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基于pld恒温温度控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLD（可编程逻辑器件）的基本原理及其在恒温温度控制中的应用。
2. 学生能够掌握温度传感器的工作原理及其与PLD的接口技术。
3. 学生能够描述恒温控制系统的工作流程，并解释相关的物理概念，如反馈、调节等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的PLD恒温温度控制程序。
2. 学生能够通过实验操作，验证PLD恒温控制系统的有效性。
3. 学生能够使用相关的软件工具，如仿真软件，进行PLD程序的编写和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生通过实践操作，培养对工程技术的兴趣，增强解决问题的自信心。
2. 学生在学习过程中发展团队合作精神，认识到合作对于解决问题的重要性。
3. 学生通过了解恒温温度控制在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的贡献，激发其社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论与实验操作，旨在提高学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生应为具有一定电子信息技术基础知识的初中或高中年级学生，对电子设备和编程有一定的好奇心和探索欲。
教学要求：教学内容应联系实际，注重理论与实践的结合，强调学生的主体参与和实际操作，确保学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中。
通过具体的学习成果的分解，使学生在完成课程后能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. PLD基础知识介绍：包括PLD的定义、分类、基本结构和工作原理，重点讲解其在温度控制中的应用。
教材章节：第一章 PLD基本原理2. 温度传感器原理及其与PLD的接口技术：介绍温度传感器的类型、工作原理以及与PLD的连接方法。
教材章节：第二章 温度传感器及其接口技术3. 恒温控制系统设计：讲解恒温控制系统的组成、工作原理，分析反馈调节在恒温控制中的应用。
教材章节：第三章 恒温控制系统设计与实现4. PLD程序设计与调试：学习如何使用仿真软件进行PLD程序设计，掌握程序的编写、下载和调试方法。
智能恒温控制系统设计智能恒温控制系统是一个用于实现室内温度自动控制的系统，通过感知室内外环境温度，根据设定温度值来控制空调系统的运行，从而保持室内温度始终在一个合适的范围内。
本文将从系统需求、系统设计和实现等方面进行说明。
1.系统需求-实时感知室内外温度，可通过温度传感器实现。
-可设定室内目标温度，供用户设定期望的室内温度。
-控制空调系统进行制冷或制热。
-支持远程控制，用户可以通过智能手机或电脑等终端设备远程控制系统。
-具备定时功能，可以按照用户设定的时间自动开关空调系统。
2.系统设计2.1硬件设计硬件设计主要包括以下组件：-温度传感器：用于感知室内外温度，可以选择一种高精度的数字温度传感器。
-控制器：用于接收温度传感器的数据并做出相应的控制决策，可以选择一种高性能的微控制器。
-继电器：用于控制空调系统的开关，根据温度传感器的数据和用户设定的目标温度来控制继电器的开关状态。
-通信模块：用于与用户进行远程通信，可以选择无线通信模块，如Wi-Fi或蓝牙。
2.2软件设计软件设计主要包括以下部分：-温度感知模块：负责读取温度传感器的数据，并将其转换为室内外温度。
-控制逻辑模块：根据用户设定的目标温度和当前的室内外温度，做出相应的控制决策，包括控制空调系统的开关状态以及制冷或制热模式。
-用户界面模块：提供用户界面，用户可以通过界面来设定目标温度、查看实时温度和控制空调系统的开关状态。
-远程通信模块：负责与用户远程控制设备进行通信，接收用户的控制指令并传输给控制逻辑模块。
3.系统实现系统实现主要需要完成以下工作：-选定适合的硬件组件，并进行硬件搭建和连接。
-开发温度感知模块，通过读取温度传感器的数据来获取室内外温度。
-开发控制逻辑模块，包括控制空调系统的逻辑和算法，根据用户设定的目标温度和当前的室内外温度来控制空调的运行状态。
-开发用户界面模块，提供一个友好的用户界面，用户可以通过界面来设定目标温度、查看实时温度和控制空调系统的开关状态。
课程设计说明书题目：基于PID算法的恒温控制系统设计学号：姓名:指导教师:日期：目录一、设计题目 (1)二、设计要求 (1)三、设计思路 (1)四、实验设备 (1)五、硬件介绍 (1)六、硬件接线图 (2)七、软件流程图、 (4)八、PID参数确定 (5)九、实验总结 (6)附件：实验程序 (7)一、设计题目基于PID算法的恒温控制系统设计二、设计要求1.利用DS18B20采集温度并显示;2.利用单片机I/O管角输出PWM控制功率电阻发热;3.基于PID算法实现恒温控制。
三、设计思路本设计要求实时采集温度并实现恒温控制，根据设计要求,本次设计拟采用AT89C52单片机作为控制芯片，采集部分使用DS18B20温度传感器，显示部分采用数码管显示实时温度，功率电阻作为控制对象。
在PID算法的基础上完成恒温控制系统的设计。
四、实验设备单片机开发试验仪1台AT89C52单片机芯片1个DS18B20温度传感器1个C9013三极管1个1W功率二极管1个五、硬件介绍DS18B20：DS18B20是常用的温度传感器，具有体积小,硬件开销低，抗干扰能力强,精度高的特点.DS18B20的主要特征：全数字温度转换及输出。
先进的单总线数据通信。
最高12位分辨率,精度可达土0。
5摄氏度。
12位分辨率时的最大工作周期为750毫秒。
可选择寄生工作方式。
检测温度范围为–55°C ~+125°C （–67°F ~+257°F）内置EEPROM，限温报警功能。
64位光刻ROM，内置产品序列号,方便多机挂接。
多样封装形式，适应不同硬件系统.DS18B20数据采集过程⑴GND 地信号⑵DQ 数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。
⑶VDD 可选择的VDD引脚.当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片的访问。
恒温控制系统的设计摘要：温度是一种最基本的环境参数，在工农业生产及日常生活中对温度的测量及控制具有重要意义。
该设计通过AT89C51单片机驱动数字温度传感器DS18B20，进行温度数据采集、读取、处理，并通过LCD显示当前的温度，当温度超过上下限时实现报警。
关键词：温度传感器单片机控制前言以往，在实际的温度控制系统中，多采用热敏电阻器或热电偶测量温度。
这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路，这样就增加了电路的复杂性，而且该种电路易受干扰，使采集到的数据准确性不高。
随着微电子技术、单片机技术、传感器技术的不断发展，为温度控制系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。
本文摆脱了传统的温度测量方法，设计了一种基于AT89C51单片机与DS18B20 的温度控制系统，这样利于智能化控制。
本设计给出了系统实现的硬件原理图和具体程序，经仿真表明，本设计是可行的。
这个系统设计和布线简单，体积小，重量轻，抗扰能力强，扩展方便，在大型仓库，车间，智能化建筑的多点温度检测有广泛的应用前景。
一、系统总体方案设计1.温度控制系统的功能温度控制系统中检测当前的环境温度是通过一线温度传感器DS18B20进行采集，然后通过单片机芯片STC89C51 处理并在液晶上显示，同时单片机控制蜂鸣器和三个LED灯，用于对温度进行实时控制操作。
2.该温度控制系统总体框图（1）单片机最小系统：采用AT89C51单片机；（2）温度采集模块：采用一线温度传感器DS18B20 ；（3）温度显示模块：采用LCD液晶显示；（4）报警电路：采用蜂鸣器报警；（5）外部设备控制电路：采用的是LED灯显示，用来实时监测系统的工作。
二、温度控制系统的设计该温控系统的具体电路图，如图2所示。
1.单片机最小系统的设计（1）AT89C51单片机简介单片机是一块单芯片的微控制器集成电路，在本系统中温度传感器DS18B20的工作，LCD液晶显示，蜂鸣器报警电路，以及LED显示都是单片机控制的。
课程设计-- 恒温控制系统设计课程设计题目：恒温控制系统设计院（系）：电气与信息工程学院班级：电气08－13班姓名：申伟伟学号： 13 号摘要进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，其优势及特点得到了越来越多的好评。
飞思卡尔(Freescale)半导体公司S08系列的单片机是受到关注的诸多优异微控制器之一。
S08AW系列是Freescale公司推出的新一代S08系列微控制器中的一款增强型8位微控制器，它不仅集成度高、片内资源丰富，接口模块包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM 等，还具有很宽的工作温度范围：-40℃～+125℃。
在本系统的温度控制中，采用的是S08AW60微控制器。
随着单片机的广泛使用，温度的自动控制已经变成了可能。
在本系统中，主要是通过控制电机来达到控制温度的目的，当然在一些高级或者要求更高的场合还可以通过控制空调来实现调温。
要控温就要先进行测温，再转换成单片机能读懂的数字信号，进行处理后得出控制电机的控制值，也就是PWM控制中说的占空比，通过改变占空比就可以达到调速的目的。
关键词：自动控制系统、S08AW60微控制器、温度、传感器目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (8)2.1 硬件方案论证 (8)2.1.1 微控制器的选择 (8)2.1.2 温度传感器的选择 (9)2.1.3 显示器的选择 (10)2.1.4 键盘的选择 (10)2.2 系统设计方案的方框图 (11)2.3 系统控制算法的设计 (12)3 系统单元电路的设计 (12)3.1 检测电路设计 (13)3.2 微控制器的工作电路设计 (14)3.3 显示电路设计 (14)3.4 电机的驱动电路 (16)3.5 键盘电路设计 (16)4 系统的软件设计 (17)4.1 键盘子程序 (17)4.2显示子程序 (15)4.3 温度值判断子程序 (16)4.4调速子程序 (20)总结 (21)参考文献 (23)附录： (24)1 引言自动控制系统可以从不同的角度来进行分类，按其结构及控制方式可将其分为三种：开环控制系统、闭环控制系统和混合控制系统。
温度控制系统课程设计一、引言温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，广泛应用于工业生产、农业生产、医疗保健等领域。
本课程设计旨在通过设计一个基于单片机的温度控制系统，让学生了解自动化控制系统的基本原理和实现方法。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一个基于单片机的温度控制系统，具体包括以下方面：1. 实现温度测量功能：通过传感器获取环境温度，并将数据转换为数字信号，供单片机处理。
2. 实现温度调节功能：根据设定温度和当前环境温度，通过单片机输出PWM信号调节加热器功率，从而实现对环境温度的调节。
3. 实现显示功能：将当前环境温度和设定温度以数字形式显示在LCD 屏幕上。
4. 实现报警功能：当环境温度超过设定范围时，通过蜂鸣器发出警报提示操作者。
三、硬件系统设计1. 硬件平台选择本课程设计采用STM32F103C8T6单片机作为控制核心，具有较高的性价比和丰富的外设资源，适合用于中小规模的自动化控制系统。
2. 温度传感器选择本课程设计采用DS18B20数字温度传感器，具有精度高、响应速度快、可靠性强等优点，适合用于工业自动化控制系统。
3. LCD显示屏选择本课程设计采用1602A型液晶显示屏，具有低功耗、易于控制等优点，适合用于小型自动化控制系统。
4. 其他外设选择本课程设计还需要使用继电器、蜂鸣器、电阻等外设实现各项功能。
四、软件系统设计1. 系统架构设计本课程设计采用分层结构设计，将整个软件系统分为数据采集层、控制层和用户界面层三个部分。
其中数据采集层负责获取环境温度数据；控制层根据设定温度和当前环境温度输出PWM信号调节加热器功率；用户界面层负责显示当前环境温度和设定温度，并实现报警功能。
2. 数据采集层设计数据采集层主要负责获取环境温度数据，并将其转换为数字信号供单片机处理。
本课程设计采用DS18B20数字温度传感器实现温度测量功能，具体实现步骤如下：（1）初始化DS18B20传感器。
（2）发送读取温度命令。
一．课程设计内容运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器,对恒温箱的温度进行控制.完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计,A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。
恒温箱控制器要求如下:1）目标稳定温度范围为100摄氏度-—50摄氏度。
2）控制精度为±1度。
3）温度传感器输入量程：30摄氏度-—120摄氏度,电流4——20mA。
加热器为交流220V,1000W电炉。
二．课程设计应完成的工作1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显示等；2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等；3）用PROTEUS软件仿真实现；4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；5)撰写设计说明书一份（不少于2000字),阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。
说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献（资料）等内容，以及硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注:设计说明书题目字体用小三，黑体,正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。
三．课程设计进程安排1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，1999 2．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社 2007。
93．《智能仪器》程德福,林君主编机械工业出版社 2005年2月4．《测控仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社 20015．Keil C51帮助文档五．成绩评定综合以下因素:（1）说明书及设计图纸的质量（占60%）。
（2) 独立工作能力及设计过程的表现（占20%）。
（3）回答问题的情况（占20％)。
说明书和图纸部分评分分值分布如下：1、需求分析与设计思路（10分）要求说明设计任务的具体技术指标打算如何实现，根据实现各技术指标的解决方法，提出总体设计的思路和解决方案，说明其中关键问题及其解决办法。
恒温控制电路设计一．概述：本设计的主要内容是用单片机系统进行温度实时采集与控制。
温度信号由AD590K和温度／电压转换电路提供，对AD590K进行了精度优于正负0.1°C的非线性补偿，温度实时控制采用分段非线性和积分分离PI算法，其分段点是设定温度的函数。
控制输出来用脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率。
系统具备较高的测量精度和控制精度。
二．实施方案：本题目是设计制作一个恒温箱控制系统，为测量和温度调节方便，内加2L纯净水，加热器为100W电炉。
要求能在40度到100度范围内设定控制水温，静态控制精度为0.2°C，并具有较好的快速性与较小的超调．含有十进制数码管显示、温度曲线打印等功能。
关键词：非线性补偿：大多数被测参数与显示值之间呈现非线性关系，为了消除非线性误差，必须在仪表中加入非线性补偿电路。
常用的方法有：模拟式非线性补偿法、非线性数模转换补偿法、数字式非线性补偿法等。
分段非线性：由于热敏电阻的阻值与温度之间的关系存在着非线性，需通过计算机进行非线性改正，消除非线性的影响。
为克服非线性的影响，采用分段线性法补偿。
如果该温度计的测量范围为5℃至45℃，将整个温度测量范围等分为10个小区间，每4度为一个区间，在每个区间内温度与频率的关系可视为线性。
过零检测光耦：过零检测光藕就是在交流电网过零检测光藕.在电网过零时干扰最小,不会影响模拟测量的结果，这种光耦是在直流电时导通的.它的前级结构是二极管。
热惯性：系统在升温过程中，加热器温度总是高于被控对象温度，在达到设定值后，即使减小或切断加热功率，加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温，降温有类似的反向过程，这称之为系统的热惯性。
超调：系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值，而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定。
传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因，使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后，系统达到设定值后调节器无法立即作出反应，产生超调。
课程设计任务书
专业年级班
一、设计题目
恒温控制系统设计
二、主要内容
设计基于DS18B20的数字式烤箱温度控制系统，控制电路主要包括，led显示电路、按键电路、温度检测电路及控制电路。
控制程序主要包括主程序、读出温度子程序、按键子程序、显示子程序、PID控制子程序等。
要求能检测、显示烤箱温度，并控制烤箱温度为一恒定值。
三、具体要求
1．对烤箱温度进行检测及控制。
温度显示范围：0゜C~+99゜C，精度误差在1゜C以内。
2．控制系统稳态误差控制在5％以内。
3．恒温值可设置，并可随时修改。
4．LED数码管直读显示实测温度，设置温度（用键控制设定温度）。
5．温度超出上、下限值（设定值的正负50％）时，报警。
6．启/停键用以启动和停止加热，上电复位后，不论启动还是停止状态，人机界面显示烤箱内温度值，同时也要求显示界面区分停止和运行状态。
四、进度安排
五、完成后应上交的材料
1．课程设计报告。
2．程序清单（电子版）
六、总评成绩
指导教师签名日期年月日
系主任审核日期年月日。
课题：管式换热器恒温控制系统设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计日期：成绩：重庆大学城市科技学院自动化仪表与过程控制课程设计自动化仪表与过程控制课程设计一、设计目的自动化仪表与过程控制课程设计是电气工程专业一项重要的实践性教育环节，是学生在校期间必须接受的一项工程训练。
以期通过该课程设计加强学生如下能力的培养：1、提高学生对所学自动化仪表和过程控制的原理、结构、特性的认识和理解，加深对所学知识的巩固和融会贯通。
2、针对一个小型课题的设计开发，培养学生查阅参考书籍资料的自学能力，通过独立思考，学会分析问题的方法。
3、综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力。
4、培养学生严谨的工作作风，相互合作的团队精神，提高其综合素质，获得初级工程应用经验，为将来从事专业工作建立基础。
二、设计内容与要求1、查阅资料，深入掌握过程的工作原理及控制要求，绘制出生产过程工艺流程图。
2、设计控制方案。
(1) 根据对象特性及控制要求，完成控制变量的选择、控制结构选择、控制仪表选择等方案设计。
(2) 绘制完整的系统工艺流程图，按工程要求标注所有仪表和变量。
3、采用MATLAB/Simulink工具，完成系统仿真，验证以下内容：(1) 系统跟踪能力、抗干扰能力的仿真。
(2) 控制器参数整定过程。
4、节流装置和调节阀的计算。
根据工艺数据和有关计算方法进行计算，分别列出仪表数据表中调节阀及节流装置计算数据表与结果。
5、设计控制程序：反馈控制可采用PID控制，前馈控制可采用比例控制，被控过程可采用一阶惯性环节。
6、整个工程设计工作基本完成后，要对所有设计文件进行整理，并编制设计文件目录。
并对设计思想、方案确定、仿真过程及结果分析，组态设计等作出说明；对所完成的设计作出评价，对自己整个设计工作中的经验教训进行总结。
1三、设计过程1. 控制方案的确定1.1 恒温控制系统生产工艺要求在工业生产用，往往需要对液体进行温度控制。
课程设计-- 恒温控制系统设计课程设计题目：恒温控制系统设计院（系）：电气与信息工程学院班级：电气08－13班姓名：申伟伟学号： 13 号摘要进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，其优势及特点得到了越来越多的好评。
飞思卡尔(Freescale)半导体公司S08系列的单片机是受到关注的诸多优异微控制器之一。
S08AW系列是Freescale公司推出的新一代S08系列微控制器中的一款增强型8位微控制器，它不仅集成度高、片内资源丰富，接口模块包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM 等，还具有很宽的工作温度范围：-40℃～+125℃。
在本系统的温度控制中，采用的是S08AW60微控制器。
随着单片机的广泛使用，温度的自动控制已经变成了可能。
在本系统中，主要是通过控制电机来达到控制温度的目的，当然在一些高级或者要求更高的场合还可以通过控制空调来实现调温。
要控温就要先进行测温，再转换成单片机能读懂的数字信号，进行处理后得出控制电机的控制值，也就是PWM控制中说的占空比，通过改变占空比就可以达到调速的目的。
关键词：自动控制系统、S08AW60微控制器、温度、传感器目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (8)2.1 硬件方案论证 (8)2.1.1 微控制器的选择 (8)2.1.2 温度传感器的选择 (9)2.1.3 显示器的选择 (10)2.1.4 键盘的选择 (10)2.2 系统设计方案的方框图 (11)2.3 系统控制算法的设计 (12)3 系统单元电路的设计 (12)3.1 检测电路设计 (13)3.2 微控制器的工作电路设计 (14)3.3 显示电路设计 (14)3.4 电机的驱动电路 (16)3.5 键盘电路设计 (16)4 系统的软件设计 (17)4.1 键盘子程序 (17)4.2显示子程序 (15)4.3 温度值判断子程序 (16)4.4调速子程序 (20)总结 (21)参考文献 (23)附录： (24)1 引言自动控制系统可以从不同的角度来进行分类，按其结构及控制方式可将其分为三种：开环控制系统、闭环控制系统和混合控制系统。
1．开环控制系统若系统的输出量不被引回来（反馈）对系统的控制部分产生影响，这样的系统称为开环控制系统，如图1-3所示。
例如，数控机床。
它由预先设定的指令程序产生相应的控制脉冲，经脉冲放大器放大后驱动步进电机，通过精密传动机构再带动工作台对工件进行加工就是一个开环控制系统。
家用电器中的洗衣机也是开环控制系统。
开环控制系统的优点是结构简单，系统稳定性好，成本低。
缺点则为：受扰动因素的影响大，从而影响输出量的稳定。
若扰动因素已知，并能直接或间接地检测出，那么也可以利用扰动信号来产生一种补偿，以抵消扰动的影响。
这种控制方式称为扰动控制。
扰动控制原理如图1-4所示。
图1-4 扰动控制系统框图在这种系统中，输出量对系统的控制作用无影响，影响控制的是扰动量，因此仍属于开环控制系统。
2．闭环控制系统若系统的输出量通过反馈环节作用于控制部分，形成闭合环路，这样的控制系统称为闭环控制系统，又称反馈控制系统。
如图1-5所示的由晶闸管可控整流装置供电的直流电动机调速稳速系统，控制对象是电机M、被控量是转速n，Ug是给定量。
测速电机TG将输出量n转换成电压Ufn反馈到输入端去，形成一个闭环。
系统的调速稳速原理可用下列顺序表示：n↓→Ufn↓→△u=Ug- Ufn↑→α↓→Ud↑→n↑(补偿了n↓)这种系统的输出量参与控制，直接影响系统的控制过程，所以是闭环控制系统。
由于输出信号要返回输入端参与控制，所以信号传递有两个通道：主通道将控制信号送至被控对象；反馈通道将输出信号反馈到输入端。
闭环控制系统一般采用差值控制。
差值所产生的控制作用是使系统向减少或消除偏差的方向变化，所以有利于克服惯性和干扰而维持给定的控制，因此也称这种控制为偏差控制。
反馈控制系统无论采取哪种量反馈，包围在反馈环内的各种干扰量所引起的输出量变化都能被减小或消除，使系统具有良好的动态和静态控制精度，所以获得了广泛应用。
3．复合控制系统将闭环控制系统和开环控制系统结合在一起，构成开环-闭环相结合的控制系统称为复合控制系统，也称为混合控制系统。
例如，可以将扰动控制(开环)和偏差控制(闭环控制)相结合而形成复合控制系统。
复合控制系统兼有闭环和开环的优点，控制精度高，控制反应快，但结构复杂。
微型计算机控制系统与其所控制的生产对象密切相关，控制对象不同，控制系统也不同。
根据应用特点、控制方案、控制目标和系统构成，微型计算机控制系统大体上可分为以下几种类型：操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC）、计算机监督控制系统（SCC）、分布式控制系统（DCS）、计算机集成制造系统（CIMS）和现场总线控制系统（FCS）。
下面分别进行介绍。
1．操作指导控制系统操作指导控制系统如图1-6所示。
所谓操作指导是指计算机只对系统过程参数进行收集、加工处理，然后输出数据，但输出的数据不直接用来控制生产对象，操作人员根据这些数据进行必要的操作。
在这种系统中，计算机每隔一定的时间进行一次采样，经A/D转换后送入计算机进行加工处理。
然后再进行显示、打印或报警。
操作人员据此改变设定值或进行必要的操作。
这种系统突出的特点是简单、安全可靠，对于控制规律不太确定的系统更为适用。
它的缺点是仍要人工进行操作，所以响应速度不可能太快。
它相当于模拟仪表控制系统的手动与半自动工作方式。
主要用于计算机控制的初级阶段，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。
2 总体方案设计2.1 硬件方案论证该系统的硬件方案的设计包括微控制器的选择、温度传感器的选择、显示器的选择和键盘的选择，至于电机是要控制的对象，24V直流电源作为功率电源进行加温所以在该微型计算机系统中我们只对上述的几个硬件部分进行选择。
2.1.1 微控制器的选择方案一：8031芯片内部无ROM，需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难，况且使用8031还需要另外购买其他的芯片，如A/D转换及定时/计数器（PWM）等芯片，从而造成成本较高，性价比低。
方案二：89C51芯片内部有ROM，且片内ROM全部采用Flash ROM，它能于3V 的超低压工作，与MCS-51系列单片机完全兼容，但是其不具备ISP在线编程技术，需把程序编写好以后再放到编程器中烧写，才可以进行硬件电路的调试，倘若程序编写出现问题，调试电路就比较麻烦，而且其芯片内存也只有4KB。
方案三：基于前两种方案的比较,我们考虑到S08AW60，该芯片拥有62KB片上在线可编程FLASH存储器和2KB片上RAM，具有模块保护与安全选项功能。
该芯片还可以通过BDM进行在线编程及调试，无需频繁的插拔单片机，可避免损坏芯片。
且其内部资源丰富，本身就含有A/D转换模块和定时/计数器（PWM）模块，使用方便简单。
综观上述三种方案的论证与比较,我们采用S08AW60作为主控模块芯片。
2.1.2 温度传感器的选择方案一：热电偶主要是利用两种不同金属的热电效应，测温范围在-200℃～1800℃，产生接触电势随温度变化而变化，从而达到测温的目的。
测量准确，价格适中温，线性度较好。
但其输出电压受冷端温度影响，需要进行冷端温度补偿，使电路变得复杂，且测量范围过大，在本题中并非最佳方案。
方案二：热敏电阻由金属氧化物或半导体材料制成，测温范围在-50℃～300℃，灵敏度高、热惰性小、寿命长、价格便宜。
但其测量的稳定性和复现性差，而且线性度差，需要进行查表线性拟合，大大浪费控制器的资源，因此不能选用。
方案三：热电阻是利用金属的电阻率随温度变化而变化的特性，将温度量转化成电阻量。
其优点是准确度高，稳定性高，性能可靠，热惯性小、复现性好，价格适中。
如铜热电阻，其测温范围在-50℃～150℃，铜容易提纯，价格比铂便宜很多，且电阻温度关系是线形的。
根据要求，并进行比较，最终选用热电阻Gu100温度传感器。
2.1.3 显示器的选择方案一:LCD数码管液晶显示,由单片机驱动.它主要用来显示大量数据、文字、图形，能够显示的位数多，显示得清晰多样、美观，但同时液晶显示器的编写程序复杂，价格昂贵，从而降低了整个系统的性价比，故不采用此种方案。
方案二：点阵显示，是由八行八列的发光二极管集成在一块电路上组成，主要用来显示汉字，同时也能显示数字和少量图象，但它的焊接较麻烦，价格高，鉴于所设计的题目要求它不切实际。
所以排除此方案。
方案三：LED数码管静态显示，电路容易理解且驱动的程序简单，多片七段译码器驱动显示，这不仅增加了成本，还需要占用单片机多个I/O口，也给电路的焊接带来一定的困难，因此不选用这种方案作为显示模块。
方案四：采用LED数码管动态扫描显示，价格低廉，不仅减少了对I/O口的浪费，而且能够同时驱动多个数码管。
其驱动程序容易编写和理解。
经过四种方案的比较，排除了前三种方案之后，最后选择方案四：LED数码管动态扫描显示。
2.1.4 键盘的选择方案一：选取阵列式按键，减少了I/O口的使用,且扫描M×N个按键只需占用M+N 个I/O口即可实现，但给编程带来了一定的困难，虽然节省了很多的口线，降低了成本，但在此设计中所用的按键要尽量少，因此排除此方案。
方案二：独立式按键，每个按键实现一个功能，易于控制且编写程序简单，容易理解，虽然会占用一定的单片机I/O口资源，但是题目中要求使用的按键要尽量少。
通过以上两种方案比较，决定采用方案二。
2.2 系统设计方案的方框图根据系统的控制要求，再结合已经确定下来的各硬件方案，可以得出系统具体工作的整体方框图，如图1所示。
图1 系统方框图信号检测电路对电梯间的温度进行实时的获取，并将获得的温度信号转换成电压信号；S08AW60内部有A/D 转换模块，把获取的电压转换成数字信号，并根据便写好的控制程序进行判断，再利用片内的定时/计数（TPM ）模块对电机进行PWM 调速；键盘主要是设定要保持的温度值；显示器对当前温度值或设定值进行显示。
2.3 系统控制算法的设计本系统主要是对测量到的温度与设定值进行比较，然后获得偏差值，是对温度的反馈偏差控制。
就必然用到经典控制理论中的PID （Proportional Integral and Derivative 比例积分微分）控制，采样PID 控制的基本公式如公式1 ，ki DIp Tk e k e T i e T Tk e K t u 0)1()()()()( （1） 其中Kp 为比例系数，Ti 为积分时间，Td 为微分时间，T 为采样时间。
因计算中需要累加求和，不便于单片机的计算，因此算其增量式 。
由增量式PID 算法获得的控制值，再通过PWM 的调速方法来调整风扇的转速，达到控温的目的。
