基于单片机的自动温度控制系统的设计

基于单片机的自动温度控制系统的设计

摘要：随着控制理论和电子技术的发展，工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。PID温度控制器作为一种重要的控制设备，在化工、食品等诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。本文主要讨论在过程控制中得到广泛应用的数字PID控制在单片机温度控制系统中的应用。

本文详细阐述了基于单片机的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。并且充分考虑了系统的可靠性，采取了相应的措施予以保证。最后针对温控系统进行了仿真，通过对仿真数据的分析表明本文所述的基于单片机的自动温度控制系统的设计的合理性和有效性。

关键词：数字PID控制；单片机；温度控制

1 引言 1

1.1 概述 1

2 系统的整体设计方案 2

2.1 系统整体方案设计 2

2.2 系统各部件的选型 2

2.2.1温度传感器选型 2

2.2.3 PID控制算法 3

2.2.4 液晶显示器选型 3

2.2.5 核心控制器件选型 3

3 自动温度控制系统的硬件设计 5

3.1 系统硬件电路的设计 5

3.1.1 功能模块电路的设计 5

3.2 整体电路的设计 8

4 系统的软件设计 9

4.1 系统软件设计流程图 9

5 系统仿真与调试 15

5.1 仿真方法与操作 15

5.2仿真结果 16

5.3 结果分析 18

6 结论 19

参考文献 20

致谢 21

结论

本设计以单片机80C51为核心，用DS18B20温度传感器采集温度变化信号，PID控制器对采集的温度进行处理，AMPIRE128X64液晶以动态扫描方式实现设定温度与当前温度，通过单片机与设定温度进行比较后去控制加热器，并将当前温度返还给温度传感器进行自动控制。在前人的基础上采用PID算法精确的控制温度的变化，精确度为0.1摄氏度，符合设计的要求，更有利于在花房的使用。本温度控制系统可以应用于多种场合，像育婴房的温度、水温的控制。用户可灵活选择本设计的用途，有很强的实用价值。

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