《基于PID算法的水温控制系统设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PID算法的水温控制系统设计报告（8页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、基于 PID 算法的水温控制系统设计报告12020 年 4 月 19 日文档仅供参考基于 PID的水温控制系统设计摘要本次设计采用 proteus 仿真软件，以AT89C51 单片机做为主控单元，运用 PID 控制算法，仿真实现了一个恒温控制系统。设计中使用温度传感器 DS18B20采集实时温度，不需要复杂的信号调理电路和A/D 转换电路，能直接与单片机完成数据的采集和处理，使用PID 算法控制加热炉仿真模型进行温度控制，总体实现了一个恒温控制仿真系统。系统设计中包含硬件设计和软件设计两部分，硬件设计包含显示模块、按键模块、温度采集模块、温度加热模块。软件设计的部分，采用分层模块化设计，主要有
2、：键盘扫描、按键处理程序、液晶显示程序、继电器控制程序、温度信号处理程序。另外以AT89C51 单片机为控制核心，利用 PID 控制算法提高了水温的控制精度，使用PID控制算法实施自动控制系统，具有控制参数精度高、反映速度快和稳定性好的特点。关键词： proteus仿真， PID，AT89C51，DS18B20温度控制22020 年 4 月 19 日文档仅供参考目录1系统总体设计方案论证 .11.1设计要求 .11.2总体设计方案 .22系统的硬件设计 .32.1系统硬件构成概述 .32.2各单元总体说明 .42.3按键单元 .52.4 LCD 液晶显示单元 .62.5温度测试单元 .72.6
3、温度控制器件单元 .83恒温控制算法研究（ PID） .错误 !未定义书签。3.1PID控制器的设计 .123.2PID算法的流程实现方法与具体程序. .154系统的软件设计 .204.1统软件设计概述 .2032020 年 4 月 19 日文档仅供参考4.2系统软件程序流程及程序流程图214.3温度数据显示模块分析224.4测试分析275 模拟仿真结果错误 !未定义书签。1 系统总体设计方案论证1.1设计要求一种基于数字PID 和单片机的温度控制系统设计。要求如下：1、超调量 10%2、温度可调，范围；K1=50 度 K2=60 度 K3=70 度 K4=80 度3、人机对话方便4、温度误差
4、11.2总体设计方案在仿 真设计 中，先经 过 按键设置 温 度，然后 经 过温度传 感器42020 年 4 月 19 日文档仅供参考DS18B20，从环境中采集温度，由单片机获取采集的温度值，经过处理后，可得到当前环境温度中一个比较稳定的温度值，而且经过LCD液晶显示。再去根据当前设定的温度值进行比较，温度未达到预定的下限温度时，单片机将经过P2.6 口连接的RELAY输出高电平控制信号来驱动RL1，使得加热棒工作，为系统提供热量，来升高温度。温度上升到预定上限温度时，单片机将经过P2.6 口连接的RELAY输出低电平控制信号来驱动 RL1，使得加热棒停止加热，让温度慢慢回落3 。工作原理图如图 1.1 所示：在设计中使用温度传感器 DS18B20采集实时温度，使用 PID 算法控制加热炉仿真模型进行温度控制。 DS18B20是 DALLAS公司生产的经典的数字温度传感器，具有低功耗、高性能、抗干扰能力、微型化、强易配处理器等等优点，它特别适合用于多点温度测控的系统，它可直接将温度转化成数字信号，交给单片机处理，而且在同一总线上可挂接多个传52020 年 4 月 19 日
基于PID算法的水温控制系统设计报告
