基 于 51 单 片 机 的 温 度 控 制 系 统 设 计 与 实 现 1. 系 统 设 计 概 述 温 度 控 制 系 统 是 智 能 控 制 领 域 中 的 一 个 重 要 领 域 ， 主 要 应 用 于 各种 工 业 生 产 、 制 冷 空 调 、 农 业 温 室 等 领 域 。 本 文 主 要 介 绍 基 于 51 单 片机 的 温 度 控 制 系 统 。 2. 系 统 硬 件 设 计 系 统 硬 件 设 计 主 要 分 为 两 部 分 ： 传 感 器 采 集 部 分 和 控 制 执 行 部 分 。其 中 传 感 器 采 集 部 分 主 要 采 用 DS18B20 数 字 温 度 传 感 器 ， 控 制 执 行 部分 则 主 要 采 用 继 电 器 进 行 控 制 。 3. 系 统 软 件 设 计 系 统 软 件 设 计 主 要 采 用C 语 言 进 行 编 程 实 现 。 具 体 包 括 温 度 采 集 、PID 算 法 控 制 以 及 控 制 执 行 等 功 能 。 4. 温 度 采 集 部 分 设 计 温 度 采 集 部 分 采 用 DS18B20 数 字 温 度 传 感 器 进 行 温 度 采 集 。 该 传感 器 具 有 传 输 速 度 快 、 采 集 精 度 高 等 特 点 。 系 统 采 用 单 总 线 模 式 进 行控 制 ， 通 过 读 取 传 感 器 中 的 温 度 数 据 并 进 行 运 算 ， 得 到 当 前 温 度 值 。 5. 基 于 PID 算 法 的 控 制 设 计 本 系 统 采 用 PID 算 法 进 行 控 制 ， 具 体 包 括 比 例 控 制 、 积 分 控 制 和微 分 控 制 。 其 中 比 例 控 制 主 要 控 制 温 度 的 偏 差 ， 积 分 控 制 主 要 控 制 温度 的 稳 定 性 ， 微 分 控 制 主 要 控 制 温 度 的 变 化 率 。 6. 控 制 执 行 部 分 设 计 控 制 执 行 部 分 主 要 采 用 继 电 器 进 行 控 制 。 当 温 度 值 达 到 设 定 值 时 ，单 片 机 通 过 控 制 继 电 器 的 开 关 状 态 来 控 制 制 冷 或 制 热 设 备 的 开 关 。 7. 系 统 测 试 与 优 化 在 设 计 完 整 的 软 硬 件 系 统 后 ， 需 进 行 系 统 测 试 以 得 到 有 效 的 控 制效 果 。 在 测 试 过 程 中 ， 发 现 系 统 存 在 延 迟 现 象 ， 需 要 对 算 法 进 行 优 化 ，以 提 高 系 统 响 应 速 度 和 稳 定 性 。 8. 总 结 基 于 51 单 片 机 的 温 度 控 制 系 统 具 备 采 集 精 度 高 、 响 应 速 度 快 、 控制 稳 定 等 特 点 ， 能 够 广 泛 应 用 于 各 种 不 同 的 领 域 。 但 是 在 实 践 中 ， 还需 针 对 不 同 领 域 实 际 情 况 进 行 优 化 和 调 整 ， 以 提 高 系 统 效 率 和 稳 定 性 。
