基于8051单片机控制的水温控制系统的设计 摘要 ：用单片机系统进行温度实时采集与控制是本设计的主要内容。温度信号由ADC590Kh和温度/电压转换电路提供，对AD590K进行了精度优于0.1℃的非线形补偿，温度实时控制采用分段非线形和积分分离PI算法，其分段点是社顶温度的函数。控制输出脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率。系统具备较高的测量精度和控制精度。
关键词：8051单片机 AD590K ADC0809 LED显示调节控制
1引言 温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
2.方案论证与比较：
本题目是着机制作一个水温控制系统，对象为1L净水，加热器1kW的电炉。要求能在40~90℃范围内设定控制水温，静态控制精度为0.2℃，并具有较好的快速性与较小的超调，以及十进制数码管显示、温度曲线打印等功能。
2.1方案一
产品的工艺不同，控制温度的精度也不同，因而所采用的控制算法也不同。就温度控制系统的动态特性来讲，基本上都是具有纯滞后的一阶环节，当系统精度及温控的线性性能要求较高时，多采用PID算法或达林顿算法来实现温度控制。
本系统是一个典型的闭环控制系统。从技术指标可以看出，系统对控制精度的要求不高，对升降温过程的线性也没有要求，因此，系统采用最简单的通断控制方式，即当烘干箱温度达到设定值时断开加热电炉，当温度降到低于某值时接通电炉开始加热，从而保持恒温控制。由于系统控制方案简单，数据量也不大，因此选用8051作为控制系统的核心。原理框图如下 我国电子工艺的现状
由于我国工业水平起点低，各种制造工艺也比较落后。20世纪50年代。我国工程技术人员到国外学习工业产品的制造工艺，各大专院校开始设置相应的工艺学课程，为这些工程技术的教育、普及、研究、发展打下了良好的基础。
在建国之初，我国工业处于百废待兴的发展阶段，各行各业的技术竞赛和技术交流十分广泛，涌现出一大批人们熟悉的全国劳动模范。他们在自己平凡的工作岗位上，刻苦钻研新的工艺技术和操作技能，为我过的工业进步作出了重要的贡献。
电子行业是在最近几年才发展起来的新兴工业，在日本、美国等工业发达国家中，电子工业发展的迅速之快产品市场竞争的激烈程度，都是前所未有的。各个厂家、各种产品的制造工艺一般都相互保密，对外技术转让一般都有所保留。等产品工艺学的研究基本上处于空白状态，攻克大专院校普遍缺乏电子关于学教育。
从我国之处到21世纪的今天我国的电子工业从物到有，发生了巨大的变化。当年只有几家无线电修理厂发展到今天，已经形成了门类齐全的电子工业体系。在第一个五年计划期间，国家投入大量资金在北京东郊地区建起了一大批大型电子骨干企业，对带动全国电子工业的象征和骄傲。现在几十年过去了，中国的电子工业历经了改革开放的洗礼、资产重组的调整、商业济济的冲击发生了巨大的变化。电子产品制造热点转移到东南沿海地区。从宏观上看，世界各工业发达国家和港台地区的电子厂商纷纷把工厂牵至珠江三角洲和长江三角洲，这里制造的电子产品行销全世界。中国成为电子工业的加工厂意见端倪；但在某些电子工业基础较好的城市和地区电子产品制造企业的发展却局部维艰，很少有技术先进、能够大批量生产的产品，缺乏稳定的工艺技术队伍。所以，就我国电子产品制造的整体来说，虽然不断从发达国家引进先进的技术和设备，却一直未能形成系统的、现代化的电子产品制造工艺体系。我国电子行业的工艺现状是“两个”并存：先进的工艺与陈旧的工艺并存以及的技术和落后的管理并存。
有于以上原因，就造成了这样的结果：很多产品 在设计时的分析计算非常精确，实际生产出来的质量就很差性能指标往往达不到实际要求或者很稳定；有些产品从图纸到元器件全部从发达国家引进，而生产出来的却比“原装机”的质量还差实现国产化困难；相当多的电子新产品的：“设计”还保留在仿造国外产品的水平上，对于设计机理的研究以及如何根据国内实际工艺条件更新设计的工作却没有很好的落实；在有些小厂和私营企业中缺乏必要的技术力量，完全没有实现科学的工艺管理，工人照着“样板”或“机样”操作，还停留在小作坊的生产方式中。
事实是，国内外或者国内各厂家什么生产的同类电子产品相比较，他们的电路原理并没有他、太大的差异，造成质量水平不同的主要原因存在于生产手段及生产过程之中即体现在电子工艺技术和工艺管理水平的差别上。在我过经济比较发达的沿海城市，或者工艺技术较强、实行了现代化工艺管理的企业中电子产品的质量就比较稳定，市场竞争里就比较强。同样，对于有经验的电子工程师技术人员来说，他们的水平主要反映在设计方案时，充分的考虑的加工的可能性和工艺的合理性。
重所周知，20多年以来的技术改革是我过的电子工业走上了腾飞之路。但迄今为止，我国大部分大中型工业企业的经济体制转轨上尉结束，管理体制转变的痛苦既是不可避免的也给工艺的发展进步造成了一些跗面影响。近年来，原来的国营大中型纷纷划小核算单位工艺技术人员和工艺管理人员的流失成为普遍的现象；对于那些工艺技术和工艺管理本来就很落后的小型工厂或私营企业，市场的剧烈波动产品的频繁转向使之无暇顾及工艺问题工艺技术落后、工艺管理混乱、工艺纪律不严和工艺材料不良的情况以及假冒猥劣的产品常有发生。但是应该相信，一旦企业度过了经济改革的困难阶段建立起科学化的管理制度就绪要一大批懂得现代科学理论的工艺技术人员；特别是在我国已经成为世界贸易组织的成员的今天，贯彻ISO 9000质量管理体系标准、推行3C认证已经成为我一项重要的技术经济政策，加强电子工艺的普及教育开展电子产品的制造工艺的深入研究对于培养具有实际工作能力的工程技术人员和工艺管理人员，对我国电子工业赶超世界先进水平起意义及重要性是显而意见的。
在经济飞速发展的今天，全世界进入了后工业话时代在工业产品的制造过程中，科学的管理成为第一要素，紧密而有续的工艺控制、质量控制成为生产组织的灵魂。研究并推广现代化的工艺技术，已成为工程技术人员的主要职责。
毕业设计说明书目录
1.引言------------------------------------------------------19
2.论证与比较------------------------------------------------19
3.各部分电路的论证与比较------------------------------------19
3.1测量部分------------------------------------------------------------------------20
3.2驱动控制部分--------------------------------------------------------------------20
3.3.A/D转换电路的设计-----------------------------------------------------------21
3.4七段LED数码显示器----------------------------------------22
3.5 供电电源--------------------------------------------------------------------------24
3.5.1 7800系列三端固定输出集成稳压器---------------------------------------25
4. 功能软件设计----------------------------------------------------------------------27
4.1键盘管理模块---------------------------------------------------------------------27
4.2显示模块---------------------------------------------------------------------------29
4.3 温度检测模块---------------------------------------------------------------------30
4.4 温度控制模块---------------------------------------------------------------------31
4.5主程序和中断服务子程序-------------------------------------------------------33
5.调试过程------------------------------------------------------------------------------34
5.1控制参数的确定-------------------------------------------------------------------34
5.2热惯性测试-------------------------------------------------------------------------35
5.3积分分离PI控制参数的调整---------------------------------------------------35
6.实测控制结果和调试结论---------------------------------------------------------36
-参 考 文 献
1.黄布毅主编 模糊控制技术在家用电路中的应用 中国轻工业出版社 2000年
2.刘午平主编 小家电与洗衣机修理从入门到精通 国防工业出版社 2004年
3.陈宽基主编 家电修理技术基础 改革出版社出版 1990年
4.廖丽玲主编 家用电器维修大全 中国物资出版社 1996年
5.翁桂荣 邹丽新主编 单片微型计算机接口技术 苏州大学出版社 2004年
6吴运昌主编 模拟集成电路原理与应用 华南理工大学出版社 2004年
