基于PID与PMW的加热控制系统设计 .pdfVIP

摘要

在现代化的工业生产中，温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制。如：在

冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们

都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。加热处理是

工业生产中使用最为广泛的工艺之一，与之相关的各种温度控制系统广泛应用于冶金、

化工、机械、食品等领域。本设计在了解了国内加热控制系统设计技术、PID控制器及

脉宽调制技术应用现状，掌握了PID与PWM技术及与加热控制系统设计制作相关的基础

知识，利用PID控制器和PMW输出策略设计并制作了一个闭环温度（加热）控制系统。

本系统以AT89S52单片机作为控制装置的智能部件，采用数字温度传感器DS18B20

完成温度的采样，二位的LED共阳极数码管形成显示电路。通过设计和改进，本系统采

用了PID控制原理来完成对温度的主控制。采用PWM技术，通过程序控制对AT89S52的

管脚进行通断控制，来完成对加热电阻的输出功率控制。能对室温以上60°以下的温度

实行恒温控制，基本达到设计要求。本设计具有设计简单、操作性强、适应性大等优点，

在其他工程工业中可以借鉴。文章中详细的分析了系统设计方案的选择与硬件电路的设

计并且给出了系统的调试过程及部份软件程序，可以模仿设计。

关键词：AT89S52；DS18B20；温度控制；PID；PWM

Abstract

Inmodernindustrialproduction,temperaturecontrolisoftenencounteredduring

thetemperaturedetectionandcontrol.Heattreatmentisthemostwidelyusedindustrial

productionprocess,oneassociatedwithavarietyoftemperaturecontrolsystemiswidely

designofdomesticheatingcontrolsystemdesign,PIDcontrollerandPWMtechnology

application,thePIDcontrolandPWMtechnologyanddesignedwiththeheatingcontrol

system,thebasicknowledgerelatedtotheuseofPIDcontrollerdesignandPMWoutput

strategyandproducedaclosed-looptemperature(heating)controlsystem.

ThesystemasacontroldeviceAT89S52microcontrollersmartparts,completewith

digitaltemperaturesensorDS18B20temperaturesampling,twooftheLEDdigitaltube

usesthePIDcontroltheorytocompletethemaincontrolontemperature.WithPWM

technology,programmedtocarryoutthepinsontheAT89S52offcontrol,tocompletethe

heatresistanceoftheoutputpowercontrol.Toroomtemperatureover60°belowthe

temperatureoftheimplementationoftemperaturecontrol,basicallymeetthedesign

designchoicesandhardwaredesignanddebuggingthesystemisgivenandsomesoftware

programsthatmimicthedesign.

Keywords:AT89S52;DS18B20;temperaturecontrol;PID;PWM