恒温控制系统设计摘要：温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ，如家电、汽车、材料、电力电子等 ，常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 ，在工业企业中，如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题，开发出性能较好的温度控制系统对于测控技术的进展具有很大的意义。本系统以水温作为测量媒介，以 AT89S52 单片机作为核心控制器，以DS18B20 数字温度传感器作为采集器，实现温度的采集、调节、控制、传输、显示的功能。系统采纳 PID 算法对电热丝的加热 PWM 波占空比进行控制，从而达到对水温的控制。关键字： 单片机 DS18B20 PID 算法 恒温控制1、恒温控制系统设计1.1 讨论背景随着现代工业的逐步进展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。其中，温度是一个非常重要的过程变量。例如：在冶金工业、化工工业、电力工业、机械加工和食品加工等许多领域，都需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉的温度进行控制。然而，用常规的控制方法，潜力是有限的，难以满足较高的性能要求。采纳单片机来对它们进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中常常会遇到的控制问题。本系统是以对水温控制为例讨论恒温控制。1.2 系统功能概述本系统是借用单片机采纳模块化设计的恒温控制并用 LCD12864 显示，包括温度设定按钮，温度显示，温度调节，实时温度显示和预定温度显示转换按钮，温度采集等（根据需要也可另设或者多设相关功能）。显示系统除了显示实时的温度还能显示设定的温度，也就是人们想要保持的温度。1.3 系统技术指标温控围：30℃～100℃；控制精度：±0.1℃；超调量<1%；温度调节步伐：0.5℃2、系统总体设计方案论证2.1 系统的主要硬件模块方框图如下图所示2.2 温度传感器选择第一种方案——热电偶，Ｋ型热电偶的输出是毫伏级电压信号，最终要将其转换成数字信号与 CPU 通信，传统的温度检测电路采纳“传感器－滤波器－放大器－冷端补偿－线性化处理－Ａ/D 转换”模式，转换环节多、电路复杂、精度低。第二种方案——温度传感器 AD590M，以集成温度传感器 AD590M 为采集主体，经过电压跟随器、差分式减法器、电压放大器、反相器等电路作为信号调理，后输入 10 位 A／D 转换器 TLC1549...
