AT89S51单片机驱动的空调温度控制系统设计：模糊+PID融合与硬件详解

本篇毕业论文详细探讨了基于AT89S51单片机的空调机温度控制系统的设计。该系统的核心是利用DS18B20温度传感器来采集环境温度，并将数字信号传输至单片机进行处理。硬件部分包括温度检测电路、温度控制电路、串口通信电路以及必要的接口电路，确保实时监测和控制温度。 论文重点介绍了软件设计，采用模块化结构，分别涵盖了数码管显示、键盘输入处理、温度信号处理、继电器控制以及超温报警等功能。设计中融合了传统控制理论与智能控制理论，尤其是针对带有纯滞后特性的空调温度控制问题，提出了结合模糊控制和PID控制的方法。这种方法的优势在于能够实现无超调、快速响应和良好的鲁棒性，通过数字仿真验证了其有效性。 作者运用阶跃信号进行系统辨识，以确定数学模型，进而优化控制策略。软件方面，采用了汇编语言和C语言混合编程，开发了一个用户友好的Windows平台应用程序，支持在线调整采样时间、控制算法、参数设置，同时还具备图形显示和数据保存打印的功能。这种设计使得空调温度控制既精确又易于操作，满足了非线性、具有纯滞后环节的温度控制需求。 总体来说，这篇论文提供了一种高效且灵活的空调温度控制系统解决方案，展示了单片机技术在实际工程中的应用潜力，为工业和日常生活中的温度控制提供了新的思路和实践案例。关键词包括PWM控制、模型辨识、模糊控制、PID控制，以及空调机温度控制的具体实现。