基于单片机的酿酒槽的温度检测与控制VIP专享VIP免费

第0页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第0页共51页毕业设计（论文）基于单片机的酿酒槽的温度检测与控制摘要课题针对温度控制的特点及实现准确温度控制的意义，设计了一种基于单片机的控制系统。设计内容包括硬件和软件两个部分。硬件电路以AT89S52单片机为微处理器，详细设计了温度信号采样电路，键盘及显示电路，温度控制电路，报警电路，时钟信号电路。软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。PID参数整定采用的是归一参数整定法。本设计由键盘电路输入设定温度信号给单片机，温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机，单片机根据输入与反馈信号的偏差进行PID计算，输出控制信号给温度控制电路，实现降温。显示电路实现现场温度的实时监控。工业生产中温度控制具有单向性、时滞性、大惯性和时变性的特征，要实现温度控制的快速性和准确性，对于提高产品质量第1页共51页第0页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共51页具有很重要的现实意义。本课题针对温度控制的特点及实现准确温度控制的意义，设计了一种基于单片机的控制系统。设计内容包括硬件和软件两个部分。硬件电路以AT89S52单片机为微处理器，详细设计了温度信号采样电路，键盘及显示电路，温度控制电路，报警电路，时钟信号电路。软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。PID参数整定采用的是归一参数整定法。本设计由键盘电路输入设定温度信号给单片机，温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机，单片机根据输入与反馈信号的偏差进行PID计算，输出控制信号给温度控制电路，实现降温。显示电路实现现场温度的实时监控。本系统PID参数整定在MATLAB软件下SIMULINK环境中进行了仿真，通过稳定边界法整定得到KP、KD、KI参数，最终系统无稳态误差，调节时间为30s，无超调量，各项指标均满足设计要求。本系统实现简单，硬件要求不高，且能对温度进行时实显示，具有控制过程的特殊性，本设计提出了一种基于PID算法来实现恒温控制的温度控制系统，主要是为了达到生产过程中对温度控制速度快，准确性高等特点。第2页共51页第1页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共51页关键词PID算法温度控制第3页共51页第2页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共51页目录第1章绪论………………………………………………...........57方案一利用单片机实现酿酒槽的温度控制系统79第2章酿酒槽温度控制系统硬件设计…………………….1010131414151516第4页共51页第3页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共51页17182121第3章酿酒槽温度控制系统软件设计………………………...2222232426333333343434第5页共51页第4页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共51页354142第4章酿酒槽温度控制的系统调试…………………………...44444445第5章酿酒槽温度控制的设计总结…………………………..4747致谢………………………………………………………………48参考文献…………………………………………………………50第1章绪论1.1引言电加热温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后性和时变性的特点。例如：其升温单向性是由于电加热的升温、保温主要是通过电阻加热；降温则通常是依靠第6页共51页第5页共51页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共51页自然冷却，当温度一旦超调，就无法用控制手段使其降温，因而很难用数字方法建立精确的模型，并确定参数。应用传统的模拟电路控制方法，由于电路复杂，器件太多，往往很难达到理想的控制效果。由于无法用精确的数学方法来建立模型并确定参数，本设计采用PID控制。目前工业自动化水平已成为衡量各行业现代化水平的一个重要标准，同时控制理论的发展也经历了经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等；而自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控...