PC机控制水温控制仪
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，其分段点是设定温度的函数。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：AD590K 8051 ADC0809 LED
自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是在电子技术的迅猛发展，以及自动控制理论和设计方法发展的推动下，国外温度控制系统发展迅速，并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果。在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先，并且都生产出了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表，在各行业广泛应用。
目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平。成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后复杂时变温度系统控制，而且适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。现在，我国在温度等控制仪表业与国外还有着一定的差距。
温度、压力，流量和液位是四种最常见的过程变量，其中温度是一个非常重要的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制在工业领域应用非常广泛，由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点,它对控制调节器要求较高。温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。尽管温度控制很重要，但是要控制好温度常常会遇到意想不到的困难。
随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用，人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高，作为高新技术之一的单片机以其体积小、价格低、可靠性高、适用范围大以及本身的指令系统等诸多优势，在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。
毕业设计说明书目录
1.引言………………………………………………………………………………………12
2.方案论证…………………………………………………………………………………12
2.1方案一……………………………………………………………………………13
2.2方案二…………………………………………………………………………………13
3.各电路设计和论证………………………………………………………………………13
3.1电源电路设计和论证…………………………………………………………………13
3.2 测量部分设计和论证…………………………………………………………………14
3.3驱动控制部分设计和论证……………………………………………………………15
3.4传感器设定……………………………………………………………………………16
3.5 A/D转换电路的设计…………………………………………………………………16
3.5.1 A/D转换电路的结构…………………………………………………………………16
3.5.2 A/D转换电路的工作原理……………………………………………………………16
3.6七段LED数码管显示器…………………………………………………………………17
3.7系统硬件及原理说明……………………………………………………………………19
3.7.1 80C51单片机的基本组成…………………………………………………………19
3.7.2 80C51单片机的引脚功能……………………………………………………………20
3.8控制算法……………………………………………………………………………22
3.9系统静态测温误差分析…………………………………………………………………22
4.软件设计…………………………………………………………………………………22
4.1 软件主要功能…………………………………………………………………………22
4.2键盘管理模块…………………………………………………………………………23
4.2.1键盘管理子程序流程图……………………………………………………………23
4.2.2键盘管理子程序……………………………………………………………………23
4.3显示模块…………………………………………………………………………………25
4.3.1显示子程序……………………………………………………………………………25
4.4 温度检测模块……………………………………………… …………………………26
4.4.1温度检测流程图………………………………………………………………………26
4.4.2 温度检测子程序…………………………………………… ………………………26
4.5温度控制模块……………………………………………………………………………27
4.5.1温度控制流程图………………………………………………………………………27
4.5.2温度控制子程序………………………………………………………………………27
4.6主程序和中断服务子程序………………………………………………………………28
4.6.1主程序和中断服务子程序的流程图…………………………………………………28
4.7主程序……………………………………………………………………………………29
4.8定时器0中断服务子程序………………………………………………………………30
4.9 PC机与单片机串行口通信子程序…………………………………………………………30
5.调试…… …………………………………………………………………………………30
5.1控制参数的确定…………………………………………………………………………30
5.2热惯性测试………………………………………………………………………………31
5.3积分分离PI控制参数的调整… ………………………………………………………31
6.附录………………………………… ……………………………………………………33
7.参考文献……………………… …………………………………………………………34
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
