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基于PWM的单片机的温度控制器

  • 商品编号:单片机528
  • 货  号:单片机528
  • 品  牌:jgyc
  • 开发语言: C
  • 论文字数: 1.2W
  • 市场价: ¥300.00
  • 销售价: ¥200.00
  • 节省: ¥100.00

以下是介绍(不过多网上展示为了防止查重),如需要完整的请联系客服qq购买.提示:本资料已审核通过,内容严格保密,格式标准,质量保证,软件类的包调试成功. 需要这份设计请联系QQ303563675.团购或代理了解点击这里给我发消息

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摘 要

本文以温室为研究对象,以AT89C51单片机为核心所实现的温度控制系统具有自动完成数据采集、数据处理、数据转换控制、键盘终端处理及显示的功能。PID控制是最早发展起来的控制策略之一,具有算法简单、鲁棒性好和可靠性高的特点,被广泛应用于温度、压力、流量、液位等工业控制场合。温度系统具有非线性、惯性大、滞后现象严重等特点,难以建立精确的数学模型,给控制过程带来很大难题。以电加热锅炉温度控制为例,研究一种简单实用的控制方案,采用温度PID控制算法以达到系统稳定、调节时间短且超调量小的性能指标。经仿真研究,参数整定PID控制达到了温度控制系统的理想效果,具有一定的应用价值。 

关键词:单片机,温度控制,DS18B20,温室,PID

1.3课题研究的内容

本文所要研究的课题是基于单片机的温度控制系统的设计,控制对象为温室,主要目标是实现温度的设定值显示、实际值实时测量及显示,温度超上限和低下限危险报警。单片机连接的温度调节装置由软件与硬件电路配合来实现温度实时控制,显示可由软件控制并在LCD显示屏中显示。比较采集到温度与设定值及上下限的大小,然后做出相应的反应,控制执行机构是否降温或升温,判断警报与否。

第二章 硬件系统总体方案设计

本次设计以W78E058B单片机为设计核心,通过温度传感器实时采集温度,对温度进行PID算法,来实现温度的精确控制。温度通过LCD显示屏实时显示,温度的设定可以通过按键来实现,温度的设定范围比较广。LCD显示屏用来显示实验的实时温度,当温度高于设定的温度时,PID算法缓慢加热。当温度远远小于设定的温度时,加热管处于全速加热的状态。并且通过定时器模拟PWM的方式,对继电器进行控制。

2.1硬件系统总体设计方案

方案如图2-1所示, 选用DS18B20芯片独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。3个无编码的按键,单片机通过扫描IO口,判断是否有键按下,如有键按下,要判断是那个键按下,确定键值,然后对其进行输入,把最后设定的温度值送给LCD显示屏进行显示。

单片机具体实现的功能如下:

1、连续测量温室的温度值,控制LCD显示屏显示温室的实际温度;

2、控制键盘设定温室的温度值,并用LCD显示屏显示。设定范围为室温至99;实现温室的恒温控制,比如设定值为50,则应使实际值与50相接近。

第四章 控制系统软件设计

    为了实现系统的温度检测和控制,并能够实时显示,整个系统由如下几个主要模块组成,主程序模块、温度采集模块、温度设定模块、温度显示模块,报警模块,温度控制模块等几个模块组成。本章将对如上所叙述的几个模块分别进行介绍,并阐述程序的编写思路和所实现的功能。

4.1 主程序模块设计

主程序用来控制系统的初始化和扫描以及实时的采集温度。然后在系统中通过PID算法实时精确的控制温度。所以主程序主要是对系统的初始化和调用各子程序模块。

 

4.1温度采集模块程序设计

DS18B20在出厂时以配置为12位,读取温度时共读取16位,前5个位为符号位,当前5位为1时,读取的温度为负数;当前5位为0时,读取的温度为正数。温度为正时读取方法为:将16进制数转换成10进制即可。温度为负时读取方法为:将16进制取反后加1,再转换成10进制即可。例:0550H = +85 度,FC90H = -55 度。


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