单片机水温控制系统--毕业设计

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1、 毕毕 业业 论论 文文 论文题目：单片机水温控制系统论文题目：单片机水温控制系统 题题 目目 单片机水温控制系统单片机水温控制系统 班班 级级 机电机电 085085 班班 专专 业业 机电一体化技术机电一体化技术 第 2 页 共 31 页 单片机水温控制系统单片机水温控制系统 摘要摘要 在现代冶金、石油、化工及电力生产过程中，温度是极为重要而又普遍的热工参数之一，在环境恶 劣或温度较高等场合，为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳 动强度、节约能源，要求对加热炉炉温进行测、显示、控制，使之达到工艺标准。如何更快、更准确的 控制所需的温度是温度控制技术的关键。

2、本文介绍的是一个以 51 单片机为控制核心的水温控制系统，此 系统通过人机交互设定控制温度，采用增量型 PID 算法，通过脉宽调制控制电炉加热，最终实现水温的 恒定。该系统具有温度超调量小、调节时间短、静态误差小、测量精确、恒定温度与设定温度偏差小等 优点，且控制方便、显示直观、性能稳定、可靠性高 关键词：温度控制， MSComm ，串行通信，89S51 单片机，VC，监控系统 目录目录 第 3 页 共 31 页 第一章 简介. 3 第二章 硬件系统设计. 7 2.1 总体硬件设计 7 2.1.1 控制系统的总体硬件结构 7 2.1.2 51 单片机最小系统板简介 7 2.1.3 AT89S5

3、1 性能简介 8 2.1.4 硬件系统各功能模块设计 9 2.1.5 键盘与显示电路 10 2.1.6 串口通信接口电路 12 2.1.7 可控硅调功控温电路. 13 2.1.8 掉电保护电路 . 16 第三章 单片机与 PC 通信. 18 3.1 工作方式. 19 3.2 主要属性 19 3.3 单片机与 PC 机串口通信软件设计 . 21 3.3.1 PC 上位机软件设计 21 3.3.2 串口调试中要注意的几点： 22 第四章 监控软件的设计及编程实现 23 4.1 水温监控软件实现的功能 23 4.2 软件开发环境的选择 . 23 4.3 程序类别介绍： 26 总结 . 28 谢 辞

4、29 参考文献 30 第一章第一章 简介简介 第 4 页 共 31 页 及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制,在许多工业场合中都是重要的环节. 水温的变化影响各种系统的自动运作，例如冶金、机械、食品、化工各类工业中，广泛使用 的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的水处理温度要求严格控制。对于不同控制系 统，其适宜的水质温度总是在一个范围。超过这个范围，系统或许会停止运行或遭受破坏， 所以我们必须能实时获取水温变化。对于，超过适宜范围的温度能够报警。同时，我们也希 望在适宜温度范围内可以由检测人员根据实际情况加以改变 。 单片机对对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法.自从1976

5、年Intel公司推出 第一批单片机以来，80 年代单片机技术进入快速发展时期，近年来，随着大规模集成电路 的发展，单片机继续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各 行各业，大到航天飞机，小至日常生活中的冰箱、彩电，单片机都可以大显其能。单片机将 微处理器、存储器、定时/计数器、I/O 接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路， 本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电 路设计技术、可编程逻辑应用技术、微机接口技术、数据库技术以及数据结构、计算机操作 系统、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、软件工程、数据网络通信、数字信号处理、

6、 自动控制、 误差分析、 仪器仪表结构设计和制造工艺等的结合， 使得单片机的应用非常广泛。 同时，单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使得整个 系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低，制造、安装、调试及维修 方便。 随着电视监视器材、计算机技术的日益发展，图形监视系统在电视系统或监控场所得到 了广泛地应用。用图形来实时显示被控对象（摄像机、终端设备等）在操作过程中的状态， 具有清晰明了、形象直观且可以及时处理反馈信息。它比数字仪表包含的信息量大得多，因 此使现场监控人员的工作方式得到了改进，效率也由此得到了很大的提高。现场电视监控系 统由实时控制系统、监视系统及管理信息系统组成。实时控制系统完成实时数据采集处理、 存储、反馈的功能；监视系统完成对各个监控点的全天候的监视，能在多操作控制点上自动 或手动切换多路图像，能遥控前端设备，能使摄像镜头自动对焦等；管理信息系统完成各类 所需信息的采集、接收、传输、加工、处理，是整个系统的控制核心。目前的图形实时监控 软件通常用 VC 或 VC+开发，它具