成 绩：

重庆邮电大学

自动化学院综合实验报告

题 目：51系列单片机闭环温度控制 学生姓名：蒋运和 班 级： 学 号：

同组人员：李海涛 陈超 指导教师：郭鹏 完成时间：2013年12月

一、实验名称：

51系列单片机闭环温度控制实验

——基于Protuse仿真实验平台实现

基本情况：

1. 学生姓名：蒋运和 2. 学 号： 3. 班 级： 4. 同组其他成员： 序号 1 2

二、实验内容(实验原理介绍) 1、系统基本原理

计算机控制技术实训，即温度闭环控制，根据实际要求，即加温速度、超调量、调节时间级误差参数，选择PID控制参数级算法，实现对温度的自动控制。

闭环温度控制系统原理如图： 姓 名 李海涛 陈超 班 级 学 号 计算机PID 数字输出 温控 测温 2、PID算法的数字实现

本次试验通过8031通过OVEN 是模拟加热的装置，加一定的电压便开始不停的升温，直到电压要消失则开始降温。仿真时，U形加热器为红色时表示正在加热，发红时将直流电压放过来接，就会制冷，变绿。T端输出的是电压，温度越高，电压就越高。

8031对温度的控制是通过可控硅调控实现的。可控硅通过时间可以通过可控硅控制板上控制脉冲控制。该触发脉冲想8031用软件在P1.3引脚上产生，受过零同步脉冲后经光偶管和驱动器输送到可控硅的控制级上。偏差控制原理是要求对所需温度求出偏差值，然后对偏差值处理而获得控制信号去调节加热装置的温度。

PID控制方程式：

式中e是指测量值与给定值之间的偏差 TD 微分时间 T 积分时间

KP 调节器的放大系数

将上式离散化得到数字PID位置式算法，式中在位置算法的基础之上得到数字PID 增量式算法：

3、硬件电路设计

在温度控制中，经常采用是硬件电路主要有两大部分组成：模拟部分和数字部分，对这两部分调节仪表进行调节，但都存在着许多缺点，用单片机进行温度控制使构成的系统灵活，可靠性高，并可用软件对传感器信号进行抗干拢滤波和非线性补偿处理，可大大提高控制质量和自动化水平；总的来说本系统由四大模块组成，它们是输入模块、单片机系统模块、计算机显示与控制模块和输出控制模块。输入模块主要完成对温度信号的采集和转换工作，由温度传感器及其与单片机的接口部分组成。 利用模拟加热的