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摘 要
本文介绍了利用单片微机进行水温测量和控制的智能化的方法。对MCS-51单片机及其扩展系统的原理及结构进行了详尽论述。测温系统温度传感器AD590，信号放大部分采用两级运放电路及二阶压控LPF。本系统借助于传感器、A/D, D/A转换器、扩展的并行接口以及执行机构进行的。在闭环过程控制中，过程的实时参数由传感器和A/D转换器实时采集，并由微型计算机自动记录、统计制表，然后再通过D/A转换器或并行接口输出控制信号，控制执行机构动作，进行调节和控制。
另外本系统还扩展了另外一个温度传感器及相关电路，利用它进行室温采集，并通过8255并行口扩展LED显示，这样能更清楚的看到当周围温度发生变化时水温的变化。
还详尽讨论了这部分电路与8051单片机系统的硬件接口问题。本文采用PID控制算法作为温度控制算法，采用固态继电器和单结管弛张振荡电路作为其执行驱动机构，达到了较高控温精度。
关键词: 8051单片机 温度测控 传感器 PID算法
固态继电器
目 录
绪 论………………………………………………………………………1
1 测温电路的设计………………………………………………………2
1.1 温度传感器AD590简介………………………………………2
1.2 放大滤波电路的设计……………………………………………4
2 单片机控制部分的设计…………………………………………………6
2.1 MCS-51单片机的选择…………………………………………6
2.2 键盘及显示电路…………………………………………………6
2.3 8255并行接口…………………………………………………9
2.4 DA转换DAC0832与AD转换ADC0809……………………………10
3 单片机温度控制系统的设计…………………………………………14
3.1 光电隔离………………………………………………………14
3.2 固态继电器……………………………………………………15
3.3 晶闸管主电路及驱动电路的设计……………………………16
3.4 看门狗及复位电路……………………………………………20
4 软件部分设计…………………………………………………………22
4.1 PID 控制算法………………………………………………22
4.3 数字滤波子程序FILTER……………………………………27
4.4 二进制转十进制子程序BCDCH………………………………28
4.5 8255并行口子程序设计…………………………………….29
4.6 数据显示及打印设计……………………………………….31
4.7 温度控制程序,流程图…………………………………………31
结 论………………………………………………………………………39
致 谢……………………………………………………………………40
参考文献…………………………………………………………………41
