单片机温度控制系统毕业设计03-第2页
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单片机温度控制系统毕业设计03-2
增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一；3．微分（D）控制在微分控制中，控制器的输出与输；PID控制属于常规的控制技术，在当今社会，随着计；2.3PID控制器的参数整定；PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容；2.4PWM控制技术；PWM（PulseWidthModulation；冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上是；PWM控制
增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。3．微分（D）控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项，往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。PID控制属于常规的控制技术，在当今社会，随着计算机技术的广泛发展，许多复杂的控制技术正在研究当中。这些负责的控制技术有纯滞后控制技术：施密斯（Smith）预估控制、达林（Dahl in）算法：串级控制技术；前馈-后馈控制技术；解耦控制技术和模糊控制技术等。实际运行的经验和理论分析都表明，运用这种控制规律对许多工业过程进行控制时，都能得到满意的效果。不过，用计算机实现PID控制，不是简单的把模拟PID控制规律数字化，而是进一步与计算机的逻辑判断功能相结合，使PID控制更加灵活，更能满足生产过程读出的要求。2.3 PID控制器的参数整定PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。2.4 PWM控制技术PWM（Pulse Width Modulation）控制技术是指对脉冲的宽度进行调制的技术，即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上是，其效果基本相同；冲量即窄脉冲的面积，所说的效果基本相同是指环节的输出波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展。到目前为止,已出现了多种PWM控制技术。本文采用等面积法方案，该方案实际上就是SPWM法原理的直接阐释,用同样数量等幅不等宽的矩形脉冲序列代替一个正弦波,然后计算各脉冲的宽度和间隔,并把这些数据存于微机中,通过查表的方式生成PWM信号控制开关器件的通断,以达到预期的目的。由于此方法是以SPWM控制的基本原理为出发点,可以准确地计算出各开关器件的通断时刻,其所得的波形很接近正弦波,但其存在计算繁琐,数据占用内存大,不能实时控制的缺点。
3 温度控制系统总体设计 3.1项目总体设计设计工业现场的温度控制系统，采用Pt100温度传感器，远距离传输方式，LED数码管显示，自动切换变频、工频状态，具有超限报警、切断变频器保护，可持续工作，高可靠性和较底的生产成本性能。3.2低成本设计思路系统的总体设计思路是围绕着如何实现底功耗、低成本、高精度展开的。对于数字化的测量系统，虽然数据采集，A/D转换的过程消耗的电流较大，但这一过程很快，一般在毫秒级甚至微秒级就可以完成，这样可以适当的选择采样周期，在一个采样周期内，迅速的测量压力，然后进入电流消耗较低“休息”状态，那样就可以大幅度减少整个系统的电流功耗；这就像一个人每天工作不到半小时，而其他时间都在休息一样，当然能量功耗要小多了，寿命自然就会提高很多了。3.3方案总体设计一般来说，温度控制系统至少由如图3.1的几个模块组成。 总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性， 总体方案经过反复推敲，确定了以ATMEL公司生产的AT89S52为温度控制系统核心，并选择低功耗和低成本的传感器、放大器、数码显示器等元件，总体方案如图3.2。
系统基本组成部分如图3.2，以单片机为核心，通过单片机来控制温度传感器和放大器的供电，传感器感受的温度信号转换为电信号后，经过放大器放大转换为适合于A/D转换的电压范围，然后通过A/D转换器进行A/D转换，温度信号转换为数字量。然后单片机根据存储于外部存储器（24C02）或自身FLASH中的校准数据进行校准再通过计算得出温度，计算出的温度值再送显示器显示，在校准过程中建立起测量值与标准温度的对应关系，校准数据保存于存储器中。其中人工输入是指操作人员可以通过键盘来输入校准值，输入的校准值被记忆在ROM中。根据温度的范围，可以选择对外部操作，这一部分在D/A转换和功率放大器电路里实现对外部的电炉进行操作。同时为了实现远程操作，还给单片机加上机遇RS232-485的串行通讯功能，使单片机里的数据能够远程传输到PC机里，实现远程监测。同时。计算机可以对单片机进行操作，实现远程控制温度的操作。
4 系统硬件设计 4.1元件的选择元件的选择同样是以模块化、低成本为原则。4.1.1单片机的选择单片机的选择在整个系统设计中至关重要，要满足大内存、高速率和通用性的要求，本课题选择了时下非常流行的ATM98S52（为了方便，以下简称S52），该产品属于ATMEL公司51系列高性能单片机，该型号单片机简介：AT89S52单片机是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及AT89S52引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S52具有如下特点：40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）,32个外部双向输入/输出（I/O）口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗（WDT）电路,片内时钟振荡器。此外,AT89S52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下,CPU暂停工作,而RAM定时计数器,串行口,外中断系统可继续工作,掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。4.1.2外部存储器的选择在温度控制中，为了记录用户的设定值以及其他参数（如用户设定值、PID参数以及报警限设定等），通常需要用FLASH或EEPROM器件来保存，使其即使在掉电后仍能保持数据。AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，它是内含256×8位存储空间，具有工作电压宽（2.5～5.5V）、擦写次数多（大于10000次）、写入速度快（小于10ms）、抗干扰能力强、数据不易丢失、体积小等特点。而且他是采用了I2C总线式进行数据读写的串行器件，占用很少的资源和I／O线，并且支持在线编程，进行数据实时的存取十分方便。AT24C02的1、2、3脚是三条地址线，用于确定芯片的硬件地址。第8脚和第4脚分别为正、负电源。第5脚SDA为串行数据输入／输出，数据通过这根双向I2C总线串行传送。第6脚SCL为串行时钟，SDA和SCL为漏极开路端，在实际的应用当中都需要和正电源间各接一个5.1kΩ的电包含各类专业文献、高等教育、专业论文、文学作品欣赏、应用写作文书、生活休闲娱乐、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、单片机温度控制系统毕业设计03等内容。　
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谁有关于基于单片机的温度数据采集系统类的毕业设计？
1.等通过键盘设定报警上限下限温度值。每天采样3次，并显示.同时监控1-4个位置的温度变化。4课题.高于上限温度值或低于下限温度值能报警。3。5，并能查阅一周的测量数据.要求做出实物或protues仿真：温度采集系统
提问者采纳
定义不通的地址，只是你温度记录是怎么记？要发到PC机上吗，代表不同的时间记录的值？如果不用还要用存储器，可以用I2C总线存储到24C02里面，当然这个显示应该至少是12864了这个不难啊
可以发我邮箱嘛？
我只是有温度的采集与存储，而不是每天存储三次，要不你自己改一下，随机存储三次，这个不难，还有就是你的邮箱是？
不好意思，好久没上网了，你还需要吗？
提问者评价
希望有全套。。
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