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基于STC89C52的水温自动控制系统设计与实现XXX天津大学 电气电子实验中心，天津300072摘要: 本设计以单片机STC89C52为控制核心，单线数字温度传感器 DS18B20 构成前置信号采集电路，固体继电器SSR构成后向控制电路，根据分段控制的思想简化复杂的增量型数字PID算法，设计出分段拟合法取得不错的效果，并通过调功法对加热系统的水温进行控制。目标温度可在30℃到80℃范围内任意设定，静态误差小于1oC。经过实验测试，系统运行稳定，控制效果良好。关键词：水温控制；STC89C52单片机；DS18B20；PID算法中图分类号：TP273 文献标识码：AThe Circuit Design and Implementation of Water TemperatureControl System Based on STC89C52LI Chang-lu, LI Hai-bin，LI Xi-xi(Experimental Center of Electrical and Electronic Technology, Tianjin University, Tianjin 300072，China)Abstract: The system takes the STC89C52 single chip as its controlling core．Its hardware mainly consists of two parts. The single digital temperature sensor DS18B20 constitutes a pre-signal acquisition circuit，while the back controlling circuit is mainly composed of the SSR solid-state relay．The system uses a controlling arithmetic that is called PID in different segment，and it uses the adjusting power method to control the water．The range of the system’s work temperature is from 30 centigrade to 80 centigrade，and the temperature can be discretionarily set in the region，the static error in the temperature is less than 1 centigrade．By laboratory analysis, the system works stably and controls well.Key: Temperature control；STC89C52；DS18B20；PID controlling arithmetic引言现代工业生产中，在很多的电子产品中都要用到温度检测和温度控制。在科研、生产中，常需要对某些系统进行温度的监测和控制[1]。而随着温度控制器应用范围的日益广泛和多样性，各种适用于不同场合的智能温度控制器应运而生，智能化的控制系统成为一种发展的趋势[2]。传统的通过人工使用温度计测量再使用设备加热来控制温度的方法，不仅效率低质量差，而且不易及时控制温度变化导致生产的变质，造成较大经济损失[3]。目前，国外也开发出了一些基于单片机式计算机的温度控制设备，但是价格比较高，且目前其操作系统均为英文，普及性不强[4]。本文设计了一种基于STC89C52的水温自动控制系统，该系统能够极大地提高温度控制的技术指标，灵活性好，可靠性高，达到热平衡的速度较快，且精度较高。1 系统概述和整体方案1.1 系统概述该水温自动控制系统，控制对象为500毫升左右的净水，温度设定范围为40～80℃，最小区分度为1℃，温度控制的静态误差小于等于0.5℃。采用适当的控制方法，当设定温度突变时，使系统的调节时间和超调量尽量小，并且实时显示控制温度和实际温度。1.2 整体方案系统硬件构成分为以下几个部分：STC89C52单片机最小系统，DS18B20温度采集电路，加热控制电路，显示电路。系统框图如图1所示：图 1整体系统框图2 硬件电路设计2.1 温度采集模块由于温度传感器DS18B20可直接使用数字量与单片机通信，读取测温数据控制方便[5]，且它能够达到0.5℃的固有分辨率，满足我们对于精度的要求。该传感器特点为：①基于 DS18B20；②具有专门设计的不锈钢外壳，壁厚仅 0.2 mm；③具有导热性高的密封胶，保证灵敏度，可在水中长期使用。数