51系列单片机闭环温度控制实验报告

成绩：综合实验报告题 目：51 系列单片机闭环温度控制 班 级： 小组成员：指导老师：完成时间： 2024 年 11 月 一、实验名称： 51 系列单片机闭环温度控制实验——基于 Protuse 仿真实验平台实现基本情况：1.实验项目组长：2. 小组成员：序号姓 名班 级学 号分工系数1233.具体分工：负责程序编写，主要负责查询资料与实验报告撰写。4.实验要求：①设计硬件电路： 温度检测：采纳热电偶或热电阻 温度给定：采纳电位器进行模拟电压给定，0——5V AD 转采纳 12 位转换 显示采纳 8 位 LED，或者 LCD1602 显示 键盘 4X4，PID 等参数通过键盘设置。②软件 控制算法：数字 PID，参数在线修改。显示窗口：显示温度的设置值 SV、温度的实际值 PV。实际温度值，温度峰值、峰值时间等通过串口上传到上位机(选做)二、实验容1、系统基本原理(实验原理介绍)根据实验要求，温度闭环控制，即对加温速度、超调量、调节时间级误差参数，选择 PID 控制参数级算法，实现对温度的自动控制。闭环温度控制系统原理图如下：2、PID 算法的数字实现计算机 PID数字输出温控测温本次试验通过 8031 通过 OVEN 是模拟加热的装置，加一定的电压便开始不停的升温，直到电压要消逝则开始降温。仿真时，U 形加热器为红色时表示正在加热，发红时将直流电压放过来接，就会制冷，变绿。T 端输出的是电压，温度越高，电压就越高。8031 对温度的控制是通过可控硅调控实现的。可控硅通过时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲想 8031 用软件在 P1.3 引脚上产生，受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制级上。偏差控制原理是要求对所需温度求出偏差值，然后对偏差值处理而获得控制信号去调节加热装置的温度。PID 控制方程式：式中 e 是指测量值与给定值之间的偏差TD 微分时间T 积分时间KP 调节器的放大系数将上式离散化得到数字 PID 位置式算法，式中在位置算法的基础之上得到数字 PID增量式算法：3、温度控制软件设计程序结构图如下：4、硬件电路设计在温度控制中，常常采纳是硬件电路主要有两大部分组成：模拟部分和数字部分，对这两部分调节仪表进行调节，但都存在着许多缺点，用单片机进行温度控制使构成的系统灵活，可靠性高，并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理，可大大提高控制质量和自动化水平；总的来说本系统由四大模块组成，它们是输入模块、单片机系统模块、计算机...