内容摘要
随着控制理论和电子技术的发展，工业控制器的适应能力增强和高度智能化正逐步成为现实。其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小、成本低、功能强、简便易行而得到广泛应用。PID温度控制器作为一种重要的控制设备，在化工、食品等诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。本文主要讨论在过程控制中得到广泛应用的数字PID控制在单片机温度控制系统中的应用和设计。本文详细阐述了基于单片机的温度控制系统的硬件组成、软件设计及相关的接口电路设计。并且充分考虑了系统的可靠性，采取了相应的措施予以保证。从中发现问题，并根据实际，提出硬件及软件的设计方案，为优化当前单片机之温度探制系统问题提供一定的参考及借鉴。
关键词：单片机，温度控制，数据处理
目 录
内容摘要 ...........................................................................................................................
引 言 ............................................................................................................................. 2
1 温度测控技术的发展与现状 ..................................................................................... 3
1.1 定值开关控温法 ...................................................................................................... 3
1.2 PID线性控温法 ...................................................................................................... 4
1.3 智能温度控制法 ...................................................................................................... 4
2 系统总体设计方案 ..................................................................................................... 5
2.1 系统性能要求及特点 .............................................................................................. 5
2.2 系统硬件方案分析 .................................................................................................. 6
2.3 系统软件方案分析 .................................................................................................. 7
3 硬件设计 ..................................................................................................................... 7
3.1 系统硬件总体结构 .................................................................................................. 7
3.2 主控模块器件选型及设计 ...................................................................................... 8
3.2.1 单片机的选用 ....................................................................................................... 8
3.2.2 单片机介绍 ........................................................................................................... 9
3.2.3 主控模块设计 ....................................................................................................... 9
3.3 输入通道设计 ........................................................................................................ 10
3.3.1 Ptl00温度传感器 ............................................................................................... 10
3.3.2 AD转换 .............................................................................................................. 12
3.4 输出通道设计 ........................................................................................................ 14
3.4.1 温控箱的功率调节方式 ..................................................................................... 14
3.4.2 可控硅输出电路 ................................................................................................. 15
3.5 串行通信接口电路 ................................................................................................ 15
3.6 电源电路 ................................................................................................................ 16
3.7 硬件抗干扰措施 .................................................................................................... 16
4 软件设计 ................................................................................................................... 17
4.1 软件设计思想 ........................................................................................................ 17
4.2 软件组成 ................................................................................................................ 18
4.3 主程序模块 ............................................................................................................ 18
4.4 数据采集模块 ........................................................................................................ 19
4.5 数据处理模块 ........................................................................................................ 20
4.5.1 数字滤波 ............................................................................................................. 20
4.5.2 显示处理 ............................................................................................................. 21
4.6 软件抗干扰措施 .................................................................................................... 21
5 结论 ........................................................................................................................... 22
参考文献 ......................................................................................................................... 23
引 言
在实际的生产实验环境下，由于系统内部与外界的热交换是难以控制的，其他热源的干扰也是无法精确计算的，因此温度量的变化往往受到不可预测的外界环境扰动的影响。为了使系统与外界的能量交换尽可能的符合人们的要求，就需要采取其他手段来达到这样一个绝热的目的，例如可以让目标系统外部环境的温度与其内部温度同步变化。根据热力学第二定律，两个温度相同的系统之间是达到热平衡的，这样利用一个与目标系统温度同步的隔离层，就可以把目标系统与外界进行热隔离。
另外，在大部分实际的环境中，增温要比降温方便得多。因此，
相关推荐：
loading