基于MCS-51单片机的温度闭环控制系统设计

本篇论文主要探讨了单片机在温度控制系统中的应用，针对现代工业生产和日常生活中的温度控制需求，特别是电锅炉温度控制的实现。文章首先介绍了单片微型计算机的发展背景和其在各种领域的广泛应用，强调了单片机因其体积小、功能强大和性价比高而在温度控制中的优势，如控制方便、组态简单和灵活性大。 课题的核心内容是设计基于MCS-51单片机（如89C52）的温度闭环控制系统，包括两个主要部分：电锅炉水温控制和箱内温度控制。在电锅炉水温控制部分，作者使用DS18S20温度传感器实时监测水温，并通过LED显示屏显示。通过DS18S20与单片机的硬件接口，实现了对加热电阻丝的精确控制，同时设置了温度报警系统，当实际温度超出预设的上下限时会发出警报。 箱内温度控制采用了PID（比例-积分-微分）闭环负反馈控制策略，DS18S20负责检测箱内温度，经过中值滤波处理后，将检测结果存储在单片机的程序存储器中，并通过LED显示。PID算法根据检测信号和设定值的差值调整输出控制信号，驱动执行机构，如电阻炉的加热元件，以保持箱内的恒温状态。 这篇论文不仅展示了单片机在工业生产中温度控制的实际应用，还涉及到了传感器技术、闭环控制理论以及编程实现，对于理解单片机在温度监控和控制中的作用，以及如何将其融入实际设备设计中具有很高的参考价值。通过这个课题的研究，学生可以加深对单片机硬件与软件结合的掌握，提升实际问题解决能力。