Ⅰ 跪求51單片機溫度控制系統開題報告以及論文
摘要
本文主要介紹了基於PID控制理論的單片機溫度的控制。控制器件使用單片機，單片機的應用有利於增加控制的靈活性，提高控制精度，減小控制部分的體積，是現代控制的主要硬體部分。
溫度是工業控制對象的主要被控參數之一，如冶金，機械，食品，化工各類工業中廣泛使用的各種加熱爐，熱處理爐，反應爐等。在過去多是採用常規的模擬調節器對溫度進行控制，本文採用了單片微型機對溫度實現自動控制。對不同的升溫速率升溫，再對某種儀器在不同升溫狀況下的特性進行檢測，達到了較高的精度。
應用繼電器自整定方法，可以快速整定PID參數，減少工人的工作量，計算出錯的幾率降低很多。所使用的時間也減少了很多，工作效率大大提高。並應用經驗公式快速計算出相應的數值。
關鍵詞： PID 單片機 繼電器整定 溫度控制
ABSTRACT
This text mainly introced the controller of PID in instry proce the control of the temperature.The controller piece uses a machine, the application of a machine is advantageous to the vivid of the increment control, exaltation control accuracy, let up the control the physical volume of the part, is main hardware part of the modern control.
The temperature is a mainly instry controled object, such as metallurgy, machine, food, each kind of instry of chemical engineering in various heating stove of the extensive usage, the hot processing stove, reactor etc..At pass by mostly the emulation molator adopt of the normal regulations carries on the control to the temperature, this literary grace uses a miniature machine to carry out the automatic control to the temperature.Carry on the examination towards heating the velocity to heat differently, again to a certain instrument under the condition that dissimilarity heat of characteristic, come to a the higher accuracy.
Using relay setting method, It can settle the parameter of PID quickly and rece the worker's workload, several rates that compute to come amiss lower many. The time also reced a lot of, Work efficiency raises consumedly.Apply the empirical formula also to compute a number for correspond quickly
Keyword: PID Single-chip microcomputer Relay setting temperature control
緒論
溫度是生產過程和科學實驗中普遍而且重要的物理 參數。在工業生產過程中為了高效地進行生產，必須對生產工藝過程中的主要參數，如溫度，壓力，流量，速度等進行有效的控制。其中溫度的控制在生產過程中佔有相當大的比例。准確測量和有效控制溫度是優質，高產，低耗和安全生產的重要條件。在工業的研製和生產中，為了保證生產過程的穩定運行並提高控制精度，採用微電子技術是重要的途徑。它的作用主要是改善勞動條件，節約能源，防止生產和設備事故，以獲得好的技術指標和經濟效益。本課題是結合生產實際和科研工作，運用PID演算法對溫度進行控制，以求達到較好的控制效果。
目前先進國家各種爐窯自動化水平較高，裝備有完善的檢測儀表和計算機控制系統。其計算機控制系統已採用集散系統和分布式系統的形式，大部分配有先進的控制演算法，能夠獲得較好的工藝性能指標。單片微型計算機是隨著超大規模集成電路的技術的發展而誕生的。由於它具有體積小，功能強，性價比高等優點，所以廣泛應用於電子儀表，家用電器，節能裝置，軍事裝置，機器人，工業控制等諸多領域，使產品小型化，智能化，既提高了產品的功能和質量又降低了成本，簡化了設計。本文主要涉及MCS-51單片機在溫度控制中的應用。應用單片機實現PID控制演算法和PID參數的整定。
PID 控制是最早發展起來的控制策略之一, 由於其演算法簡單、魯棒性好、可靠性高等優點, 被廣泛應用於工業過程式控制制。當用計算機實現後, 數字 PID 控制器更顯示出參數調整靈活、演算法變化多樣、簡單方便的優點。隨著生產的發展, 對控制的要求也越來越高, 隨之發展出許多以計算機為基礎的新型控制演算法, 如自適應 PID 控制、模糊 PID 控制、智能 PID 控制等等。
1．PID 控制原理
模擬 PID 控制系統原理框圖如圖 1- 1所示, 系統由模擬 PID 控制器和受控對象組成。
PID 控制器根據給定值 r(t) 與實際輸出值c(t) 構成的控制偏差:
（1-1 ）
將偏差的比例(P)、積分( I) 和微分 (D ) 通過線性組合構成控制量, 對受控對象進行控制。其控制規律為:
(1- 2)
或寫成傳遞函數形式:
（1- 3）
式中, 為比例系數， 為積分時間常數， 為微分時間常數。
簡單說來, PID 控制器各校正環節的作用是這樣的:
●比例環節: 即時成比例地反應控制系統的偏差信號 , 偏差一旦產生, 控制器立即產生控製作用以減小誤差。
●積分環節: 主要用於消除靜差, 提高系統的無差度, 積分作用的強弱取決於積分時間常
數 ， 越大積分作用越弱, 反之則越強。
● 微分環節: 能反應偏差信號的變化趨勢(變化速率) , 並能在偏差信號值變得太大之前，在系統中引入一個有效的早期修正信號, 從而加快系統的動作速度, 減小調節時間。
2. PID控制規律及對系統穩定性的影響
控制器輸出與偏差信號之間的函數關系稱為控制規律。控制規律決定了控制器的特性。在控制器輸出穩定之前，偏差 與輸出之間的相互關系，稱為控制器的動態特性。在控制器上施加恆定的偏差，經過一段時間，控制器的輸出達到穩定，偏差 與輸出 的相互關系稱為控制器的靜特性。控制器的輸入與輸出信號的相互關系如圖所示。圖中 為偏差信號，通常用測量值與給定值只差在全量程范圍中所佔的百分數來表示：
Ⅱ 跪求單片機51溫度控制畢設的開題報告
在日常生活及工業生產過程中，經常要用到溫度的檢測及控制，溫度是生產過程和科學實驗中普遍而且重要的物理參數之一。在生產過程中，為了高效地進行生產，必須對它的主要參數，如溫度、壓力、流量等進行有效的控制。溫度控制在生產過程中佔有相當大的比例。溫度測量是溫度控制的基礎，技術已經比較成熟。傳統的測溫元件有熱電偶和二電阻。而熱電偶和熱電阻測出的一般都是電壓，再轉換成對應的溫度，這些方法相對比較復雜，需要比較多的外部硬體支持。我們用一種相對比較簡單的方式來測量。我們採用美國DALLAS半導體公司繼DS1820之後推出的一種改進型智能溫度感測器DS18B20作為檢測元件，溫度范圍為-55~125 ºC,最高解析度可達0.0625 ºC。DS18B20可以直接讀出被側溫度值，而且採用三線制與單片機相連，減少了外部的硬體電路，具有低成本和易使用的特點。
Ⅲ 急求一篇基於單片機控制的智能恆溫控制系統開題報告和文獻綜述，外文翻譯
測溫用DS18B20，可直接與單片機相連。我覺得用單片機脈沖控制加熱模塊的開關，溫度高了用單片機控制相應的模塊降溫，低了就控制加溫。
Ⅳ 求基於AT89C2051單片機的水溫控制系統開題報告和論文
用一個STC89S52單片機+DS18B20溫感可以不？！
ds18b20可以使用密封包裝，同樣能放置在水中，而且精確度能在0.1℃。
我的blog，歡迎學習交流！
http://blog.163.com/jammy_lee/
Ⅳ 求基於DS1820的多路溫度檢測系統的畢業設計 用MCS51單片機 開題報告,要求:1.文獻綜述：1.1 本課題的意義,1
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。
Ⅵ 求單片機數字溫度感測器的軟體設計的開題報告
你可以選用DS18B20，很簡單，
三根線，跟個小三極體一樣，
一根地，一根正，一根信號線，
信號直接進CPU，
外加一個上接電阻即可，電路極簡單。
主要是程序部份比較麻煩。
http://user.qzone.qq.com/57754079?ptlang=2052
這個空間裡面有它的程序，
你把一些介面改一下就OK了
Ⅶ 基於單片機的自動溫控系統的設計.畢業論文開題報告
熱電致冷器件特別適合於小熱量和受空間限制的溫控領域。改變加在器件上的直流電的極性即可變致冷為加熱，而吸熱或放熱率則正比於所加直流電流的大小。Pe1tier 溫控器的設定溫度可以在一個較寬的范圍內任意選擇，可選擇低於或高於環境溫度。
在本系統中我們選用了天津藍天高科電源有限公司生產的半導體致冷器件 TES1－12739,其最大溫差電壓 14.7V,最大溫差電流3.9A最大致冷功率33.7W。
1.5 其它部分
系統採用Samsung（三星）公司生產的真空熒光數碼顯示屏 VFD用來實時顯示當前溫度，以觀察控制效果。鍵盤和串列通信介面用來設定控制溫度和調整PID參數。系統電路原理圖如圖3所示。
2 系統軟體設計
系統開始工作時，首先由單片機控制軟體發出溫度讀取指令，通過數字溫度感測器 DS18B20 采樣被控對象的當前溫度值T1並送顯示屏實時顯示。然後，將該溫度測量值與設定值T比較，其差值送 PID控制器。PID 控制器處理後輸出一定數值的控制量，經DA 轉換為模擬電壓量，該電壓信號再經大電流驅動電路，提高電流驅動能力後載入到半導體致冷器件上，對溫控對象進行加熱或製冷。加熱或製冷取決於致冷器上所加電壓的正負，若溫控對象當前溫度測量值與設定值差值為正，則輸出負電壓信號，致冷器上載入負電壓溫控對象溫度降低；反之，致冷器上載入正向電壓，溫控對象溫度升高。上述過程：溫度采樣－計算溫差－PID調節－信號放大輸出周而復始，最後將溫控對象的溫度控制在設定值附近上下波動，隨著循環次數的增加，波動幅度會逐漸減小到某一很小的量，直至達到控制要求。為了加快控制，在進入PID控制前加入了一段溫差判斷程序。當溫度差值大於設定閾值Δt時，系統進行全功率加熱或製冷，直到溫差小於Δt才進入PID控制環節。圖4為系統工作主程序的軟體流程圖．
3 結論
本文設計的基於單片機數字PID控制的精密溫度控制系統，在實際應用中取得了良好的控制效果，溫度控制精度達到±0.1℃。經48小時連續運行考驗，系統工作穩定，有效地降低了輻亮度標准探測器的溫度系數，使輻亮度標准探測器在溫度變化較大的環境中也能保持其高精度，為實現基於探測器的高精度輻射定標的廣泛應用奠定了基礎。
本文作者創新點：在原來基於PC的PID溫控系統的基礎上，設計了由單片機、數字式溫感測器DS18B20和半導體致冷器組成的精密溫度控制系統。該溫控系統的應用為高精度光輻射測量儀器－輻亮度標准探測器的小型化、智能化提供了有利條件。
Ⅷ 急求基於單片機的智能溫度巡檢儀的設計的開題報告
資料包括： 論文( 17頁6130字) 圖紙 原文：摘要本文介紹了以AT89S51單片機為核心的溫度控制系統的工作原理和設計方法。溫度信號由溫度晶元DS18B20採集，並以數字信號的方式傳送給單片機。文中介紹了該控制系統的硬體部分，包括：溫度檢測電路、溫度控制電路、PC機與單片機串口通訊電路和一些介面電路 。單片機通過對信號進行相應處理，從而實現溫度控制的目的。文中還著重介紹了軟體設計部分，在這里採用模塊化結構，主要模塊有：數碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號處理程序、繼電器控製程序、單片機與PC機串口通訊程序。關鍵字：單片機 DS18B20溫度晶元 溫度控制 串口通訊一、 方案設計與論證 1、 測量部分方案一：採用熱敏電阻，可滿足40攝氏度至90攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對於檢測1攝氏度的信號是不適用的。而且使用熱敏電阻，需要用到十分復雜的演算法，一定程度上增加了軟體實現的難度。 方案二：採用溫度晶元DS18B20測量溫度。該晶元的物理化學性很穩定，它能用做工業測溫元件，且此元件線形較好。在0—100攝氏度時，最大線形偏差小於1攝氏度。該晶元直接向單片機傳輸數字信號，便於單片機處理及控制。本製作的最大特點之一就是直接採用溫度晶元對溫度進行測量，使數據傳輸和處理簡單化。採用溫度晶元DS18B20測量溫度，體現了作品晶元化這個趨勢。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測量電路的精確度。所以晶元的使用將成為電路發展的一種趨勢。本方案應用這一溫度晶元，也是順應這一趨勢。2、 主控制部分方案一：此方案採用AT89C51八位單片機實現。單片機軟體編程的自由度大，可通過編程實現各種各樣的算術演算法和邏輯控制。但是，AT89C51單片機需要用模擬器來實現軟硬體的合成在線調試，較為繁瑣，很不簡便。而且AT89C51的地位已經漸漸的被AT89S51所取代。逐漸成為歷史。事實也證明了AT89S51在工業控制上有著廣泛的應用。方案二：此方案採用AT89S51八位單片機實現。它除了89C51所具有的優點外，還具有可在線編程，可在線模擬的功能，這讓調試變得方便。當與凌陽十六位單片機相比時，AT89S51八位單片機的價格便宜，再編程方便。而且AT89S51在工業控制中有廣泛的應用，編程技術及外圍功能電路的配合使用都很成熟。這對於在網上查找相關資料和在圖書館查找相關資料時非常方便的。 覺得可行的找我 我可以給你更詳細的
Ⅸ MCS-51單片機的溫度測控設計(開題報告)
溫度變化范圍不大的用DS18B20 （-55~85）好象，控制用繼電器或者其它的都好，自己做吧，會在其中學到很多東西
Ⅹ 單片機自動水溫控制開題報告
先做顯示部分 在做控制部分控制加熱 最後做溫度ad轉換取溫度 顯示 鏈接一起 pk