文档介绍：基于单片机的水温自动控制系统
【摘要】
本论文采用单片机以及PID算法进行水温的实时采集与控制,进行软件编程,实现用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制,该水温控制系统主要由AT89C51单片机控制系统、前向通道(温度采样转换电路)、后向通道(温度控制电路)、键盘显示电路等四部分组成,水温设定范围为35℃~95℃,℃。所以系统具备较高的测量精度和控制精度。
关键词:AT89C51 单片机 PID算法
Abstract:This paper uses monolithic integrated circuits and pid algorithm to the real-time collection and control and conduct software programming, to realize the pid algorithm used to control pwm wave, and control of the electric heating of the implementation of the temperature control, the water temperature control system is posed at89c51 monolithic integrated circuits to control systems and to channel ( the sampling transforming circuit ) and to channel ( temperature control circuit ), the keyboard display circuits of four sections, the scope for 35 ℃~ 95 ℃, the little difference between degrees ℃。
Key words:Monolithic integrated circuits AT89C51 monolithic integrated circuits PID algorithm ;
目录
1引言 1
1
1
2系统设计原理 3
3
4
5
3硬件电路设计与计算 6
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7
8
8
4实验测试 10
“HELLO888” 10
11
15
22
结束语 24
谢辞 25
参考文献 26
1引言
水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,其中以PID控制法最为常见。单片机控制部分采用AT89C51单片机为核心,采用软件编程,实现用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制。然而,单纯的PID算法无法适应不同的温度环境,在某个特定场合运行性能非常良好的温度控制器,到了新环境往往无法很好胜任,甚至使得系统变得不稳定,需要重新改变 PID 调节参数值以取得佳性能。
本文首先用PID算法来控制PWM波的产生,进而控制电炉的加热来实现温度控制。然后在模型参考自适应算法 MRAC基础上,用单片机实现了自适应控制,弥补了传统 PID控制结构在特定场合下性能下降的不足,设计了一套实用的温度测试系统,使它在不同时间常数下均可以达到技术指标。此外还有效减少了输出继电器的开关次数,适用于环境参数经常变化的小型水温控制系统。
温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。
在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中,温度是极为重要而又普遍的热工参数之一。在环境恶劣或温度较高等场合下,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度、节约能源,要求对加热炉炉温进行测、显示、控制,使之达到工艺标准,以单片机为核心设计的炉温控制系统,可以同时采集多个数据,并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制。那么无论是哪种控制,我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度(起码是在满足我们要求的范围内),帮助我们实现我们想要的控制,解决身边的问