基于51单片机的PID调温(热得快)VIP免费

《自动控制原理》课程设计指导老师：邹恩年级专业：13自动化4班姓名学号(分工)韩锦澎201330280107（电路设计）韦伊玲201330280219（程序编写）徐敏芳201330280723（焊接调试）王可欣201330280102（论文）2015年1月7日1目录1.系统设计方案.....................................................31.1方案一.......................................................31.2方案二......................................................31.3方案三.......................................................31.4方案的比较和确定.............................................32.系统硬件部分设计..................................................32.1系统硬件电路图..............................................32.1.1单片机AT89C52.........................................42.1.2单片机与LCD通信连接....................................42.1.3其他电路模块及总电路......................................53系统软件部分......................................................53.1系统的主流程图如下...........................................54.温度控制系统PID调节..............................................64.1PID控制传递函数.............................................64.2PID参数调节方法.............................................64.3PID参数设定.................................................65.实验与调试........................................................76.总论..............................................................8附录............................................................8参考文献........................................................2421.系统设计方案1.1方案一选用铂电阻温度传感器。此类温度传感器线性度、稳定性等方面性能都很好但其成本较高。1.2方案二采用热敏电阻。选用此类元器件有价格便宜的优点，但由于热敏电阻的非线性特性会影响系统的精度。1.3方案三采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出远端引入1.4方案的比较和确定比较以上三种方案，方案三具有具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求的优点，因此选用方案三。2.系统硬件部分设计硬件设计包含DS18B20模块，1602液晶显示模块，继电器模块，键盘输入模块和声光报警模块，DS18B20可以被编程，所以箭头是双向的，CPU（89C52）首先写入命令给DS18B20，然后DS18B20开始转换数据，转换后通89C52来处理数据。数据处理后的结果就显示到1602液晶上。2.1系统硬件电路图32.1.1单片机STC89C522.1.2单片机与LCD通信连接42.1.3其他电路模块及总电路3.系统软件部分软件设计的部分采用分层模块化设计，主要有键盘扫描、按键处理程序、数码管显示程序、继电器控制程序、温度信号处理程序、超温报警程序另外以AT89C52单片机为控制核心。利用PID控制算法提高了水温的控制精度使用PID控制算法实施自动控制系统具有控制参数精度高、反映速度快和稳定性好的特点。3.1系统的主流程图如下54.温度控制系统PID调节4.1PID控制传递函数通过热电偶采集的被测温度偏离所希望的给定值时，PID控制可根据测量信号与给定值的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，从而输出某个适当的控制信号给执行机构，促使测量值恢复到给定值，达到自动控制的效果。4.2PID参数调节方法及参数设定PID模块的温度控制精度主要受P、I、D这三个参数影响。其中P代表比例，I代表积分，D代表微分。比例运算（P）比例控制是建立与设定值（SV）相关的一种运算，并根据偏差在求得运算值（控制输出量）。如果当前值（PV）小，运算值为100%。如果当前值在比例带内，运算值根据偏差比例求得并逐渐减小直到SV和PV匹配（即，直到偏差为0），此时...