毕业论文：基于DSP的水温控制系统设计（终稿）.doc

PAGE  PAGE 22 电子与信息工程学院 综合实验设计报告 课题名称 基于DSP的水温控制系统设计 专 业 电子信息工程 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2011年 6 月 20 日 目 录 第1节 引 言…………………………………………………………………… 3 1.1 水温控制系统概述……………………………………………………… 3 1.2 设计目的………………………………………………………………… 3 1.3 设计任务与要求………………………………………………………… 3 1.4 系统组成………………………………………………………………… 3 1.5 整体设计思路…………………………………………………………… 4 第2节 系统硬件设计…………………………………………………………… 4 2.1 方案设计……………………………………………………………… 4 2.2 元器件选择………………………………………………………… 5 2.3 单元电路设计………………………………………………………… 6 2.3.1 温度采集电路……………………………………………… 6 2.3.2 温度控制电路 ……………………………………………… 8 2.3.3 LCD液晶显示模块…………………………………………… 9 2.4 主机控制部分………………………………………………………… 9 2.5 微机控制及图形显示部分………………………………………… 9 第3节 系统软件设计…………………………………………………………… 10 3.1 系统软件分析……………………………………………………… 10 3.1.1 系统设计原理……………………………………………… 10 3.1.2 软件系统流程图……………………………………………… 10 3.2 软件模块设计………………………………………………………… 11 第4节 运行描述………………………………………………………………… 20 第5节 系统调试………………………………………………………………… 20 第6节 课程设计总结…………………………………………………………… 20 参考文献 ………………………………………………………………………21 第一节 引 言 1.1 水温控制系统概述 本文介绍的是一个以EL-DSP-EXPII型教学实验系统为控制核心的水温控制系统，此系统通过人机交互设定控制温度，采用增量型PID算法，通过脉宽调制控制电炉加热，最终实现水温的恒定。该系统具有温度超调量小、调节时间短、静态误差小、测量精确、恒定温度与设定温度偏差小等优点，且控制方便、显示直观、性能稳定、可靠性高。 1.2 设计目的 （1） 熟悉并掌握硬件设计方面的温度采集技术 （2） 熟悉并掌握软件设计方面的A/D转换技术 （3） 熟悉并掌握软件设计方面的DSP液晶显示功能 （4） 掌握数字PID控制程序的设计方法 （5）掌握监控程序的设计方法 1.3 设计任务与要求 系统的基本任务与要求： （1）系统的基本要求： 一定量水由电炉加热,要求水温可以在一定范围内由人工预先设定,并能在环境 温度降低至低于设定值时自动实现调整,以保持设定的温度基本不变。 （2）主要性能指标： a.温度设定范围：温度设定为0℃—80℃,误差小于1℃； b.控制水容器中电加热器件，使水温在5分钟内从室温升到45℃，并在随后的5分 钟内将水温稳定在45℃，误差在2℃内。 c.用十进制数码显示实际水温； 1.4 系统组成 本系统是一个典型的检测、控制型应用系统，它要求系统完成从水温检测、信号处理、输入、运算到输出控制电炉加热功率以实现水温控制的全过程。因此，以DSP为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足检测、控制应用类型的功能要求。另外，DSP的使用为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能在常规数字逻辑电路中往往是难以实现或无法