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mcs-51 单片机温度控制系统,mcs-51 单片机温度控制系统 全文49页 约15000字 论述翔实1 引言 31.1 课题研究的目和意义 31.2 温度控制系统的国内外现状 31.3 温度控制系统方案 41.4 论文的主要任务和所做的工作 52 单片机温度控制系统总体设计及原理 62.1系统的主要功能 62.2系统的工作原理 62.3 系统的主要...
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MCS-51 单片机温度控制系统
全文49页 约15000字 论述翔实
1 引言 3
1.1 课题研究的目和意义 3
1.2 温度控制系统的国内外现状 3
1.3 温度控制系统方案 4
1.4 论文的主要任务和所做的工作 5
2 单片机温度控制系统总体设计及原理 6
2.1系统的主要功能 6
2.2系统的工作原理 6
2.3 系统的主要技术指标 7
2.4 系统的总体结构 7
3 温度控制系统的硬件设计 8
3.1温度测量放大电路 8
3.1.1 温度传感器的选择及基本工作原理 8
3.1.2 放大电路的设计 9
3.2主要的接口电路 10
3.2.1 模数转换电路 10
3.2.2 键盘接口和数码显示 11
3.2.3程序存储器和并行接口的扩展及报警电路 12
3.2.4 温度控制电路 15
4 温度控制系统的软件设计 18
4.1 主程序设计及中断服务程序设计 18
4.1.1温度控制主程序流程简图 18
4.1.2 中断服务程序设计 19
4.2 温度控制程序子程序 21
4.2.1 键盘扫描和温度显示程序设计 21
4.2.2 炉温采样、数字滤波程序设计 23
4.2.3温度标度转换算法 26
4.3 PID控制算法 28
4.3.1 PID算法基本原理 28
4.3.2 PID算法及子程序 30
5 结论与展望 32
附录B：键盘/LED接口图 34
附录C：系统源程序 35
参 考 文 献 44
致 谢 46
摘 要
单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用，温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量，而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。
本文主要介绍了以MCS-51系列单片机8031、AD574、8155、可控硅、LM311等芯片组成的温度检测电路，模/数转换电路，键盘/LED显示电路,报警电路，信号放大电路；在描述了外围硬件电路的同时，还做了大量的软件工作，包括数据处理软件，PID控制算法。
本设计有效的提高了控制系统的实时性和控制精度大大改善了炉温控制的自动化程度，具有较高的实用价值。
关键词：单片机，PID算法 ，温度采样，温度控制
MCS-51 SINGLE-CHIP TEMPERATURE CONTROL SYSTEM
Abstract
The single chip microcomputer is required extensively in measurement and control systems, and the temperature need to be surveyed, controlled and maintained by a system frequently. But the temperature is an analog, can not exchange information with the single chip directly. In principle, it is not difficult to transform the simulated temperature into the digital quantity, if adopting Proper technique .But gets the electric circuit more complex, the lost is more expensive, and other questions can be met. So it is very important for research of single chip temperature control.
This article mainly introduced 8031 of series MCS-51、ADC0809、8155、LM311、controllable silicon, which composed temperature measurement and control circuit、A/D transfer circuit、keyboard/LED display、signal magnifying circuit alarming circuit; Some important techniques in a design scheme of the software of the temperature by single-chip Microcomputer are introduced also, such as date processing software, control algorithms software.
This system enhances real-time character of control system and control precision effectively, improves the automatic degree of furnace temperature and higher practice value
Key words: Single-chip Microcomputer， PID algorithm, Temperature sampling, Temperature control
部分参考文献
[20] 李士勇.模糊控制和智能控制理论与应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学版,2004
[21] 余永权，曾碧.单片机模糊逻辑控制[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003
[22] 刘晓莉，模糊自校正控制在加热炉温度控制中的应用.湘潭矿业学院学报,2001,
[23] 毛义梅，张晶.一种参数自适应模糊PID控制器的设计与仿真.白动化与仪器仪表，2001.3
[24] IEEE Design Automation Standard Committee，EEE Standard Hardware Description Language based on Verilog Hardware Description Language，IEEE 1996
[25] ModelSim EE/PLUS Reference Manual，Version 5 Model Technology Incorporated
[26] Simplicity Synthesis Reference Manual. Version 6.0，Simplicity Inc.May 2000
[27] Katsuhiko Ogata. Modem Control Engineering. Publishing house of electronics industry, 2000.10 196~202
全文49页 约15000字 论述翔实
1 引言 3
1.1 课题研究的目和意义 3
1.2 温度控制系统的国内外现状 3
1.3 温度控制系统方案 4
1.4 论文的主要任务和所做的工作 5
2 单片机温度控制系统总体设计及原理 6
2.1系统的主要功能 6
2.2系统的工作原理 6
2.3 系统的主要技术指标 7
2.4 系统的总体结构 7
3 温度控制系统的硬件设计 8
3.1温度测量放大电路 8
3.1.1 温度传感器的选择及基本工作原理 8
3.1.2 放大电路的设计 9
3.2主要的接口电路 10
3.2.1 模数转换电路 10
3.2.2 键盘接口和数码显示 11
3.2.3程序存储器和并行接口的扩展及报警电路 12
3.2.4 温度控制电路 15
4 温度控制系统的软件设计 18
4.1 主程序设计及中断服务程序设计 18
4.1.1温度控制主程序流程简图 18
4.1.2 中断服务程序设计 19
4.2 温度控制程序子程序 21
4.2.1 键盘扫描和温度显示程序设计 21
4.2.2 炉温采样、数字滤波程序设计 23
4.2.3温度标度转换算法 26
4.3 PID控制算法 28
4.3.1 PID算法基本原理 28
4.3.2 PID算法及子程序 30
5 结论与展望 32
附录B：键盘/LED接口图 34
附录C：系统源程序 35
参 考 文 献 44
致 谢 46
摘 要
单片机在检测和控制系统中得到了广泛的应用，温度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量，而温度是一个模拟量，不能直接与单片机交换信息，采用适当的技术将模拟的温度量转化为数字量在原理上虽然不困难但成本较高，还会遇到其它方面的问题。因此对单片机温度控制系统的研究有重要目的和意义。
本文主要介绍了以MCS-51系列单片机8031、AD574、8155、可控硅、LM311等芯片组成的温度检测电路，模/数转换电路，键盘/LED显示电路,报警电路，信号放大电路；在描述了外围硬件电路的同时，还做了大量的软件工作，包括数据处理软件，PID控制算法。
本设计有效的提高了控制系统的实时性和控制精度大大改善了炉温控制的自动化程度，具有较高的实用价值。
关键词：单片机，PID算法 ，温度采样，温度控制
MCS-51 SINGLE-CHIP TEMPERATURE CONTROL SYSTEM
Abstract
The single chip microcomputer is required extensively in measurement and control systems, and the temperature need to be surveyed, controlled and maintained by a system frequently. But the temperature is an analog, can not exchange information with the single chip directly. In principle, it is not difficult to transform the simulated temperature into the digital quantity, if adopting Proper technique .But gets the electric circuit more complex, the lost is more expensive, and other questions can be met. So it is very important for research of single chip temperature control.
This article mainly introduced 8031 of series MCS-51、ADC0809、8155、LM311、controllable silicon, which composed temperature measurement and control circuit、A/D transfer circuit、keyboard/LED display、signal magnifying circuit alarming circuit; Some important techniques in a design scheme of the software of the temperature by single-chip Microcomputer are introduced also, such as date processing software, control algorithms software.
This system enhances real-time character of control system and control precision effectively, improves the automatic degree of furnace temperature and higher practice value
Key words: Single-chip Microcomputer， PID algorithm, Temperature sampling, Temperature control
部分参考文献
[20] 李士勇.模糊控制和智能控制理论与应用[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学版,2004
[21] 余永权，曾碧.单片机模糊逻辑控制[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003
[22] 刘晓莉，模糊自校正控制在加热炉温度控制中的应用.湘潭矿业学院学报,2001,
[23] 毛义梅，张晶.一种参数自适应模糊PID控制器的设计与仿真.白动化与仪器仪表，2001.3
[24] IEEE Design Automation Standard Committee，EEE Standard Hardware Description Language based on Verilog Hardware Description Language，IEEE 1996
[25] ModelSim EE/PLUS Reference Manual，Version 5 Model Technology Incorporated
[26] Simplicity Synthesis Reference Manual. Version 6.0，Simplicity Inc.May 2000
[27] Katsuhiko Ogata. Modem Control Engineering. Publishing house of electronics industry, 2000.10 196~202
