1、感器利用了半导体结电流电压特性和温度的相关性，与热敏电阻热电偶相比，最大优点是输出线好，测温精度较高。包含个位转换器，是个以的分辨力将温度数字化的温度传感器，也支持线总线接口，测量温度范围为，在范围内,精度为。的精度较差为。现场温度直接以线总线的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制设备或过程控制测温类消费电子产品等。与前代产品不同，新的产品支持的电压范围，使系统设计更灵活方便。而且新代产品更便宜，体积更小分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在中，掉电后依然保存。选择温度传感器，首先应该考虑温度传感器的测量精度和测量范围，精度符合使用要求，所以我们直接选择数字，避免在收到模拟信号后再将其转化成数字信号，那样会扩大测量误差，影响精确度，故在本系统。
2、程图液晶显示模块本次设计使用的液晶显示器为电压驱动，带背光，可显示两行，每行个字符，不能显示汉字，内置个字符的字符集字库，只有并行接口，无串行接口。液晶显示方便灵活。其流程开始液晶显示初始化检测忙碌信号写入显示地址写入显示的数据显示在液晶上结束，其流程图如图所示。二〇二年十月二日星期五图液晶显示程序流程图算法模块控制器是种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差将偏差的比例积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，因此称为控制。控制系统原理,如图所示。图控制系统原理框图其控制规律为或者写成传递函数的形式为式中比例系数积分时间常数微分时间常数控制器各校正环节的作用如下比例调节作用为比例系数，是按比例反映系统的偏差，系统旦出现偏差，比例调节立即产生作用调节偏差。比例作用。
3、的巩固了数电模电等相关专业知识，并且运用于实际设计中。本文以系列单片机为核心，用单片机作为控制器件，温度信号通过温度传感器转换为数字信号，温度设定采用矩阵键盘设定，温度控制采用光耦和可控硅控制加热器。软件算法采用设定值和测量值相比较的算法和算法。通过这次毕业设计我进步加强了我的团队合作和动手能力。我摆脱了以往单纯的理论知识学习状态，锻炼了自己运用专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高了自己查阅文献资料设计手册以及运用电脑进行辅助设计等各方面的能力。论文完成过程中，主要的工作有规划设计对单片机温度控制系统进行全面的分析，根据温度控制需求，初步确定控制系统的设计方案单片机选型根据平时所学，自己所掌握以及市场运用广泛程度选择型号的单片机硬件设计主要包括主控制电路设计显示电路设计温度。
4、模型就不可能与实际系统完全吻合，二〇二年十月二日星期五也就得不到精确的数学模型，而只能是种近似。往往为了数学上处理方便起见而简化数学模型，以牺牲准确性来换取处理上的方便。这样的结果很难让人满意的，甚至还会产生。采用自带的定时器定时，每满个周期进行次算法。算法用以精确控制温度加热，通过算法计算出的占空比，控制加热系统的工作。其程序流程图如图所示。图算法流程图算法偏差积分当前微分温度控制模块程序启动后，首先进行参数初始化，最主要的是对的初始化，然后进入控制循环体。控制程序设计如图所示。图温度控制程序设计流程图二〇二年十月二日星期五调试过程及测试结果在调试过程中有遇到些问题，比如焊接完成电路时，不能控制加热。经过检查电路发现，温度控制电路图了，不能控制加热。之后经过老师的讲解，修改了温度控制。
5、。单片机是按照工业控制要求所设计的，其抗工业噪声优于般的，程序指令及常数数据都烧写在内，其许多信号通道均在同个芯片内，因此可靠性高第二，易扩充。单片机具有般微电脑所必需的器件，如三态双向总线并行及串行的输入输出引脚，可以扩充为各种规模的微电脑系统第三，控制功能强。为了满足工业控制的要求，单片机的指令除了输入输出控制指令逻辑判断指令外，还有更为丰富的条件分支跳跃指令。利用单片机的智能性，可方便的实现具有智能的数据采集和处理。在采用单片机为实现形式时，有很多种单片机可以实现数据采集数据处理功能，通常会用以下几种单片机来实现采用来实现。美国微芯科技股份有限公司推出的采用精简指令集和哈佛总线结构的系列位单片机，其主要特点是数据总线是位的，而其指令总线则有位位和位种。采用来实现。单片机的特点速度。
6、，可以加快调节减少误差，不过过大的比例会使系统稳定性下降甚至造成系统不稳定。积分调节作用为积分系数，消除稳态误差，提高无差度。加入积分会使系统稳定性下降，动态响应变慢，常与另外两种调节规律结合达到更佳的效果。微分调节作用为微分系数，反映系统偏差信号的变化率，具有预见性能超前产生控制作用，可以改善系统的动态性能。过强的调节对系统抗干扰不利，且微分作用不能单独使用，需与另外两种规律结合。算法虽然具有以下优点原理简单，使用方便。适应性强，可以广泛应用于化工热工冶金以及造纸建材等各种生产部门。鲁棒性强，即其控制品质对被控对象的变化不大敏感。但是同时存在不足许多系统，特别是工业生产过程是极其复杂的，这样就很难得到确切的描述这些过程的传递函数或状态方程。由于对系统的了解不可能完全清楚，所以建立的数。
7、选择传感器比较好。显示方式的选择方案使用液晶。液晶显示屏具有低压微功耗无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，显示信息量大，分辨率高，抗干扰能力强等特点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。方案二使用数码管。数码管作为单片机系统最为常用的输出器件，在显示时可以由数字和少量字母组合完成输出功能的系统中应用十分方便。数码管有以下优点低能耗低损耗低压寿命长耐老化防晒防潮防火防高低温，对外界环境要求相对较低，易于维护，同时其精度较高，称重轻，精确可靠，操作简单。数码管二〇二年十月二日星期五采用编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。但数码管要驱动，同时要给位选和段选。根据以上的论述，采用方案对于本设计显示方便。键盘的选择在温度过程控制中，系统需要对环境的温度进行设定。
8、因此需要用按键。方案使用键盘。键盘是指直接用口线构成的单个按键电路。优点是电路设计配置灵活，软件便于实现。同时也存在明显缺点，每个按键要占用根口，若按键数量较多，电路结构将变得复杂且浪费资源。因此按键主要用于按键较少或对操作速度要求较高的场合。编写软件时，可以采用中断或者查询方式。方案二使用矩阵键盘。矩阵键盘是由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上，行线列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数量较多的场合。根据以上的论述，因本系统需要的按键多，所以采用方案二矩阵键盘。温度加热控制的选择方案利用实现恒温控制，采括对单片机和串口的初始化等。然后等待温度设定，若温度已经设定好了，判断系统运行键是否按下，若系统运行，则依次调用各个相关模块，循环控制直到系统停。
9、技术。系统软件主要由初始化程序主程序测控显示程序等组成。其中初始化程序是对单片机的接口工作方式等进行设置显示程序包括对显示模块的初始化显示方式设定及输出显示主程序则完成对采集数据进行处理控制。该系统应用范围相当广泛，同时采用单片机技术，由于单片机自身功能强大，因而系统设计简单，工作可靠，抗干扰能力强，也可在此基础上加入通信接口电路，实现与相互之间的通信。二〇二年十月二日星期五系统设计的内容及要求系统设计的内容利用系列单片机作为主控制器实现温度的自动控制可以实现温度的设定调节根据要求实现程序的设计编写。系统设计的要求硬件电路的制作要科学合理，布局要美观，性能要稳定温度控制范围为，温度精确到。系统总体设计方案选择与论证控制芯片选择本设计选用单片机为控制芯片是因为它有以下优点。第，可靠性良好。
10、片内资源丰富保密性好可重复擦写及在系统编程工作电压范围宽功耗低支持仿真与语言的完美配合。采用来实现。结合了的高速和高密度技术及的低功耗特征，它基于标准的单片机体系结构和指令系统，属于增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适二〇二年十月二日星期五合于类似马达控制等应用场合。基于以上优点本系统采用作为主控芯片。传感器的选择测量温度有很多传感器。热电偶灵敏度较低，但能在很宽广的温度范围内使用热敏电阻的工作温度范围较窄，但灵敏度高，有利于检测微小温差，其输出特性量非线性，检测时需要有线性化装置廉价的集成电路温度传感器性能离散度很大，用于高精度测量时，必须进行校准测温铂电阻温度系数的离散度很小，精确度高，灵敏度也较好，特别适用于度以下的温度测量，但价格昂贵。集成电路温度。
11、路。图所示是之前控制电路图，图所示是修改过的控制电路图。图温度控制加热电路图温度控制加热电路还有些软件问题，经过多次试验还是解决了问题。测试结果，如表所示。表测试数据设定温度实际温度误差在硬件各个模块分别调试好后，最后的总体调试主要是软件部分。经过整体的硬件调试和软件调试后，本系统基本能实现任务书所要求的基本功能，并有较好的控温效果，其具体实物图如图所示。在硬件各个模块分别调试好后，最后的总体调试主要是软件部分。经过整体的硬件调试和软件调试后，本系统基本能实现任务书所要求的基本功能，并有较好的控温效果，其具体实物图如图所示。图实物图二〇二年十月二日星期五总结毕业设计是专科学习阶段次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较全面的基于系列单片机的原理与应用，掌握了语言的编程能力。更进。
12、运行。主程序模块的程序流程图如图所示。二〇二年十月二日星期五图主程序流程图图温度采集流程图温度采集模块数据采集模块的任务是负责温度信号的采集以及将采集到的温度模拟量信号转化为相应的数字量信号提供给单片机。单片机再经过相应的数据处理，数据采集主要通过温度传感器采集被测物体的温度。数据采集模块的程序流程数据采集的程序初始化即的程序初始化采集温度等待温度转换读取温度送给单机处理，如图所示。键盘模块温度设置范围主要通过键盘输入实现，我们采用的矩阵键盘，这种键盘可以大量的资源，使用方便灵活，其中矩阵键盘的个键的功能可定义为数字，这样输入就十分方便，其中程序流程为首先程序初始化外部中断打开设置温度标志进入温度设置界面键盘扫面设置温度并显示在液晶上设置完毕在次中断清除设置标志返回。如图所示。图键盘流。
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【毕业设计】基于单片机的PID温度控制器的设计