基于51單片機(jī)的PID水溫控制系統(tǒng)

J4ck_Chan 發(fā)布于2021-09-08 09:35 / 1290人閱讀

摘要：一硬件方案本設(shè)計(jì)主要以單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度采集與控制溫度信號(hào)由數(shù)字溫度傳感器采集，主控器主動(dòng)獲取傳感器溫度值，通過算法，與設(shè)置溫度進(jìn)行計(jì)算，輸出繼電器的控制狀態(tài)，并在顯示屏進(jìn)行顯示。

一.硬件方案

本設(shè)計(jì)主要以51單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度采集與控制；溫度信號(hào)由數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集，主控器主動(dòng)獲取傳感器溫度值，通過PID算法，與設(shè)置溫度進(jìn)行計(jì)算，輸出繼電器的控制狀態(tài)，并在LCD顯示屏進(jìn)行顯示。
主要由51單片機(jī)+最小系統(tǒng)+LCD1602液晶顯示模塊+DS18B20溫度傳感器+繼電器電路+蜂鳴器模塊+LED指示燈模塊+按鍵模塊；如圖：

二.設(shè)計(jì)功能

（1）采用PID控制算法，對(duì)水溫進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；
（2）設(shè)定容器內(nèi)水的溫度在：水溫–90°；自動(dòng)平衡，容器內(nèi)水溫誤差0.5°；
（3）PID算法容器內(nèi)水溫上升或下降10°時(shí)間不超過10min；
（4）設(shè)有三個(gè)按鍵，1為復(fù)位按鍵，2為目標(biāo)水溫的加，3為目標(biāo)水溫的減；

三.設(shè)計(jì)原理圖

（1）原理圖主要采用AD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),如圖：

（2）PCB圖如下：

四.軟件設(shè)計(jì)

主程序源碼

void main()//主函數(shù){    init();//初始化函數(shù)	pid_init (&temp_PID);	InitTimer0();     temp_PID.Proportion =120;              //  Set PID Coefficients     temp_PID.Integral   =5;     temp_PID.Derivative =2;     		  while(1)	{		temp_control();//控制按鍵函數(shù)		if(time_value250)		   {		   		   PWM=PWM_MAX;		   }		   else		   {           PWM_I=pid_calc(&temp_PID,temp_m);           PWM  =PWM_I ;           if( PWM>=100)PWM=100;           else if(PWM<=PWM_MIN)  PWM=PWM_MIN;           	}		   		  		  }		   if(time_value==120)         {		PWM_P=PWM/2;		        LcdWriteCom(0x80+0X40+0x0C);				LcdWriteData("0"+PWM_P/100);		 		LcdWriteCom(0x80+0X40+0x0D);				LcdWriteData("0"+PWM_P%100/10);				LcdWriteCom(0x80+0X40+0x0E);				LcdWriteData("0"+PWM_P%10);		 }	}		}

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