王博　曾方　程一哲

摘要：为得到稳定的水温控制功能，本文设计了一个基于STC89C52单片机的PID自动水温控制系统。该系统具有实时显示温度、修改设定温度，PID自动控制温度和温度上下限报警等功能。该系统通过单片机进行温度实时测量，并基于PID算法达到温度恒定控制的功能。系统由单片机STC89C52将温度传感器DS18B20 所采集的温度在LED显示屏上实时显示，并通过PID控制算法令水温保持为指定的温度值。

关键词：单片机；STC89C52；DS18B20；PID算法；LED显示

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）27-0242-02

1 系统概述

本文采用PID 控制算法实现保持水温恒定的系统功能。该温控系统采用螺旋加热管加热——将螺旋加热管固定到容器的内部，给加热管通电时，会使容器中的水产生对流，令水温快速上升，加热效率高。温控系统的制冷元件使用半导体制冷片，能够达到快速制冷的目的。测量水温的温度传感器选择DS18B20，该温度传感器使用單总线与主机进行通信，信号传输速度快，灵敏度高，能大大减少系统的响应时间。系统的显示部分放置在容器外壁上，采用4位七段LED数码管实时显示温度和预设温度。电源采用PWM方式调节加热或制冷的输出功率，从而改变加热与制冷的功效，达到可变输出功效的效果。

该系统主要特点为：

1） 通过DS18B20温度传感器减少了A/D转换电路，简化了电路结构。

2） 采用SSR固态继电器，简化了功率控制电路，提高了系统的稳定性。

3） 基于PID算法和PWM调制的系统设计，能够充分保证系统的可靠性和安全性，并使系统的动态性能也达到较好的效果。……