基于MSP430的PID温度控制系统

摘要

温度是工业生产的重要参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。

本文介绍了一种基于MSP430单片机的PID温度控制装置，能对环境温度进行测量，并能根据温度给定值给出调节量，PID控制计算，实现调节温度的目的。文中详细阐述了系统的硬件结构、工作原理以及PID控制算法的实现。系统具有人机交互良好、性能稳定、控温精度高、易于操作维修、自动化程度高等特点,有效地实现了温度的自动控制,具有良好的实用价值。

关键词:  MSP430; 温度; PID; 控制

目 录 

摘要 2

Abstract 3

第一章  绪论 4

   1.1  选题的意义 4

第二章 整体方案设计 5

第三章  硬件电路的设计 7

   3.1  单片机MSP430的介绍 7

   3.2  TEMP101数据采集设计 9

   3.3  PWM输出单元 10

      3.3.1   PWM技术的基本原理 10

      3.3.2   PWM技术的具体应用 10

   3.4  半导体致冷器 11

第四章  系统软件设计 12

   4.1  用IAR Systems仿真 12

   4.2  软件设计 13

   4.3  I2C总线接口 15

      4.3.1  I2C总线接口简介 15

      4.3.2  I2C总线接口通信程序设计 15

   4.4  定时中断 15

   4.5  数字PID 17

      4.5.1  输入输出变量的转换 17

第五章  系统调试 21

   5.1   调试PID参数的一般步骤 21

   5.2   PID的调试步骤 21

   5.3   PID控制器的参数整定 22

结论与展望 23

致 谢 24

参 考 文 献 25

附录1：实物图片 26 

附录2：硬件电路图