摘 要
本文介绍了利用单片机进行水温测量和控制的智能化的方法。对MCS-51单片机及其扩展系统的原理及结构进行了详尽论述。测温系统温度传感器AD590，信号放大部分采用两级运放电路及二阶压控LPF。两部分电路制作在一块PCB板上，并封装在一屏蔽金属盒内，经调试性能很好。本系统借助于传感器、A/D, D/A转换器、扩展的并行接口以及执行机构进行的。在闭环过程控制中，过程的实时参数由传感器和A/D转换器实时采集，并由微型计算机自动记录、统计制表，然后再通过D/A转换器或并行接口输出控制信号，控制执行机构动作，进行调节和控制。
另外本系统还扩展了另外一个温度传感器及相关电路，利用它进行室温采集，并通过8255并行口扩展LED显示，这样能更清楚的看到当周围温度发生变化时水温的变化。
还详尽讨论了这部分电路与8051单片机系统的硬件接口问题。本文采用PID控制算法作为温度控制算法，采用固态继电器和单结管弛张振荡电路作为其执行驱动机构，达到了较高控温精度。
关键词: 8051单片机 温度测控 传感器 PID算法
固态继电器
目 录
概 述 1
绪 论 4
1 硬件部分 5
1.1 测温电路的设计 5
1.1.1 温度传感器AD590简介 5
1.1.2 放大滤波电路的设计 7
1.1.3晶闸管主电路及驱动电路的设计 9
1.2单片机控制部分的设计 13
1.2.1 MCS-51单片机的选择 13
1.2.2 键盘及显示电路 14
1.2.3 8255并行接口 17
1.2.4 DA转换DAC0832与AD转换ADC0809 18
1.3 单片机温度控制系统的设计 21
1.3.1 光电隔离 21
1.3.2 固态继电器 23
1.3.3 看门狗及复位电路 23
1.3.4单片机温度控制系统总体布局图 24
2 软件部分 25
2.1 PID 控制算法 25
2.2 A/D转换程序 28
2.3数字滤波子程序FILTER 29
2.4二进制转十进制子程序BCDCH 31
2.5 8255并行口子程序设计 32
2.7数据显示及打印设计 34
2.7 温度控制程序,流程图 34
3结论与讨论 42
3.1结论…………………………………………………………………….42
3.2本系统存在的不足……………………………………………………42
致谢…………………………………………………………………………..43
参考文献 44
