基于单片机的水温控制系统设计

基于单片机的水温控制系统设计

摘 要：本设计采用一块单片机（89S51）作为水温控制系统的控制核心，实现人工设定温度，自动控制温度，显示水的实时温度等功能。水温测试方式采用集成模拟温度传感器感知器皿中水的温度，并用运算放大器将传感器输出的微弱模拟电压信号进行放大。采用简易键盘对目标温度（20℃~80℃）进行人工设定，并用数码管动态显示水的实时温度。同时系统还通过继电器电路控制加热器件的导通与关闭，达到保持设定温度基本不变的目的。水温控制算法采用现今较为成熟，使用广泛的PID算法。通过试验调试出PID算法中的比例、积分、微分常数，从而控制加热的时间比例,减小系统的调节时间。温度控制的静态误差≤0.4℃，标定温度≤1℃。

关键词：单片机（89S51 ）；自动控制；PID算法

目录

摘 要 I

Abstract I

1 引言 1

2 硬件电路设计 1

2.1 总体设计与方案选择 1

2.2 器件选择 2

2.2.1 89S51单片机 2

2.2.2 温度传感器 3

2.2.3  A/D转换器 ADC0809 4

2.2.4 控制器 5

2.3 电路原理图 5

2.3.1 单片机最小系统部分 5

2.3.2 四位LED数码管显示部分 6

2.3.3 ADC0809的A/D采样部分 7

2.3.4 单片机串口通信电路 7

2.3.5 温度采集部分 8

2.3.6 报警电路 9

2.3.7 温控模拟部分电路 9

3 软件设计 10

3.1 程序的主要流程图 10

4 设计分析 11

5 结论 12

参考文献 12

谢  辞 13

[附录] 水温控制系统的软件程序 14