系统 　　　　　　　 目 录 摘 要 III Abstract IV 1 绪 论 1 1.1 本课题研究背景和意义 1 1.2 研究内容 1 1.3 国内外现状 1 2 总体方案设计 2 2.1 方案论证 2 2.1.1 温度感应器的选用 2 2.1.2 PID选用环节 3 2.1.3 电源环节 3 2.2 系统组成总结构图 4 3 硬件电路设计 5 3.1 温度检测电路 5 3.2 单片机控制电路 6 3.3 A/D转换模块 9 3.4 功率模块电路 10 3.5 按键处理 11 3.6 显示模块电路 12 4 PID算法控制设计 13 4.1 PID算法控制简介 13 4.2 PID的基本原理和参数整定 13 5 软件部分设计 20 5.1 系统流程图 20 5.2 子程序流程图 21 6 调试与结论 29 参考文献 31 附 录 32 附录一：总电路图 32 附录二：程序变量定义 33 附录三：实物图 35 致 谢 37 STC12C5A60S2的单片机做为整个系统的控制核心和数据的处理单元，采用型号为PT100的温度传感器实时的采集温度，用双向可控硅作为输出功率的控制元件从而来实现对锅炉的自动温度控制。本系统通过PID算法控制，将温度控制在0到100度之间，同时能够实时的显示温度且能够将温度保持在一个给定值，最大误差不超过1摄氏度。 本设计的工作原理是当达到一个采样周期T时，通过温度改变传感器PT100的阻值，进而改变输出的电流，将这个模拟信号经过运算放大后再交给A/D转换处理后传给单片机，单片机能够将实时的温度跟设置的参数通过LCD显示屏显示出来，同时通过键盘给定的温度进行比较，进行PID运算。通过时间比例输出结果来控制双向可控硅的导通与关闭，从而达到对水温控制的效果。 关键词：锅炉；温度；单片机；PID控制 The constant temperature control system of boiler based on PID algorithm Abstract Along with the development of science and technology, constant temperature control has been in metallurgy, manufacturing, chemical and other industries. Temperature control can be seen everywhere in the process of human life and industrial production, constant temperature control is particularly important in the temperature control. So in modern, more and more people begin to research with temperature control in deeply. In this design, I have adopted STC12C5A60S2 microcontroller as the control core of the whole system and data processing unit, using the model of PT100 temperature sensors to collect real-time temperature and bidirectional thyristor to control output power control, which realizes the automatic temperature control of the boiler. This system is controlled by PID algorithm, to control the temperature between 0 and 100 degrees, at the same time which can be real-time display the temperature and can keep the temperature in a given value, the maximum error is less than one degree Celsius. Working principle of this design is that when re