摘要
本系統(tǒng)以AT89C51，AT89C2051單片機(jī)為核心，主要包括傳感器溫度采集，A/D模/數(shù)轉(zhuǎn)換，按扭操作，單片機(jī)控制，數(shù)碼管數(shù)字顯示等部分。本系統(tǒng)采用PID算法實(shí)現(xiàn)溫度控制功能，通過(guò)串行通信完成兩片單片機(jī)信息的交互而實(shí)現(xiàn)溫度設(shè)定、控制和顯示。本設(shè)計(jì)還可以通過(guò)串口與上位機(jī)（電腦）連接，實(shí)現(xiàn)電腦控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)有體積小、交互性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)高精度的水溫控制，本單片機(jī)系統(tǒng)采用PID算法控制和PWM脈寬調(diào)制相結(jié)合的技術(shù)，通過(guò)控制雙向可控硅改變電爐和電源的接通、斷開(kāi)，從而改變水溫加熱時(shí)間的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的控制。本系統(tǒng)由鍵盤顯示和溫度控制兩個(gè)模塊組成，通過(guò)模塊間的通信完成溫度設(shè)定、實(shí)溫顯示、水溫升降等功能。具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、程序簡(jiǎn)短、系統(tǒng)可靠性高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

目 錄
摘 要…………………………………………………………………………………4
第1節(jié) 課題任務(wù)要求 ……………………………………………………………..5
第2節(jié) 總體方案設(shè)計(jì) ………………………………………….………………....5
2.1 總體方案確定……………………………………………….…………………..6
2.1.1 控制方法選擇………………………………...…………………………….6
2.1.2 系統(tǒng)組成……………………………………………………………………7
2.1.3 單片機(jī)系統(tǒng)選擇……………………………………………………………7
2.1.4 溫度控制……………………………..…………………………………….7
2.1.5 方案選擇…………………………..………………………………………7
第3節(jié) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)……………………….……………………………………..8
3.1 系統(tǒng)框圖……………………………………………………………………..8
3.2 程序流程圖…………………………………..……………….……………..12
第4節(jié) 參數(shù)計(jì)算……………………………..………………….………………...15
4.1 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)…………………………………………….……………………15
4.1.1 溫度采集及轉(zhuǎn)換………………….……………………..………………….15
4.1.2 傳感器輸出信號(hào)放大…………………..……………………………………16
4.1.3模數(shù)轉(zhuǎn)換………………………………..…………………………………….17
4.1.4 外圍電路設(shè)計(jì)……………………………….……………………………….18
4.1.5 數(shù)值處理及顯示部分………………………………………………………..18
4.1.6 PID算法介紹………………………………………………...………………18
4.1.7 A/D轉(zhuǎn)換模塊………………………………………………..………………19
4.1.8 控制模塊……………………………………………………..………………20
4.2 系統(tǒng)硬件調(diào)試………………………………………………………………….20
第5節(jié) CPU軟件抗干擾 ………………………………………….……………..24
5.1 看門狗設(shè)計(jì)………………………………………………………….…………24
第6節(jié) 測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果……………………………………………………26
6.1 系統(tǒng)測(cè)試儀器及設(shè)備…………………………………………....……………26
6.2 測(cè)試方法…………………………………………………………..…………26
6.3 測(cè)試結(jié)果………………………………………………………………………26