基于51單片機的溫度遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計

本文共計32頁，16589字；

摘要
文章從硬件和軟件兩方面介紹了以51為核心的單片機遠(yuǎn)程溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計思路，對硬件原理圖和軟件程序框圖作了詳細(xì)的描述。首先介紹了當(dāng)前溫度控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和發(fā)展前景，接著進(jìn)行整體方案確定，然后在設(shè)計過程中通過比較分析確定了元器件并對各部分選用的元器件進(jìn)行了簡單介紹。其中用到了單片機串行遠(yuǎn)程通信，對串口通信部分的特點、功能和設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)說明；在軟件部分的設(shè)計中，根據(jù)整體要求劃分出了各功能模塊，系統(tǒng)整體由數(shù)據(jù)采集、中斷處理、輸出控制幾部分組成。文章采用PID算法控制電爐的通斷時間，對PID算法進(jìn)行了比較詳細(xì)的說明。總的來看，整個設(shè)計有用件較少，功能較全，成本低等優(yōu)點。具有較強的實用性。
關(guān)鍵詞： 單片機，溫度，遠(yuǎn)程控制，PID算法

Abstract
This paper introduced the design clue of the long-range temperature control system of 51 Single-chip, and described the hardware schematic diagram and the software program flow diagram detailed. First of all, it introduced the trend of development and long term potential of the temperature control in this filed at present, at the following the whole scheme is decide, then the components are determined through comparative analysis in the designing process and some simple introducing of these components are given of the using in different parts.
目 錄
摘要 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
設(shè)計前言 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
第一章 緒論 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1.1 溫度控制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••2
第二章 方案論證 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2.1 系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)確定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2.2 總體方案確定••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
第三章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5
3.1 51系列單片機簡介 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5
3.2 系統(tǒng)硬件配置 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••5
3.2.1單片機基本系統(tǒng) •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
3.2.2前向通道 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
3.2.3后向通道 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.2.4人機對話通道 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
3.2.5串口通信的設(shè)計 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••11
3.3 硬件電路制作 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
第四章 軟件設(shè)計 •••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••14
4.1 運算速度估算 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14
4.2 采用PID算法 ••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••14
4.2.1 PID控制的一般算式 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
4.2.2 增量PID控制算式 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
4.2.3 PID算法的Matlab仿真 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••17
4.3 后向通道通斷控制方法選擇 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••21
4.4 程序模塊及流程圖 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••21
4.5 程序編寫及目標(biāo)程序的生成 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
第五章 系統(tǒng)調(diào)試 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
5.1 硬件調(diào)試 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••26
5.2 軟件調(diào)試 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••27
結(jié)束語 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
致謝 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
參考文獻(xiàn) ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29
附錄1 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••30
附錄2 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••31
參考文獻(xiàn)
1 胡漢才.單片機原理及其接口技術(shù).北京:清華大學(xué)出版社.1995
2 張毅剛.單片及原理及應(yīng)用．北京：高等教育出版社.2005
3 何立民.單片機系統(tǒng)設(shè)計.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1990
4 齊維貴，丁寶.單片微型機原理•接口•通信•控制.黑龍江：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社
5 錢壽宇，杜斌.微機通信技術(shù).成都：電子科技大學(xué)出版社，1992
6 李朝青.單片及原理及接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1994
7 馬宏杰，張思東等.微機通信原理與實用技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，1994
8 陳明熒.8051單片機課程設(shè)計實訓(xùn)教材.北京:清華大學(xué)出版社 2004
9 徐淑華 程退安，姚萬生.單片機微型機原理及應(yīng)用.哈爾濱.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社
1994