基于51温度控制器设计(初稿)

东北电力大学自动化工程学院学士学位论文毕业设计说明书(论文)作者：李洪学号：2011307020125学院：自动化工程学院班级：测控111专业：□自动化□测控技术与仪器所在系：□控制科学与工程□仪器科学与技术题目：基于PWM的温度控制器设计指导者：陈杰春签字：(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2015年6月吉林摘要I摘要温度是我们生活、工业、科研中必不可少的因素之一，温度控制在各个领域都必须能够做到的。在不同的领域对温度控制的要求也是不同的、其实现方法也是大不相同的。就人们日常生活来说对温度控制精度要求不是很高，但是温度控制对我们日常生活也产生了比较大的影响比如空调实现室内温度、电饭锅、热水器等等。随着技术的不断地研究与突破，要实现温度控制其方法和手段有很多也更简单。特别是电子技术的发展人们在用单片机实现控制温度越来越简单。本次设计用AT89S5单片机作为控制芯片，以PT100作为温度传感器、AD1674转换器进行数据转换，用LCD1602液晶显示器进行显示当前温度和目标温度。通过C语言编程实现PID算法以此控制PWM信号输出进而控制功率电路，以光电耦合与晶闸管组成的电路进行功率电路的驱动。关键字：温度控制；单片机；PID；PWM东北电力大学自动化工程学院学士学位论文ABSTRACTTemperatureisoneoftheessentialfactorsinourlife,industryandresearch.Temperaturecontrolmustbeabletobeachievedinallfields..Therequirementsfortemperaturecontrolindifferentfieldsarealsodifferentandthemethodsarealsodifferent..Onpeople'sdailylifeonthetemperaturecontrolaccuracyrequirementsarenotveryhigh,butthetemperaturecontrolonourdailylifealsohadarelativelylargeimpactsuchasairconditioningtoachieveindoortemperature,electricricecooker,waterheaterandsoon.Withthecontinuousresearchandbreakthroughtechnology,itiseasiertorealizethetemperaturecontrolofitsmethodsandmeans..Especiallythedevelopmentofelectronictechnologyintheuseofsingle-chipmicrocomputertoachievethetemperatureismoreandmoresimple.Thedesignofsingle-chipmicrocomputerwithAT89S5ascontrolchip,PT100astemperaturesensorandAD1674converterfordataconversion,LCD1602LCDdisplaysthecurrenttemperatureandtargettemperature.ThroughtheClanguageprogrammingPIDalgorithminordertocontrolthePWMsignaloutputandthencontrolthepowercircuit,thephotoelectriccouplingandthethyristorcircuitpowercircuitdrivers.Keywords:Tempcontrol;MCU;PID;PWM目录目录摘要...............................................................................................................................IABSTRACT..................................................................................................................II第1章绪论................................................................................................................11.1课题背景和意义.............................................................................................11.2控温的现状.....................................................................................................21.3脉宽调制技术.................................................................................................31.4PID算法..........................................................................................................3第2章温度控制系统硬件设计..................................................................................72.1系统硬件总体设计................................................................................................72.2温度检测电路设计.........................................................................................72.2.1温度传感器选择..................................................................................72.2.2温度检测电路设计..............................................................................82.3A/D转换器的选器........................................................................................102.4微控制器的选用...........................................................................................122.5显示设备.......................................................................................................142.6键盘输入.......................................................................................................152.7控制电路.......................................................................................................16第三章温度控制系统软件设计................................................................................183.1系统软件总体设计.......................................................................................183.2AD转换程序..................................................................................................183.2显示程序.......................................................................................................213.3输入程序.......................................................................................................233.4PID控制PWM程序........................................................................................27第4章应用Proteus软件进行仿真..........................................................................304.1仿真电路原理图的画制...............................................................................304.2仿真程序的生成...........................................................................................32结论............................................................................................................................35参考文献......................................................................................................................36致谢..........................................................................................................................37第1章绪论1第1章绪论1.1课题背景和意义在很早以前当单片机没出现时,人们对温度的控制只好用模拟调节器来实现,常规模拟调节器有很多缺点延时大、系统震荡等等。如果应用微控制器作为大脑那么温度控制的精度将能得到大幅提升。传统的模拟调节器的数据处理能力不是很理想而微控制器（比如单片机）可以比较强的数据处理的能力无论是处理数量还是处理速度都可以比较理想。在如今的众多方面尤其在自动控制和智能控制方面单片机已经达到百分之百的应用，可以这么说没有单片机就没有如