毕业设计论文基于单片机的水温自动控制系统

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1、西安航空职业技术学院 毕业设计论文基于单片机的水温自动控制系统基于单片机的水温自动控制系统【摘要摘要】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 3595，最小区分度为 0.1。所以系统具备较高的测量精度和控制精度。关键词：关键词：AT89C51 单片机 PID 算法AbstractAbstract：This paper uses m

2、onolithic 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

3、is mainly composed 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 0.1 。KeyKey wo

4、rdwords s：Monolithic integrated circuits AT89C51 monolithic integrated circuits PID algorithm ；西安航空职业技术学院 毕业设计论文目录目录1 1 引言引言.11.1 水温控制系统概述.11.2 本设计任务和主要内容.12 2 系统设计原理系统设计原理.32.1 水温控制系统总体框图.32.2 总体方案论证.42.3 各部分电路方案论证.53 3 硬件电路设计与计算硬件电路设计与计算.63.1 温度采样和转换电路.63.2 温度控制电路.73.3 单片机控制部分.83.4 键盘及数字显示部分.84 4

5、实验测试实验测试.104.1 循环显示“HELLO888”.104.2 键盘及数字显示结合.114.3 温度设定和传送电路.154.4PWM 电压输出电路.22结束语.24谢辞.25参考文献.2611 1 引言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

6、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。1.11.1 水温控制系统概述水温控制系统概述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

7、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

8、的问题。在计算机没有发明之前，这些控制都是我们难以想象的。而当今，随着电子行业的迅猛发展，计算机技术和传感器技术的不断改进，而且计算机和传感器的价格也日益降低，可靠性逐步提高，用信息技术来实现水温控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是容易实现的。用高新技术来解决工业生产问题，排除生活用水问题实施对水温的控制已成为我们电子行业的任务，以此来加强工业化建设，提高人民的生活水平。1.21.2 本设计任务和主要内容本设计任务和主要内容1.基本要求 一升水由 1kW 的电炉加热，要求水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持设定的温度基本不变。22.主要性能指标 温度

9、设定范围 35-95，最小区分度为 0.1。 控制精度：温度控制的静态误差。 用十进制数码显示实际水温。3.扩展功能 具有通信能力，可接收其他数据设备发来的命令，或将结果传送到其他数据设备。 采用适当的控制方法实现当设定温度或环境温度突变时，减少系统的调节时间和超调量。 温度控制的静态误差。 32 2 系统设计原理系统设计原理2.12.1 水温控制系统总体框图水温控制系统总体框图 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，其总体设计框图如图 2-1 所示。AT89C51 单片机温度控制电路温度采样转换

10、电路键盘显示电路水温控制模块 图 2-1 总体设计框图4图 2-2 主程序流程图2.22.2 总体方案论证总体方案论证(1)方案论证与比较本题目是设计制作一个水温控制系统，对象为一升净水，加热器为 1KW 的电炉。要求能在 35-95范围内设定控制水温，并具有较好的快速性和较小的超调，以及十进制数码管显示等功能。(2)总体方案设计及论证根据题目的要求，我们提出了以下的两种方案：方案 1：此方案是采用传统的二位模拟控制方法，选用模拟电路，用电位器设定给定值，采用上下限比较电路将反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定加热或者不加热。由于采用模拟控制方式，系统受环境的影响大，不能实现复杂的控制算法使

11、控制精度做得教高，而且不能用数码显示和键盘设定。方案 2：采用单片机 AT89C51 为核心。采用了温度传感器 AD590 采集温度变化信号，A/D采样芯片 ADC0804 将其转换成数字信号并通过单片机处理后去控制温度，使其达到稳定。使5用单片机具有编程灵活，控制简单的优点，使系统能简单的实现温度的控制及显示，并且通过软件编程能实现各种控制算法使系统还具有控制精度高的特点。比较上述两种方案，方案2 明显的改善了方案 1 的不足及缺点，并具有控制简单、控制温度精度高的特点，因此本设计电路采用方案 2。2.32.3 各部分电路方案论证各部分电路方案论证本电路以单片机为基础核心，系统由前向通道模块

12、、后向控制模块、系统主模块及键盘显示摸块等四大模块组成。现将各部分主要元件及电路做以下论证：（1）温度采样部分方案 1：采用热敏电阻，可满足 35-95的测量范围，但热敏电阻精度、重复性和可靠性都比较差，对于检测精度小于 1的温度信号是不适用的。方案 2：采用温度传感器 AD590。：AD590 具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。其测量范围在-50- +150，满刻度范围误差为0.3，当电源电压在 510V 之间，稳定度为 1时，误差只有0.01，其各方面特性都满足次系统的设计要求。此外AD590 是温度-电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有很大的帮助。经上述比较，方案 2 明显优

13、于方案 1，故选用方案 2。（2）键盘显示部分控制与显示电路是反映电路性能、外观的最直观部分，所以此部分电路设计的好坏直接影响到电路的好坏。方案 1：采用可编程控制器 8279 与数码管及地址译码器 74LS138 组成，可编程/显示器件 8279 实现对按键的扫描、消除抖动、提供 LED 的显示信号，并对 LED 显示控制。用 8279和键盘组成的人机控制平台，能够方便的进行控制单片机的输出。方案 2：采用单片机 AT2051 与地址译码器 74LS138 组成控制和扫描系统，并用 2051 的串口对主电路的单片机进行通信，这种方案既能很好的控制键盘及显示，又为主单片机大大的减少了程序的复杂

14、性，而且具有体积小，价格便宜的特点。对比两种方案可知，方案 1 虽然也能很好的实现电路的要求，但考虑到电路设计的成本和电路整体的性能，我们采用方案 2。（3）控制电路部分方案 1：采用 8031 芯片，其内部没有程序存储器，需要进行外部扩展，这给电路增加了复杂度。方案 2：本方案的 CPU 模块采用 2051 芯片，其内部有 2KB 单元的程序存储器，不需外部扩展程序存储器。但由于系统用到较多的 I/O 口，因此此芯片资源不够用。方案 3：采用 AT89C51 单片机，其内部有 8KB 单元的程序存储器，不需外部扩展程序存储器，而且它的 I/O 口也足够本次设计的要求。比较这 3 种方案，综合

15、考虑单片机的各部分资源，因此此次设计选用方案 3。63 3 硬件电路设计与计算硬件电路设计与计算本电路总体设计包括四部分：主机控制部分（89C51）、前向通道（温度采样和转换电路）、后向通道（温度控制电路）、键盘显示部分。3.13.1 温度采样和转换电路温度采样和转换电路系统的信号采样和转换电路主要由温度传感器 AD590、基准电压 7812、运算放大器 OP-07 及 A/D 转换电路 ADC0804 四部分组成。设计电路图如图 3-1 所示： 控制器被控对象s(k)e(k)u(k)y(k)图 3-1 温度采样和转换电路原理设：P 为当前温度下的功率，为电热器功率 500W,0P00tt18

16、.0 CP=Ptt18.0 C(t-t) 10msP=100% Ptms目标当前目标当前目标当前目标（270-）（1） AD590 性能描述测量范围在-50-+150，满刻度范围误差为0.3，当电源电压在 510V 之间，稳定度为 1时，误差只有0.01 。AD590 为电流型传感器温度每变化 1其电流变化 1uA在 35和 95时输出电流分别为 308.2uA 和 368.2uA。5VR451KR22KR12KR3100Pt100110.12R53K5VU2ALM324N输出7（2）基准电压 7812 提供 12V 标准电压，它与运算放大器 OP-07 和电阻组成信号转换与放大电路，将 35

17、-95的温度转换为 05V 的电压信号。（3）ADC0804 性能描述ADC0804 为 8 位逐次逼近型 A/D 转换器，其输入电压范围在 05v，转换速度为 100us，转换精度为 0.39，对应误差为 0.234。满足系统的要求。（4）电路原理及参数计算温度采样电路的基本原理是采用电流型温度传感器 AD590 将温度的变化量转换成电流量，再通过 OP-07 将电流量转换成电压量，通过 A/D 转换器 ADC0804 将其转换成数值量交由单片机处理。三端稳压 7812 作为基准电压,由运放虚短虚断可知运放 OP-07 的反向输入端（2 脚）的电压为零伏。当输出电压为零伏时(即 U0=Uv)

18、，令 7812 的输出电压为 U=12V，OP-07 的 2脚处为 A 点。由于系统控制的水温范围为 35-95,所以当输出电压为零伏时 AD590 的输出电流为308.2uA,因此为了使 Ui 的电位为零，就必须使电流等于 308.2uA,三端稳压 7812 的输出电压为 12v 所以为 38.94k。取电阻 R1=30k,R2=20k 的电位器。又由于 ADC0804 的输入电压范围为 05v，为了提高精度所以令水温为 95时 ADC0804的输入电压为 5v（即 Uo=5v）。当水温为 95时 AD590 的输出电流为 368.2uA。由方程式得为 83.33k 因此取 R1=81k,R

19、2=5k 的电位器。3.23.2 温度控制电路温度控制电路此部分电路主要由光电耦合器 MOC3041 和双向可控硅 BTA12 组成。采用脉宽调制输出控制电炉与电源的接通和断开比例，以通断控制调压法控制电炉的输入功率。MOC3041 光电耦合器的耐压值为 400v，它的输出级由过零触发的双向可控硅构成。它控制着主电路双向可控硅的导通和关闭。100 电阻与 0.01uF 电容组成双向可硅保护电路。3.33.3 单片机控制部分单片机控制部分此部分是电路的核心部分，系统的控制采用了单片机 AT89C51。单片机 AT89C51 内部有8KB 单元的程序存储器及 256 字节的数据存储器。因此系统不必

20、扩展外部程序存储器和数据存储器这样大大的减少了系统硬件部分。3.43.4 键盘及数字显示部分键盘及数字显示部分在设计键盘/显示电路时，我们使用单片机 2051 作为电路控制的核心，单片机 2051 具有一个全双工的串行口采用串口，利用此串行口能够方便的实现系统的控制和显示功能。键盘电路如图 3-2 所示8R24721SCL PA6/I2C KEY-INT PG2 PD1VCCDIG06DIG15DIG24DIG33DIG422DIG521DIG612DIG713SE G_A23SE G_B24SE G_C1SE G_D2SE G_E7SE G_F8SE G_G9SE G_H10VCC16OSC

21、218OSC117/RES15SCL19SDA20/INT14GND11ZL G7290Component_1VCCDIG0SE G0DIG1SE G1DIG2SE G2DIG3SE G3DIG4SE G4DIG5SE G5DIG6SE G6DIG7SE G07J116PINR1472C222P6.0MCXTALC122P1SDA PA7/I2C 12345678910J2KEY K1 F1 K2 F2 K3 F3 K4 F4 K5 F5 K6 1 K7 2 K8 3 K9 4 K10 5 K11 6 K12 7 K13 8 K14 9 K15 0 K16 + K17 - K18 UP K19

22、 * K20 - K21 取取 K22 LEFT K23 DOWN K24 RIGHT K25 取取DIG0DIG1DIG2DIG3DIG4SEG4SEG5SEG6SEG3 图 3-2 键盘电路图图 3-2 中单片机 2051 的 P1 口接数码管的 8 只引脚，这样易于对数码管的译码，使数码管能显示设计者所需的各数值、符号等等。单片机 2051 的 P3.3、P3.4、P3.5 接 3-8 译码器74L138，译码器的输出端直接接八个数码管的控制端和键盘，键盘扫描和显示器扫描同用端口这样能大大的减少单片机的 I/O，减少硬件的花费。键盘的接法的差别直接影响到硬件和软件的设计，考虑到单片机 2

23、051 的端口资源有限，所以我们在设计中将传统的 4*4 的键盘接成 8*2 的形式（如图 3-2），键盘的扫描除了和显示共用的 8 个端外，另外的两个端直接和2051 的 P3.2 和 P3.7 相连。94 4 实验测试实验测试4.14.1 循环显示循环显示“HELLO888”“HELLO888”编一小程序，实现数码管循环显示“HELLO888” 。源程序如下：RG 0000HHL:MOV P1,#89HMOV P3,#00HACALL DELAYMOV P1,#86HMOV P3,#08HACALL DELAY10MOV P1,#0C7HMOV P3,#10HACALL DELAYMOV

24、P1,#0C7HMOV P3,#18HACALL DELAYMOV P1,#0C0HMOV P3,#20HACALL DELAYMOV P1,#80HMOV P3,#28HACALL DELAYMOV P1,#80HMOV P3,#30HACALL DELAYMOV P1,#80HMOV P3,#38HACALL DELAYLJMP HLDELAY: MOV R0,#0DFHD1: MOV R1,#0FFHDJNZ R1,$DJNZ R0,D1RET 4.24.2 键盘及数字显示结合键盘及数字显示结合编一小程序，实现键盘及数字显示结合按键盘 1 数码管显示 1，按键盘 2 数码管显示 3，按键

25、盘 3 数码管显示 3，按键盘 4 数码管显示 4，按键盘 5 数码管显示 5，按键盘 6 数码管显示 6，按键盘 7 数码管显示 7，按键盘 8 数码管显示 8，按键盘 9 数码管显示 9，按键盘 10 数码管显示 A，按键盘 11 数码管显示 b，按键盘 12 数码管显示 C，按键盘 13 数码管显示 d，按键盘 14 数码管显示 E，按键盘 15 数码管显示 F。源程序如下所示：ORG 0000HLL:ACALL HHACALL L0ACALL L211ACALL L3ACALL L4ACALL L5ACALL L7SJMP LLCLR P3.4CLR P3.3H0:JB P3.2,Y0

26、SJMP H0Y0:MOV P1,#88HACALL HHSJMP LLE0:JB P3.7,F0SJMP E0ACALL HHSJMP LLL1:CLR P3.5CLR P3.4SETB P3.3JNB P3.7,E1RETH1:JB P3.2,Y1SJMP H1Y1:MOV P1,#83HACALL HHLJMP LLE1:JB P3.7,F1SJMP E1ACALL HHSJMP LLL2:CLR P3.5SETB P3.4CLR P3.3JNB P3.2,H2JNB P3.7,E2RETH2:JB P3.2,Y2SJMP H2Y2:MOV P1,#0C6HACALL HHLJMP LL

27、E2:JB P3.7,F212SJMP E2F2:MOV P1,#0B0HACALL HHLJMP LLL3:CLR P3.5SETB P3.4SETB P3.3JNB P3.2,H3JNB P3.7,E3RETH3:JB P3.2,Y3SJMP H3ACALL HHLJMP LLE3:JB P3.7,F3SJMP E3F3:MOV P1,#99HACALL HHLJMP LLL4:SETB P3.5CLR P3.4CLR P3.3JNB P3.7,E4RETH4:JB P3.2,Y4SJMP H4Y4:MOV P1,#86HACALL HHLJMP LLE4:JB P3.7,F4SJMP E

28、4F4:MOV P1,#92HACALL HHLJMP LL13L5:SETB P3.5CLR P3.4SETB P3.3JNB P3.2,H5JNB P3.7,E5RETH5:JB P3.2,Y5SJMP H5ACALL HHLJMP LLE5:JB P3.7,F5SJMP E5ACALL HHLJMP LLL6:SETB P3.5SETB P3.4CLR P3.3JNB P3.2,H6JNB P3.7,E6RETH6:JB P3.2,Y6SJMP H6Y6:MOV P1,#89HACALL HHLJMP LLSJMP E6F6:MOV P1,#0F8HACALL HHLJMP LLL7:S

29、ETB P3.5SETB P3.4SETB P3.3JNB P3.2,H7JNB P3.7,E714RETH7:JB P3.2,Y7SJMP H7Y7:MOV P1,#0C7HACALL HHLJMP LLE7:JB P3.7,F7SJMP E7F7:MOV P1,#80HACALL HHLJMP LLHH:MOV P3,#0FFHACALL DELAYMOV P3,#0F7HACALL DELAYMOV P3,#0EFHACALL DELAYMOV P3,#0E7HACALL DELAYMOV P3,#0DFHACALL DELAYMOV P3,#0D7HACALL DELAYMOV P3,

30、#0CFHACALL DELAYMOV P3,#0C7HACALL DELAYRETDELAY:MOV R0,#01HDAl: MOV R1,#9FHDA2: NOPNOPNOPNOP15DJNZ R1,DA1DJNZ R0,DA2RETEND 4.34.3 温度设定和传送电路温度设定和传送电路编一小程序，实现温度设定和传送电路程序 1-方式 2 两位设定就不可的FLAGA BIT 2AH.0FLAGB BIT 2AH.1FLAG1 BIT P3.4FLAG2 BIT P3.5GUAN1 EQU 30HGUAN2 EQU 31HGUAN3 EQU 32H基于单片机水温控制系统的设计程序 ：GU

31、AN4 EQU 33HGUAN5 EQU 34HGUAN6 EQU 35HGUAN7 EQU 36HGUAN8 EQU 37HORG 00HLJMP starORG 23HLJMP CKT;-初始设定STAR: MOV SP,#60H MOV IE,#10010000B MOV SCON,#10010000B ANL PCON,#0111111B MOV TMOD, #20H MOV TH1, #0F2H MOV TL1, #0F2H SETB TR1 MOV GUAN2,#00H MOV GUAN3,#00H MOV GUAN6,#00H MOV GUAN7,#00H CLR FLAGB16

32、 CLR FLAGA MOV DPTR,#TABLE;-主要执行总程序ZONGSAO:LCALL SHOWACALL AASJMP ZONGSAO;- -扫描按键是否按下子程序AA: S1:;- -0,5 键 JNB FLAGB ,S2 CLR FLAG2 CLR FLAG1 CLR FLAG0 JB P3.2 ,NEXT1 ACALL DELAY JB P3.2 ,NEXT1 JNB P3.2 ,$ JB FLAGA ,WW1 MOV GUAN7,#00H SETB FLAGA LJMP NEXT1 WW1: MOV GUAN6 ,#00H CLR FLAGB NEXT1: JB P3.7

33、,ONE1 ACALL DELAY JB P3.7 ,ONE1 JNB P3.7 ,$ JB FLAGA, MM1 MOV GUAN7,#05H SETB FLAGA LJMP ONE1 MM1: MOV GUAN6, #05H CLR FLAGB ONE1: LJMP S2S2:;- -1,6 键 JNB FLAGB, S3 CLR FLAG2 CLR FLAG1 SETB FLAG017 JB P3.2 ,NEXT2 LCALL DELAY JB P3.2 ,NEXT2 JNB P3.2 ,$ JB FLAGA ,WW2 SETB FLAGA LJMP NEXT2 WW2: MOV GUA

34、N6 ,#01H CLR FLAGB NEXT2: LCALL DELAY JB P3.7 ,ONE2 JNB P3.7 ,$ JB FLAGA ,MM2 MOV GUAN7,#06H SETB FLAGA LJMP ONE2 MM2: MOV GUAN6 ,#06H CLR FLAGB ONE2: LJMP S3S3:;- -2,7 键 JNB FLAGB ,S4 CLR FLAG2 SETB FLAG1 CLR FLAG0 JB P3.2 ,NEXT3 LCALL DELAY JB P3.2 ,NEXT3 JNB P3.2 ,$ JB FLAGA ,WW3 MOV GUAN7 ,#02H

35、SETB FLAGA LJMP NEXT3 WW3: MOV GUAN6 ,#02H CLR FLAGB NEXT3: JB P3.7 ,ONE3 LCALL DELAY JB P3.7 ,ONE3 JNB P3.7 ,$18 JB FLAGA ,MM3 MOV GUAN7,#07H SETB FLAGB LJMP ONE3 MM3: MOV GUAN6 ,#07H CLR FLAGB ONE3: LJMP S4S4: ;- 3,8 键 JNB FLAGB ,S5 CLR FLAG2 SETB FLAG1 SETB FLAG0 JB P3.2 ,NEXT4 LCALL DELAY JNB P3

36、.2 ,$ JB FLAGA, WW4 MOV GUAN7 ,#03H SETB FLAGA LJMP NEXT4 WW4: MOV GUAN6,#03H CLR FLAGB NEXT4: JB P3.7 ,ONE4 LCALL DELAY JB P3.7 ,ONE4 JNB P3.7 ,$ JB FLAGA ,MM4 MOV GUAN7,#08H SETB FLAGA LJMP ONE4 MM4: LR FLAGB ONE4: LJMP S5S5:;- -4,9 键 JNB FLAGB ,S6 SETB FLAG2 CLR FLAG1 CLR FLAG0 LCALL DELAY JB P3.

37、2, NEXT5 JNB P3.2 ,$19 JB FLAGA ,WW5 SETB FLAGA LJMP NEXT5 WW5: MOV GUAN6 ,#04H CLR FLAGB NEXT5: JB P3.7, ONE5 LCALL DELAY JB P3.7 ,ONE5 JNB P3.7 ,$ JB FLAGA ,MM5 SETB FLAGA SETB FLAGB LJMP ONE5 MM5: MOV GUAN6 ,#09H ONE5: LJMP S6S6:;- -设定键,清除(零)键 SETB FLAG2 CLR FLAG1 SETB FLAG0 JB P3.2 ,NEXT6 LCALL

38、DELAY JB P3.2,NEXT6 JNB P3.2 ,$ NEXT6: JB P3.7 ,ONE6 LCALL DELAY JB P3.7 ,ONE6 JNB P3.7 ,$ MOV GUAN6,#00H CLR FLAGA SETB FLAGB ONE6: LJMP S7 SETB FLAG2 SETB FLAG1 CLR FLAG0 JB P3.2 ,NEXT7 LCALL DELAY JB P3.2,NEXT7 JNB P3.2 ,$ CLR FLAGB MOV B,#0AH20 MOV A,GUAN6 MUL AB ADD A,GUAN7 MOV SBUF,A JNB TI,$

39、CLR TI SETB ES RET;- -显示扫描子程序SHOW: ;-guan8 SETB FLAG0 SETB FLAG1 SETB FLAG2 MOV P1,#0CEH ACALL DELAY2 ;-guan7 SETB FLAG1 SETB FLAG2 MOV A ,GUAN7 MOVC A,A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY2 ;-guan6 CLR FLAG1 SETB FLAG2 MOV A ,GUAN6 MOVC A,A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY2 ;-guan5 CLR FLAG0 CLR FLAG1 SETB FLAG2 MO

40、V P1,#0C6H ACALL DELAY2 ;-guan4 SETB FLAG0 SETB FLAG1 CLR FLAG2 MOV P1,#0CEH ACALL DELAY2 ;-guan321 CLR FLAG0 SETB FLAG1 CLR FLAG2 MOV A ,GUAN3 MOV P1,A ACALL DELAY2 ;-guan2 SETB FLAG0 CLR FLAG1 CLR FLAG2 MOV A ,GUAN2 MOVC A,A+DPTR MOV P1,A ACALL DELAY2 CLR FLAG1 CLR FLAG2 MOV P1,#0C6H ACALL DELAY2R

41、ET;- -中断子程序CKT: PUSH ACC PUSH PSW CLR RI MOV A,SBUF ; JNB RI,$ MOV B,#10 DIV AB MOV GUAN3,B POP PSW POP ACC RETIDELAY: ;- -消抖延时程序 6MS DL2:MOV R1,#7DH DL1:NOP NOP DJNZ R1,DL1 DJNZ R0,DL2 RET delay2:;- -扫描延时程序 MOV r0,#01h dl4:MOV r1,#0a0h dl3:NOP22 NOP DJNZ r1,dl3 DJNZ r0,dl4 RET;- -数码管显示表TABLE: DB 92

42、H,82H,0F8H,80H,90H 4.4PWM4.4PWM 电压输出电路电压输出电路编一小程序，实现 PWM 电压自动可调宽度脉冲波输出电路。 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP CTC_INT ORG 0030HMAIN: MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB TR0 SETB EA SETB ET0WAIT: SJMP WAITCTC_INT: PUSH ACC PUSH PSW CLR TR0 SETB POUT CLR C SUBB A,0FFH MOV TL0,A MOV A,#0FFH SU

43、BB A,#0FH MOV TH0,A CLR OUTBIT SJMP CTC_OUTOUT0: CLR POUT CLR C MOV A,#0FFH SUBB A,#0FFH MOV TL0,A MOV A,#0FFH SUBB A,#1FH MOV TH0,A MOV A,TL023 ADD A,#0FFH MOV TL0,A MOV A,TH0 ADDC A,#0FH MOV TH0,A SETB OUTBITCTC_OUT: SETB TR0 POP PSW POP ACC RETI结束语结束语本次基于单片机的水温控制系统系统是以 AT89C51 为核心，采用软件编程，实现用PID 算

44、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。在系统的软硬件调试过程中，不断地有问题出现，如 OP-07、ADC0804 会发烫，串行通信，但是在老师和同学的指导和帮助下，通过电路检查、原理分析、程序修改等工作，这些问题都一一得到了解决，所以在这次调试过程中，我们学到了很多知识，同时也大大地提高了我们的实际动手能力，这对我们以后的系统设计会有很大的帮助。同时，该系统还存在着一些问题，如温度显示精度不高，没有采用小数部分；PID 算法的参数不够精确，这影响水温达到稳定的时间。24谢谢辞辞感谢孙老师的亲切关怀和悉心指导。从设计的选题、开题到方案设计及最后的论文撰写、修改，老师在百忙

45、之中仍抽出宝贵的时间和我研究、讨论论文和设计中的难点，帮助我寻找解决问题的途径。严谨的治学态度，使我受益匪浅。在此，我要真诚地感谢孙老师。25参考文献参考文献（1） 单片机实验与实训指导 王曙霞 西安电子科技大学出版社 2007.8（2） 智能系统设计与项目实践 王曙霞 西安航空职业技术学院校本教材 2009.9（3） 传感器与自动检测技术 张玉莲 机械工业出版社 2010.2（4） 全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选 北京理工大学出版社 2003.3（5） 全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编 北京理工大学出版社 2004.8（6） 单片微型机原理、应用与实验 张友德 复旦大学出版社 2003

46、.6（7） 电子系统设计 何小艇 浙江大学出版社 2004.6 1原文已完。下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。一、 工程概况：西夏建材城生活区 27#、30#住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对面。本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发，银川市规划建筑设计院设计。本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为 8度，设计使用年限 50 年。本工程建筑面积:27#楼 3824.75m2;30#

47、楼 3824.75 m2。室内地坪0.00 以绝对标高 1110.5 m 为准，总长 27#楼 47.28m；30#楼47.28 m。总宽 27#楼 14.26m；30#楼 14.26 m。设计室外地坪至檐口高度 18.6 00m，呈长方形布置，东西向，三个单元。本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间 200300 瓷砖，高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻子；楼梯间内墙采用 502厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间 200200 防滑地砖，楼梯间 50 厚细石砼 1：1 水泥砂浆压光外，其余均采用 50 厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对

48、讲门，卧室门、卫生间门采用木门，进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗，开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板。本工程设计为砖混结构，共六层。基础采用 C30 钢筋砼条形基础，上砌 MU30 毛石基础，砂浆采用 M10 水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用 M10 混合砂浆砌筑 MU15 多孔砖；五层以上采用 M7.5 混合砂浆砌筑 MU15 多孔砖。本工程结构中使用主要材料：钢材：I 级钢，II 级钢；砼：基础垫层 C10，基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用 C30，其余均 C20。本工程设计给水管采用 PPR 塑料管，热熔连接；排水管采用 UPVC 硬聚氯乙烯管，

49、粘接；给水管道安装除立管及安装 IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设。本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。本工程设计照明电源采用 BV2.5 铜芯线，插座电源等采用 BV4 铜芯线；除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯。二、 施工部署及进度计划1、工期安排本工程合同计划开工日期：2004 年 8 月 21 日，竣工日期：32005 年 7 月 10 日，合同工期 315 天。计划 2004 年 9 月 15 日前完成基础工程，2004 年 12 月 30 日完成主体结构工程，2005 年6 月 20 日完成装修工种，安装工程穿插进行，于 2005 年 7 月 1日前完成。具体进度计划详见附图1

50、（施工进度计划） 。2、施工顺序基础工程工程定位线（验线）挖坑钎探（验坑）砂砾垫层的施工基础砼垫层刷环保沥青 基础放线（预检）砼条形基础刷环保沥青 毛石基础的砌筑构造柱砼地圈梁地沟回填工。结构工程结构定位放线（预检）构造柱钢筋绑扎、定位（隐检）砖墙砌筑（50cm 线找平、预检）柱梁、顶板支模（预检）梁板钢筋绑扎（隐检、开盘申请）砼浇筑下一层结构定位放线重复上述施工工序直至顶。内装修工程门窗框安装室内墙面抹灰楼地面门窗安装、油漆五金安装、内部清理通水通电、竣工。外装修工程外装修工程遵循先上后下原则，屋面工程（包括烟道、透气孔、压顶、找平层）结束后，进行大面积装饰，塑钢门窗在装修中逐步插入。4三、

51、 施工准备1、现场道路本工程北靠北京西路，南临规划道路，交通较为方便。场内道路采用级配砂石铺垫，压路机压。2、机械准备设 2 台搅拌机，2 台水泵。现场设钢筋切断机 1 台，调直机 1 台，电焊机 2 台，1台对焊机。现场设木工锯，木工刨各 1 台。回填期间设打夯机 2 台。现场设塔吊 2 台。3、施工用电施工用电已由建设单位引入现场；根据工程特点，设总配电箱 1 个，塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱 1 个；电源均采用三相五线制；各分支均采用钢管埋地；各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。3、施工用水施工用水采用深井水

52、自来水，并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管，每层留一出水口；给水管不置蓄水池内，由潜水泵进行送水。4、生活用水5生活用水采用自来水。5、劳动力安排结构期间：瓦工 40 人；钢筋工 15 人；木工 15 人；放线工 2 人；材料 1 人；机工 4 人；电工 2 人；水暖工 2 人；架子工 8 人；电焊工 2 人；壮工 20 人。装修期间抹灰工 60 人；木工 4 人；油工 8 人；电工 6 人；水暖工10 人。四、主要施工方法1、施工测量放线施工测量基本要求A、西夏建材城生活区 17#、30#住宅楼定位依据：西夏建材城生活区工程总体规划图，北京路、规划道路永久性定位B、根据工程特

53、点及建筑工程施工测量规程DBI012195，4、3、2 条，此工程设置精度等级为二级，测角中误差12，边长相对误差 1/15000。C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度，明确对工程服务，对工程进度负责的工作目的。工程定位A、根据工程特点，平面布置和定位原则，设置一横一纵两条主控线即 27#楼：（A）轴线和（1）轴线；30#楼：（A）6轴线和（1）轴线。根据主轴线设置两条次轴线即 27#楼：（H）轴线和（27）轴线；30#楼：（H）轴线和（27）轴线。 B、主、次控轴线定位时均布置引桩，引桩采用木桩，后砌一水泥砂浆砖墩；并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上，施测完成后报建设单位、监理单

54、位确认后另以妥善保护。C、控轴线沿结构逐层弹在墙上，用以控制楼层定位。D、水准点：建设单位给定准点，建筑物0.00 相当于绝对标高 1110.500m。基础测量A、在开挖前，基坑根据平面布置，轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度，作为拉小线的依据；根据结构要求，条基外侧 1100mm 为砂砾垫层边，考虑放坡，撒上白灰线，进行开挖。B、在垫层上进行基础定位放线前，以建筑物平面控制线为准，校测建筑物轴线控制桩无误后，再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。C、标高由水准点引测至坑底。结构施工测量A、首层放线验收后，主控轴一引至外墙立面上，作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。B、施工层放线时，应在结构平

55、面上校投测轴线，闭合后7再测设细部尺寸和边线。C、标高竖向传递设置 3 个标高点，以其平均点引测水平线折平时，尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置，进行测设。2、基坑开挖本工种设计地基换工，夯填砂砾垫层 1100mm；根据此特点，采用机械大开挖，留 200mm 厚进行挖工、铲平。开挖时，根据现场实际土质，按规范要求 1:0.33 放坡，反铲挖掘机挖土。开挖出的土，根据现场实际情况，尽量留足需用的好土，多余土方挖出，避免二次搬运。人工开挖时，由技术员抄平好水平控制小木桩，用方铲铲平。挖掘机挖土应该从上而下施工，禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号，挖土的时候，挖掘机操作范围内，不许进

56、行其他工作，装土的时候，任何人都不能停留在装土车上。3、砌筑工程材料砖：MU15 多孔砖，毛石基础采用 MU30 毛石。砂浆：0.00 以下采用 M10 水泥砂浆，一、二、三、四层采用 M10 混合砂浆，五层以上采用 M7.5 混合砂浆。砌筑要求8A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。B、砌筑前应提前浇水湿润砖块，水率保持在1015。C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“，要求灰浆饱满，灰缝 812mm。D、外墙转角处应同时砌筑，内外墙交接处必须留斜槎，槎子长度不小于墙体高度的 2/3，槎子必须平直、通顺。E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋，每道不少于

57、 2 根。F、接槎时必须将表面清理干净，浇水湿润，填实砂浆，保持灰缝平直。G、砖墙按图纸要求每 50mm 设置 26 钢筋与构造柱拉结，具体要求见结构总说明。H、施工时需留置临时洞口，其侧边离交接处的墙面不少于 500mm，顶部设边梁。4、钢筋工程凡进场钢筋须具备材质证明，原材料须取样试验，经复试合格后方可使用。钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样，根据翻样配料，施工前由工长对所管辖班组下发技术交底，准备施工工具，做好施工的准备工作。板中受力钢筋搭接，I 级钢 30d，II 级钢 40d，搭接位置：9上部钢筋在跨中 1/3 范围内，下部钢筋在支座 1/3 范围内。钢筋保护层：基础 40mm，柱、梁

58、 30mm，板 20mm。保护层采用 50mm50mm 的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。所有钢筋绑扎，须填写隐检记录，质评资料及目检记录，验收合格后方可进行下道工序。5、砼工程水泥进场后须做复试，经复试合格后由试验室下达配合比。施工中严格掌握各种材料的用量，并在搅拌机前进行标识，注明每立方米、每盘用量。同时搅拌时，须车车进磅，做好记录。 浇筑前，对模板内杂物及油污、泥土清理干净。投料顺序：石子水泥砂子。本工程均采用插入式振捣器，一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的 1.25 倍，捣实砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的 1.5 倍。砼浇筑后 1 昼夜浇水养护，养护期不少于 7d

59、，砼强度未达到 1.2MPa之前不得上人作业。6、模板工程本工程模板采用钢木混合模板。模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收标准，以满足其钢度，稳定性要求。10模板支撑应牢固可靠，安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。本工程选用 851 脱模剂，每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂，再重新组装，以保证砼的外观质量。6、架子工程本工程采用双排架子防护，外设立杆距墙 2m，里皮距墙 50cm，立杆间距 1.5m，顺水间距 1.2m，间距不大于 1m。 架子底部夯实，垫木板，绑扫地杆。为加强架子的稳定性，每七根立杆间设十字盖，斜杆与地面夹角 60o。为防止脚平架外倾，与结构采用钢性拉接，拉

60、接点间距附和“垂四平六“的原则。外防护架用闭目式安全网进行封闭，两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。结构架子高出作业层 1m，每步架子满铺脚手板，要求严密牢固并严禁探头板。7、装饰工程装饰工程施工前，要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收，对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理，清除隐患，并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。1、根据预算所需材料数量，提出材料进场日期，在不影11响施工用料的原则下，尽量减少施工用地，按照供料计划分期分批组织材料进场。2、将墙面找方垂直线，清理基层，然后冲筋，按照图纸要求，分层找平垂直，阴阳角度方正，然后拉线作灰饼。底子灰应粘结牢

61、固，并用刮杠刮平，木抹子抹平。3、罩面应均匀一致，并应在终凝前刮平压光，上三遍灰抹子。4、油漆、涂料施工：油漆工程施工时，施工环境应清洁干净，待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工，油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁，刷漆时要多刷多理不流坠，达到薄厚均匀，色调一致，表面光亮。墙面涂料基层要求现整，对缝隙微小孔洞，要用腻子找平，并用砂纸磨平。为了使颜色一致，应使用同一配合比的涂料，使用时涂料搅匀，方可涂刷，接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。8、楼地面工程楼地面工程只作 50 厚豆石砼垫层。做垫层必须先冲筋后做垫层，其平整度要控制在 4mm 以内，加强养护 45 天后，才能进行上

62、层施工。10、层面工程121、屋面保温层及找平层必须符合设计要求，防水采用防水卷材。2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光，屋面与女儿墙交接处抹成 R150mm 圆角。3、本工程屋面材料防水，专业性强，为保证质量，我们请专业人员作防水层。4、原材料在使用前经化验合格后才能使用，不合格材料严禁使用。11、水、暖、电安装工程管道安装应选用合格的产品，并按设计放线，坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。水、暖安装前做单项试压，完毕后做通、闭水后试验和打压试验，卫生间闭水试验不少于 24 小时。电预埋管路宜沿最近线路敷设，应尽量减少弯曲，用线管的弯曲丝接套丝，折扁裂缝焊接，管口应套丝用堵头堵塞。油漆防腐等均符

63、合图纸各施工规范及质量评定标准。 灯具、插座、开关等器具安装，其标高位置应符合设计要求，表面应平直洁净方正。灯具、插座、开关等器具必须选用合格产品，不合格产品严禁使用。做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录，检查配线的组序一定要符合设计要求。13五、预防质量通病之措施本工程按优质工程进行管理与控制，其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在本工程施工组织设计中做了详述。本措施不再述。创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中，精心操作，一丝不苟、高标准严要求作业外，关键是防止质量通病。为此，提出防止通病的作业措施如下：1、砖墙砌体组砌方法：、组砌方法：一顺一丁组砌，由于这种方法有较多的丁砖

64、，加强了在墙体厚度方向的连结，砌体的抗压强度要高一些。、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度：、水平灰缝不匀：规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度一般为 10mm，但不应小于 8mm，也不应小于12mm。砂浆的作用：一是铺平砖的砌筑表面，二是将块体砖粘接成一个整体。规范中之所以有厚度和宽度要求，是由于灰缝过薄，使砌体产生不均匀受力，影响砌体随载能力。如果灰缝过厚，由于砂浆抗压强度低于压的抗压可度。在荷载作用下，会增大砂浆的横向变形，降低砌体的强度。试验研究表明，当水平灰缝为 12mm 时，砖砌体的抗压强度极限，仅为 10mm 厚时的 7075，所以要保证水平灰缝厚度在 812mm 之间

65、。怎样确保水平灰缝的厚度呢？14A、皮数杆上，一定将缝厚度标明、标准。B、砌砖时，一定要按皮数杆的分层挂线，将小线接紧，跟线铺灰，跟线砌筑。C、砌浆所用之中砂，一定要过筛，将大于 5mm 的砂子筛掉。D、要选砖，将过厚的砖剔掉。E、均匀铺灰，务使铺灰之厚度均匀一致。坚持“一块砖、一铲灰、一揉挤“的“三一“砌砖法“。砂浆必须满铺，确保砂浆饱满度。规范规定：多孔砖砌体，水平灰缝的砂浆饱满度不得低于 80，这是因为，灰缝的饱满度，对砌体的强度影响很大。比如：根据试验研究，当水平灰缝满足 80以上，竖缝饱满度满足 60以上时，砌体强度较不饱满时，要提高 23 倍，怎样保证灰缝饱满度呢？A、支持使用所述

66、的“三一“砌砖法，即“一块砖、一铲灰、一揉挤“。B、水平缝用铺浆法（铺浆长度50cm）砌筑，竖缝用挤浆法砌筑，竖缝还要畏助以加浆法，以使竖向饱满，绝不可用水冲灌浆法。C、砂浆使用时，如有淅水，须作二次拌合后再用。绝不可加水二次拌合。拌好的砂浆，须于 3 小时之内使用完毕。D、不可以干砖砌筑。淋砖时，一般以 15含水率为宜。15（约砖块四周浸水 15mm 左右） 。注意砌砖时的拉结筋的留置方法：砖砌体的拉结筋留置方法，按设计要求招待。如设计没有具体规定时，按规范执行。规范规定“拉结筋的数量每12cm 厚墙放 1 根 6 钢筋，沿墙高每 50cm 留一组。埋入长度从墙的留槎处算起，每边均100cm，末端应有弯钩”见图。规范还规定：“构造柱与墙连拉处，宜砌成马牙槎，并沿墙高每 50cm 设 26 拉结钢筋，每边伸入墙内100cm。2、预防楼梯砼踏步掉角：楼梯踏步浇筑砼后，往往因达不到砼强度要求，就因施工需要提前使用，既便有了足够强度，使用不慎，都会掉楞掉角。而且有了掉角，修补十分困难，且不定期牢固。为此宜采用两种方式予以防治：踏步楞角上，在浇筑砼时增设防护钢筋。踏步拆模时，立即以砂袋将踏步覆