课程设计恒温控制系统设计.docx

课程设计
题目：恒温控制系统设计
院（系）：电气与信息工程学院
班级：电气08－13班
姓名：申伟伟
学号：13号
摘要
进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，其优势及特点得到了越来越多的好评。飞思卡尔(Freescale)半导体公司S08系列的单片机是受到关注的诸多优异微控制器之一。S08AW系列是Freescale公司推出的新一代S08系列微控制器中的一款增强型8位微控制器，它不仅集成度高、片内资源丰富，接口模块包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM等，还具有很宽的工作温度范围：-40℃～+125℃。在本系统的温度控制中，采用的是S08AW60微控制器。随着单片机的广泛使用，温度的自动控制已经变成了可能。在本系统中，主要是通过控制电机来达到控制温度的目的，当然在一些高级或者要求更高的场合还可以通过控制空调来实现调温。要控温就要先进行测温，再转换成单片机能读懂的数字信号，进行处理后得出控制电机的控制值，也就是PWM控制中说的占空比，通过改变占空比就可以达到调速的目的。
关键词：自动控制系统、S08AW60微控制器、温度、传感器
目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc218925833"1引言4
HYPERLINK\l"_Toc218925834"2总体方案设计8
HYPERLINK\l"_Toc218925835"2.1硬件方案论证8
HYPERLINK\l"_Toc218925836"2.1.1微控制器的选择8
HYPERLINK\l"_Toc218925837"2.1.2温度传感器的选择9
HYPERLINK\l"_Toc218925838"2.1.3显示器的选择10
HYPERLINK\l"_Toc218925839"2.1.4键盘的选择10
HYPERLINK\l"_Toc218925840"2.2系统设计方案的方框图11
HYPERLINK\l"_Toc218925841"2.3系统控制算法的设计12
HYPERLINK\l"_Toc218925842"3系统单元电路的设计12
HYPERLINK\l"_Toc218925843"3.1检测电路设计13
HYPERLINK\l"_Toc218925844"3.2微控制器的工作电路设计14
HYPERLINK\l"_Toc218925845"3.3显示电路设计14
HYPERLINK\l"_Toc218925846"3.4电机的驱动电路16
HYPERLINK\l"_Toc218925847"3.5键盘电路设计16
HYPERLINK\l"_Toc218925848"4系统的软件设计17
HYPERLINK\l"_Toc218925850"4.1键盘子程序17
HYPERLINK\l"_Toc218925851"4.2显示子程序PAGEREF_Toc218925851\h18
HYPERLINK\l"_Toc218925852"4.3温度值判断子程序PAGEREF_Toc218925852\h19
HYPERLINK\l"_Toc218925853"4.4调速子程序20
HYPERLINK\l"_Toc218925854"总结21
HYPERLINK\l"_Toc218925855"参考文献23
HYPERLINK\l"_Toc218925856"附录：24
1引言
自动控制系统可以从不同的角度来进行分类，按其结构及控制方式可将其分为三种：开环控制系统、闭环控制系统和混合控制系统。
1．开环控制系统
若系统的输出量不被引回来（反馈）对系统的控制部分产生影响，这样的系统称为开环控制系统，如图1-3所示。

例如，数控机床。它由预先设定的指令程序产生相应的控制脉冲，经脉冲放大器放大后驱动步进电机，通过精密传动机构再带动工作台对工件进行加工就是一个开环控制系统。家用电器中的洗衣机也是开环控制系统。
开环控制系统的优点是结构简单，系统稳定性好，成本低。缺点则为：受扰动因素的影响大，从而影响输出量的稳定。
若扰动因素已知，并能直接或间接地检测出，那么也可以利用扰动信号来产生一种补偿，以抵消扰动的影响。这种控制方式称为扰动控制。扰动控制原理如图1-4所示。
图1-4扰动控制系统框图
在这种系统中，输出量对系统的控制作用无影响，影响控制的是扰动量，因此仍属于开环控制系统。
2．闭环控制系统
若系统的输出量通过反馈环节作用于控制部分，形成闭合环路，这样的控制系统称为闭环控制系统，又称反馈控制系统。
如图1-5所示的由晶闸管可控整流装置供电的直流电动机调速稳速系统，控制对象是电机M、被控量是