1、 毕毕 业业 设设 计计（论论 文文） 设计设计(论文论文)题目：题目： 基于 PID 算法的锅炉恒温控制系统 I 目 录 摘 要 .III Abstract IV 1 绪 论. 1 1.1 本课题研究背景和意义 1 1.2 研究内容. 1 1.3 国内外现状 . 1 2 总体方案设计 . 2 2.1 方案论证. 2 2.1.1 温度感应器的选用 . 2 2.1.2 PID 选用环节 3 2.1.3 电源环节 3 2.2 系统组成总结构图 3 3 硬件电路设计 . 5 3.1 温度检测电路 . 5 3.2 单片机控制电路 . 7 3.3 A/D 转换模块 9 3.4 功率模块电路 10 3.5
2、 按键处理 11 3.6 显示模块电路 11 4 PID 算法控制设计 13 4.1 PID 算法控制简介 13 4.2 PID 的基本原理和参数整定 .13 5 软件部分设计 20 5.1 系统流程图 20 5.2 子程序流程图 21 6 调试与结论 29 参考文献31 II 附 录 .32 附录一：总电路图 .32 附录二：程序变量定义33 附录三：实物图 .35 致 谢 .36 III 基于 PID 算法的锅炉恒温控制系统 摘 要 随着科技的发展，温度恒温的控制已经在冶金、生产、化工等行业已被广泛应用，在 人类的生活和工业生产过程处处可以看到温度控制， 温度控制中温度的恒温控制显得尤为
3、重要。所以在现代越来越多的人开始针对温度的控制进行着深入研究。 在本次设计中，我采用了 STC12C5A60S2 的单片机做为整个系统的控制核心和数据的 处理单元， 采用型号为 PT100 的温度传感器实时的采集温度， 用双向可控硅作为输出功率 的控制元件从而来实现对锅炉的自动温度控制。 本系统通过 PID 算法控制， 将温度控制在 0 到 100 度之间，同时能够实时的显示温度且能够将温度保持在一个给定值，最大误差不 超过 1 摄氏度。 本设计的工作原理是当达到一个采样周期 T 时，通过温度改变传感器 PT100 的阻值， 进而改变输出的电流，将这个模拟信号经过运算放大后再交给 A/D 转换
4、处理后传给单片 机， 单片机能够将实时的温度跟设置的参数通过 LCD 显示屏显示出来， 同时通过键盘给定 的温度进行比较， 进行 PID 运算。 通过时间比例输出结果来控制双向可控硅的导通与关闭， 从而达到对水温控制的效果。 关键词：锅炉；温度；单片机；PID 控制 金陵科技学院学士学位论文 Abstract IV The constant temperature control system of boiler based on PID algorithm Abstract Along with the development of science and technology, const
5、ant temperature control has been in metallurgy, manufacturing, chemical and other industries. Temperature control can be seen everywhere in the process of human life and industrial production, constant temperature control is particularly important in the temperature control. So in modern, more and m
6、ore people begin to research with temperature control in deeply. In this design, I have adopted STC12C5A60S2 microcontroller as the control core of the whole system and data processing unit, using the model of PT100 temperature sensors to collect real-time temperature and bidirectional thyristor to control output power control, which realizes the automatic temperature control of the boiler. This system is controlled by PID algorithm, to control the tempera
