基于单片机温度控制系统文献综述
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基于at89c51单片机的水温控制系统的设计文献综述基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计文献综述一、引言水温控制系统在工业、家电、农业等领域有着广泛的应用。
随着科技的发展,单片机作为微控制器在控制系统中的应用越来越广泛。
AT89C51单片机作为一种常用的单片机,具有性能稳定、价格低廉等优点,被广泛应用于水温控制系统的设计中。
本文将对基于AT89C51单片机的水温控制系统的设计进行文献综述。
二、AT89C51单片机简介AT89C51是一种常用的8位单片机,由美国ATMEL公司生产。
它具有4K字节的Flash 存储器、128字节的RAM、32位I/O端口、两个16位定时器/计数器、一个5向量两级中断结构、一个全双工串行通信口等功能。
AT89C51单片机适用于各种控制领域,如温度、湿度、压力等。
三、水温控制系统设计水温控制系统主要由温度传感器、单片机控制器、执行器等组成。
传感器负责采集水温信息,并将信息传递给单片机控制器。
单片机控制器根据设定的温度值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。
在基于AT89C51单片机的水温控制系统中,常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶等。
执行器则可以选择继电器、可控硅等设备,用于控制加热元件的工作状态。
为了实现精确的温度控制,可以采用模糊控制、PID控制等控制算法。
四、AT89C51单片机在水温控制系统中的应用AT89C51单片机在水温控制系统中主要负责温度信号的采集、处理和控制输出。
通过编程实现温度信号的采集和转换,并根据设定值与实际水温的差值,通过执行器调节加热元件的工作状态,从而实现水温的自动控制。
此外,AT89C51单片机还可以实现报警、显示等功能,提高系统的智能化程度。
五、总结与展望基于AT89C51单片机的水温控制系统具有结构简单、成本低廉、易于实现等优点,被广泛应用于各个领域的温度控制中。
随着科技的发展,人们对水温控制系统的精度和智能化程度的要求越来越高。
文献综述1.前言温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。
而且随着国民经济的发展,人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
采用单片机控制,这些控制技术会大大提高控制精度,不但使控制简捷,降低了产品的成本,提高了生产效率.加热炉是将物料或工件加热的设备。
按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。
应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。
加热炉按炉温分布,炉膛沿长度方向可分为预热段、加热段和均热段。
单片机是指芯片本身,而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的,是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统,这是单片机应用系统。
单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
2.正文在加热炉温控中采用的测温元件和测量方法不相同,产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同,因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
传统的加热炉温度控制方式已不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少,因此不适合用此种方法作加热炉的温控系统。
近几年来快速发展了多种先进的加热炉温度控制方式,如:模糊控制。
这个控制技术大大的提高了控制精度,不但使控制变得简便,而且使产品的质量更好,降低了产品的成本,提高了生产效率。
四川理工学院毕业设计(论文)文献综述基于单片机的温度控制器设计学生:XXX学号:XXXXXXXXXXXXXXX专业:自动化班级:2008.2指导老师:XXX四川理工学院自动化与电子信息学院二O一二年六月前言在某些工业生产过程中,如恒温炉、仓库储藏、花卉种植、小型温室等领域都对温度有着严格的要求,需要对其加以检测和控制[1]。
在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。
如化工生产中对温度的检测不当就会导致生产效率的降低和产品质量的下降。
而现在所使用的温湿度检测系统通常都是精度为1℃或0.1℃的水银、煤油或酒精温度计进行的温度检测和用传统的物理模拟量的方法进行的湿度检测。
这些温湿度检测计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。
因此,设计先进、实用的温度检测和控制系统有着重要的意义。
正文1.国外和国内研究的现状国外对温度控制技术研究较早,始于20世纪70年代。
先是采用模拟式的组合仪表,采集现场信息并进行指示、记录和控制。
80年代末出现了分布式控制系统。
目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。
现在世界各国的温度测控技术发展很快,一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。
美国、日本的温度监测系统近20年来发展很快,他们结合本国条件做出了具有创新特色的成就,但其监控设备价格昂贵。
我国对于温度测控技术的研究较晚,始于20世纪80年代。
我国工程技术人员在吸收发达国家温度测控技术的基础上,才掌握了温度室内微机控制技术,该技术仅限于对温度的单项环境因子的控制。
我国温度测控设施计算机应用,在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
在技术上,以单片机控制的单参数单回路系统居多,尚无真正意义上的多参数综合控制系统,与发达国家相比,存在较大差距。
我国近年引进了多达16个国家和地区的工厂环境控制系统,对吸收国外先进经验、推动工厂温度自动检测产生了积极的作用。
基于单片机的温度控制系统设计基于单片机的温度控制系统设计摘要:现今,单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用。
与此同时,温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量,而温度是一个模拟量,不能直接与单片机交换信息,因此需要采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量,在原理上虽然不困难但成本却较高,还会遇到其它方面的问题。
因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。
The design of the temperature control system based on singlechip Abstract: Nowadays,the singlechip has a extensive application in the detect and control system.Meanwhile,the temperature is a variable parameter which need to test ,control and maintain in the system,however,the temperature is a analog quantity so that we cannot exchange message with the singlechip directly.In case that we should take appropriate technology to turn the temperature of the analog into the digital quantity. Even though the theory is not difficuilt ,the cost is sharply high.what is more,we would encounter others problems,too.Therefore,the research of the temperature control system based on singlechip is of high significance.一、系统参数要求:1.1温度参数:要求温度控制为(学号+50)℃,在本方案中标准温度为63℃;1.2外设口地址:以(学号+30)H为起始地址,本方案中以63H为起始地址,同时每增加一个外设,口地址+1。
基于单片机的温度控制系统设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)第一章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国外研究现状 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国研究现状 (1)1.2.3总的发展阶段 (2)1.3课题研究的容 (2)第二章硬件系统总体方案设计 (3)2.1硬件系统总体设计方案一 (3)2.2硬件系统总体设计方案二 (4)2.3硬件系统的方案选择 (4)第三章控制系统硬件设计 (6)3.1单片机 (6)3.2 数字温度计DS18B20 (9)3.2.1 DS18S20数字温度计的主要特性 (9)3.3 4X4键盘 (9)3.4数码管 (10)3.5光电耦合器 (12)3.6 双向晶闸管 (13)3.7 PTC加热器 (14)3.8 反相器7406 (15)3.9双四输入与门74LS21 (16)3.9蜂鸣器 (16)第四章控制系统软件设计 (17)4.1 主程序模块设计 (17)4.1.1主程序流程图 (17)4.2温度采集模块程序设计 (18)4.2.1 DS18B20的时序 (18)4.2.3 读温度子程序流程图 (20)4.3温度设定模块程序设计 (21)4.3.1中断服务子程序 (21)4.3.2 键盘扫描子程序 (21)4.4温度显示模块设计 (23)4.4.1设定值显示子程序 (23)4.4.2 实际值显示子程序 (24)4.5温度控制模块设计 (25)4.5.1双位控制算法设计 (25)4.5.2温度控制子程序流程图 (25)4.6报警模块程序设计 (26)第五章结果分析 (27)5.1 PROTEUS仿真 (27)5.1.1 键盘设定温度仿真 (27)5.1.2 温度采集仿真 (28)5.1.3 整体仿真 (28)5.2实际运行结果 (29)第六章总结与展望 (31)6.1总结 (31)6.2展望 (31)致谢 (32)附录程序 (33)参考文献 (42)第一章绪论1.1课题研究背景及意义温度是表征物体冷热程度的物理量,是工农业生产过程中一个很重要而普遍的参数。
毕业设计论文-基于单片机的温度控制系统设计基于单片机的温度控制系统设计高云2007080104专业名称通信工程申请学士学位所属学科工科指导教师姓名、职称刘磊讲师2011年 05月 30日摘要摘要温度是工业生产和科学实验中至关重要的一个因素, 在医药,冶金,航空和化工中都起着相当大的作用,温度的高低可以影响着许多产品的质量和使用的寿命!因此, 研究高性能的温度控制系统是现今的主要任务, 本文基于单片机的温度控制系统的开发与应用做出了相应的探讨,并且介绍了一种基于AT89C51单片机的温度检测及控制系统的设计与实现。
本设计主要从硬件和部分软件介绍了AT89C51单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。
还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89C51单片机为核心,由温度检测电路,模、数转换电路,过零检测电路, 报警指示电路,光电隔离与功率放大电路等组成。
关键词:单片机;温度传感器;温度检测;温度控制IAbstractABSTRACTTemperature in industrial production and scientific experiment as a factor crucial in the pharmaceutical and chemical metallurgy aviation plays a relevant role in temperature can affect the level of product quality and use of many of the life! Therefore, the study high-performance temperature control system is the main task of the present paper, based on a Temperature Control System to make the appropriate development and application of, and introduces the AT89C51microcontroller based temperature measurement and control system design and implementation.The design of the main parts from the hardware and softwareintroduces the AT89C51Temperature Control system design, a brief description of how to achieve temperature control, and hardware schematics and made a concise description of the block diagram. Also introduced in the SCM software and hardware design of some keytechnology areas, the system mainly in AT89C51 as the core, the temperature detection circuit, analog, digital conversion circuit, the zero detection circuit, the alarm indicating circuit, optical isolation and power amplifier circuit etc.Keywords: microcontroller; temperature sensor; temperature detection; temperature controlII目录目录1. 引言 ..................................................................... ........................................................................ . (2)1.1 绪论 ..................................................................... (2)1.2 课题展望 ..................................................................... . (2)1.3课题举例简介...................................................................... ................................................... 3 2 设计思想及系统结构 ..................................................................... .. (5)2.1 系统的设计思想 ..................................................................... . (5)2.2 具体设计 ..................................................................... . (5)2.3元器件介绍...................................................................... . (6)2.3.1温度传感器DS18B20 ................................................................ (6)2.3.2AT89C51 ................................................................ (7)2.3.3ADC0809 ................................................................ .. (9)2.3.4DAC0832 ................................................................ (10)2.4 光电隔离电路...................................................................... (11)2.5 PID控制算法 ..................................................................... .................................................. 11 3 各元器件设计...................................................................... .. (13)3.1键盘单元 ..................................................................... (13)3.2 温度控制及超温和超温警报单元 ..................................................................... .. (14)3.3温度控制器件电路...................................................................... .. (14)3.4 显示单元 ..................................................................... .. (15)3.5接口通信单元...................................................................... ................................................. 15 4 电源输入 ..................................................................... ................................................................. 18 5 程序设计...................................................................... (19)5.1 程序结构分析...................................................................... (19)5.2 主程序 ..................................................................... ............................................................ 19 结束语 ............................................................................................................................................. ... 21 参考文献 ..................................................................... .......................................................................22 致谢 ..................................................................... ........................................................................ (23)III泰山学院本科毕业论文1 引言1.1 绪论温度在工业自动化、家用电器、环境保护、安全生产和汽车工业中, 都是最基本的检测参数之一。
毕业设计文献综述电气工程与自动化基于单片机的PID温度控制器研究摘要:在现代工业生产的许多环节中,温度是非常重要的一个指标。
随着控制理论和电子技术的发展,温度控制器的适应能力增强和高智能化正逐步成为现实。
其中以单片机为核心的数字控制器以其体积小、成本低、功能强而得到广泛应用。
本文主要研究在过程控制中得到广泛应用的PID控制在单片机温度控制系统中的作用。
该温度控制系统是一个典型的闭环反馈调节系统,采用一种新型的数字温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号处理电路和A/D转换电路就能直接与单片机完成数据采集和处理,并将所得的温度值与设定温度值相比较得到偏差。
通过对偏差信号的处理获得控制信号,采用PWM调节加热器的通断,从而实现对电热壶水温度的显示和控制。
本文主要介绍了电热壶水温控制系统的工作原理和设计方法,论文主要由三部分构成。
①系统整体方案设计。
②硬件设计,主要包括温度检测电路、显示电路、键盘输入电路和控制电路等。
③系统软件设计,软件的设计采用模块化设计,主要包括温度采集模块、显示模块、键盘模块、控制模块和报警模块。
关键词:单片机;温度传感器;PID控制1.课题研究的目的及意义在现代工业生产中,电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
温度作为一个基本物理量,与人们的生产生活密切相关。
在工业生产过程中,温度作为一种常用的被控参数,在许多生产过程中都需要我们对温度参数进行检测控制。
例如:在化工生产、电力工程、冶金工业、造纸行业、食品加工和机械制造等领域中,人们都需要对各类加热炉、反应炉、热处理炉和锅炉中的温度进行检测控制。
通常的温度控制都采用偏差控制法。
偏差控制的原理是求出实测值对所需值的偏差量,然后通过对偏差量处理获得控制信号去调节加热器的功率,以实现对温度的控制。
通常,对偏差进行比例、积分和微分控制称为PID控制,是一种应用较为广泛的控制形式。
本课题是结合生产实际的科研工作,以单片机为核心,运用PID算法对温度进行控制,以达到较好的控制效果。
《基于单片机的温度控制系统的研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展,对温度控制的精度和稳定性的要求也在逐渐提高。
为了满足这一需求,我们提出了一种基于单片机的温度控制系统。
该系统利用单片机的高效处理能力和精确控制能力,实现对温度的实时监测和精确控制。
本文将对该系统的设计、实现及性能进行详细的研究和讨论。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温度传感器、执行器(如加热器或制冷器)以及电源等部分组成。
其中,单片机作为系统的核心,负责接收温度传感器的数据,根据设定的温度值与实际温度值的差值,控制执行器的工作状态,以达到控制温度的目的。
温度传感器选用高精度的数字温度传感器,能够实时监测环境温度,并将数据传输给单片机。
执行器则根据单片机的指令,进行加热或制冷操作。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。
单片机程序采用C语言编写,实现温度的实时监测、数据处理、控制算法等功能。
人机交互界面则用于设定目标温度、显示当前温度等信息。
三、系统实现1. 温度采集与处理单片机通过与温度传感器通信,实时获取环境温度数据。
然后,通过A/D转换器将温度数据转换为数字信号,进行数据处理和分析。
2. 控制算法本系统采用PID(比例-积分-微分)控制算法。
PID控制器根据设定温度与实际温度的差值,计算输出控制量,控制执行器的工作状态,从而达到控制温度的目的。
3. 人机交互界面人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现。
用户可以通过按键设定目标温度,LCD显示屏实时显示当前温度和设定温度。
四、性能分析1. 精度与稳定性本系统采用高精度的温度传感器和PID控制算法,能够实现较高的温度控制精度和稳定性。
经过实际测试,系统的温度控制精度可达±0.5℃,稳定性良好。
2. 响应速度本系统的响应速度较快,当环境温度发生变化时,单片机能够迅速采集到数据,并通过PID控制算法计算出相应的控制量,控制执行器进行加热或制冷操作,使环境温度尽快达到设定值。
基于单片机的温度控制系统设计文献综述1.历史研究与现状传统的温控系统温度控制方式已不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少,因此不适合用此种方法作加热炉的温控系统。
近几年来快速发展了多种先进的加热炉温度控制方式,如:模糊控制。
这个控制技术大大的提高了控制精度,不但使控制变得简便,而且使产品的质量更好,降低了产品的成本,提高了生产效率。
不过,模糊控制系统动态性能好,但稳态性能较差,且很难使两种性能指标都达到理想要求。
目前普遍采用模糊—线性复合控制器发挥了模糊控制和线性控制的优点,使设计的系统取得了较好的动态和稳态指标。
但是,模糊—线性复合控制同时也存在一些问题:线性前馈复合控制的系统性能对参数变化比较敏感;模糊—线性双模控制存在开关切换问题等;在线性控制的误差通道并联模糊控制器系统和模糊控制器与线性控制器并联系统尽管得到了较好的效果,但并不能从根本上解决模糊控制器稳态性能和动态性能之间的矛盾问题。
结合加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉等以温度控制为主的工业控制系统对产品工艺、温度的精度要求,再考虑不同的加热系统温控方法,考虑各种热炉温控方法的优缺点,选择最佳的方案,而单片机作为工业温度控制系统的温控核心在工业生产中较为合适。
用单片机对热炉温度进行控制,不仅精度高,反映速度快,对环境要求不高,价格便宜并且易于实现等优点,能够大规模的运用和生产,能很好的完成对温度的监测和控制。
2.工业生产温度控制系统的解决方案在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同,产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同,因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
基于51单片机的温度控制系统设计文献综述
专业:计算机科学与技术班级:本科2班作者:姚灿指导老师:万国平基于51单片机的温度控制
系统设计文献综述
1.前言
日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域里面温度是最常遇到的一个物理量。
近年来现代工业的发展,人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制,如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理,塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制。
现在国内外市场用单片机作为为核心的温度控制系统已经越来越广泛了,且设计方案都很灵活,应用起来相当的广泛,应用于工业上的加热炉、热处理炉、反应炉,在我们日常生活中的应用也是比较广的,如热水器,室温控制,农业中的大棚温度控制等等。
现在人们的物质生活已经转好,随之而来的就是对生活质量的需求了。
在舒适的温度下休息、活动,在不同的季节里都可以吃到各种蔬菜、水果,等等这些都需要对温度的控制。
可见不仅在工业生产上温度控制是重点,在人们的日常生活中温度控制领域也潜藏这巨大的前景。
如饲养几条鱼儿也成为一种趋势,这也将会带动与之相关的产业也应运发展起来。
鱼缸是养鱼的必备用具,型鱼缸也在市场上层出,其中水温的控制是关键。
可见本次设计的温度控制系统具有实在的研究意义。
单片机是指芯片本身,而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的,是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统,这是单片机应用系统。
单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。
2.历史研究与现状
很多领域的温度可能较高或较低,现场也会较复杂,有时人无法靠近或现场无需人力来监控。
如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。
在工业生产温控系统中采用的测温元件和测量方法不相同,产品的工艺不同,控制温度的精度也不相同,因此对数据采集的精度和采用的控制方法也不相同。
通常由位式或时间比例式温度调节仪控制的工业加热炉温度控制系统,其主回路由接触器控制时因为不能快速反应,所以控温精度都比较低,大多在几度甚至十几度以上。
随着电力电子技术及元器件的发展,出现了以下几种解决的方案:(1)主回路用无触点的可控硅和固态继电器代替接触器,配以PID或模糊逻辑控制的调节仪构成的温度控制系统,其控温精度大大提高,常在±2℃以内,优势是采用模糊控制与PID 控制相结合,对控制范围宽、响应快且连续可调系统有巨大的优越性。
(2)采用单片机温度控制系统。
用单线数字温度传感器采集温度数据,打破了传统的热电阻、热电偶再通过A/D 转换采集温度的思路。
用单片机对数字进行处理和控制,通过RS - 232 串口传到PC 机对温度进行监视与报警,设置温度的上限和下限。
其优势是结构简单,编程不需要用专用的编程器,只需点击电脑鼠标就可以把编好的程序写到单片机中,很方便且调试、修改和升级很容易。
(3)ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统模糊温度控制。
利用ARM处理器的强大功能,通过读取温度传感器数据,并与设定值进行比较,然后对温度进行控制。
通过内嵌的操作系统μCLinux获得极好的实时性,并且通过TCP/IP 协议能与PC机很快的通讯。
其优势不只是温度控制精度高,而且能够通过现场跟远程两种方式来设定控制温度。
传统的温控系统温度控制方式已不能满足高精度,高速度的控制要求,如温度控制表温度接触器,其主要缺点是温度波动范围大,由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的,受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制,通断频率很低。
成熟的温控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主,它们只能适应一般温度系统控制,而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表,国内技
术还不十分成熟,形成商品化并广泛应用的控制仪表较少,因此不适合用此种方法作加热炉的温控系统。
近几年来快速发展了多种先进的加热炉温度控制方式,如:模糊控制。
这个控制技术大大的提高了控制精度,不但使控制变得简便,而且使产品的质量更好,降低了产品的成本,提高了生产效率。
不过,模糊控制系统动态性能好,但稳态性能较差,且很难使两种性能指标都达到理想要求。
目前普遍采用模糊—线性复合控制器发挥了模糊控制和线性控制的优点,使设计的系统取得了较好的动态和稳态指标。
但是,模糊—线性复合控制同时也存在一些问题:线性前馈复合控制的系统性能对参数变化比较敏感;模糊—线性双模控制存在开关切换问题等;在线性控制的误差通道并联模糊控制器系统和模糊控制器与线性控制器并联系统尽管得到了较好的效果,但并不能从根本上解决模糊控制器稳态性能和动态性能之间的矛盾问题。
结合加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉等以温度控制为主的应的数字温度信号电压。
其硬件设计中最为核心的器件是单片机89C51,它一方面控制A/D转换器实现模拟信号到数字信号的转换,另一方面,将采集到的数字温度电压值经计算机处理得到相应的温度值,送到LED显示器,以数字形式显示测量的温度。
整个系统的软件编程就是通过汇编语言对单片机MT89C51实现其控制功能。
整个系统结构紧凑,简单可靠,操作灵活,功能强大,性能价格比高,较好的满足了现代生产和科研的需要。
单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
主要运用单片机技术,微机接口技术,传感器与信号处理技术。
用传感器感知温度,并转换成电压的输出,单片机的外围电路芯片0809把模拟信号转换成数字信号,输入到单片机中。
包括系统的硬件设计和软件设计。
硬件方面有8155接口电路,A/D转换电路,温度传感器DS18B02进行设计,然后把它们整合
成为一个整体,完成对温度进行控制的硬件部分。
在软件设计方面,对主程序,中断服务程序,采样子程序,数字滤波程序进行编写。
3.总结
综上所述基于单片机温度的控制与设计,包括硬件组成和软件的设计,该系统在硬件设计上主要是通过温度传感器对温度进行采集,把温度转换成变化的电压,然后由放大器将信号放大,通过A/D转换器,将模拟温度电压信号转化为对应的数字温度信号电压。
传统的温度控制系统,采用的控制技术是继电控制,其采用的是固定接线的硬件实现逻辑控制,使其控制系统体积会很大,耗电会很多,效率又不高,且很容易出现故障,维修又不方便,保证不了正常高效的工业生产,势必将会被淘汰,也不可能在我们的日常生活中被广泛的应用。
从70年代以来,由于工业生产过程中,生产控制的需要,特别是在电子技术领域飞速发展,以及自动控制理论和设计方法不断成熟的背景推动下,温度控制系统正在逐渐趋于成熟化发展,且在智能化方面取得了很大的成果。
在此领域中日本,美国,德国,瑞典等国技术处于领先位置,且都各自生产出了一批性能优异的,商品化的温度控制器和仪器仪表,在各个行业中已经被广泛的应用。
且为全世界的工业发展注入了生机勃勃的气息。
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