基于AT89S52的水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢設(shè)

摘要:本文介紹了基于AT89C52單片機(jī)的自動(dòng)水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)顯示、溫度測(cè)量、溫度設(shè)定并能根據(jù)設(shè)定值對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)控溫的目的以及達(dá)到上下限溫度報(bào)警功能，控制算法是基于數(shù)字PID算法。關(guān)鍵詞：PIDAT89C52脈寬調(diào)制實(shí)時(shí)WatertemperaturecontrolsystemAbstract：ThisarticledescribesAT89C52single-chipmicrocomputer-basedautomaticwatertemperaturecontrolsystemdesignandimplementationprocess.Thesystemhasreal-timedisplay,temperaturemeasurement,temperaturesettingsandtheenvironmentinaccordancewiththetemperaturesettingsadjustedtoachievethepurposeoftemperaturecontrolandreachtheupperandlowerlimitsoftemperaturealarmfunction,thecontrolalgorithmisbasedonthedigitalPIDalgorithm.Keyword:PIDAT89C52PWMrealtime

基于AT89S52的水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)前言隨著人們生活水平的提高，對(duì)生活環(huán)境的要求也越來(lái)越高，家用電器越來(lái)越趨向于自動(dòng)控制控制乃至于智能控制，針對(duì)目前家庭的實(shí)際需要，自動(dòng)控制水溫報(bào)警系統(tǒng)比較方便實(shí)用，本文就通過(guò)51系列單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)一種家用自動(dòng)控制水溫報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該家用自動(dòng)控制水溫報(bào)警系統(tǒng)即實(shí)時(shí)反映當(dāng)前系統(tǒng)工作區(qū)的溫度信息，溫度信息通過(guò)液晶屏直觀的顯示給用戶(hù)，用戶(hù)可根據(jù)自己對(duì)水溫的實(shí)用要求，通過(guò)鍵盤(pán)自行設(shè)定溫度及溫度的報(bào)警值，當(dāng)溫度值超出用戶(hù)設(shè)定的范圍時(shí)，本系統(tǒng)可以自動(dòng)執(zhí)行語(yǔ)音報(bào)警。

目錄1題目分析………………11.1任務(wù)和功能………………………11.2主要性能指標(biāo)……………………12方案的論證……………12.1控制電路方案選擇……………12.2測(cè)溫電路方案的選擇…………22.3加熱控制方案的論證…………22.4軟件算法方案的選擇…………23硬件的設(shè)計(jì)……………33.1單元電路的設(shè)計(jì)………………33.1.1溫度采集電路…………33.1.2功率控制電路…………43.1.3控制、鍵盤(pán)、顯示電路………………53.1.4報(bào)警電路…………………63.2總體電路設(shè)計(jì)…………………74軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)……………………74.1軟件流程圖………………………74.2PID控制算法……………………125功能測(cè)試及結(jié)果分析…………125.1傳感器標(biāo)定…………………125.2動(dòng)態(tài)溫控測(cè)量…………………125.3測(cè)試結(jié)果分析…………………135.4硬件調(diào)試問(wèn)題…………………136結(jié)論………………………137參考文獻(xiàn)8附錄………………13………………………148.1附1：元器件明細(xì)表…………148.2附2：硬件電路原理圖………………………158.3附3：軟件程序清單…………15

1題目分析根據(jù)題目的具體要求，經(jīng)過(guò)閱讀思考，可對(duì)題目的具體任務(wù)、功能、技術(shù)指等作出如下分析。1.1任務(wù)和功能實(shí)際上題目的任務(wù)就是要設(shè)計(jì)一個(gè)溫控系統(tǒng)，系統(tǒng)的功能是溫度測(cè)量和控溫在測(cè)量部分，要求測(cè)量40～90oC的溫度范圍，還規(guī)定了測(cè)量的精度需高于1oC，測(cè)溫的結(jié)果要求顯示。在控制部分，要求系統(tǒng)能夠?qū)⑺疁卣{(diào)節(jié)到給定的溫度，并進(jìn)行保溫。題目并未規(guī)定溫度調(diào)節(jié)的時(shí)間長(zhǎng)短，但顯然調(diào)節(jié)時(shí)間越短越好。題目沒(méi)有具體給出具體加熱的器具和方式，因此選手必須自行選擇和制作加熱裝置，然后才能真正進(jìn)行電路制作。在發(fā)揮部分，還要求提高溫度系統(tǒng)的控制性能，縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，提高控制精度，增加打印功能。1.2主要性能指標(biāo)(1)測(cè)溫范圍：40～90oC，可以大于此范圍；(2)測(cè)溫精度：1oC，發(fā)揮到0.2oC；(3)保溫精度：1oC，發(fā)揮到0.2oC。2方案的論證對(duì)題目進(jìn)行深入的分析和思考，可將整個(gè)系統(tǒng)分為以下幾個(gè)部分：測(cè)溫電路、控制電路、功率電路和加熱裝置。系統(tǒng)框圖如圖1所示。顯示測(cè)溫電路控制電路輸入功率電路加熱裝置水圖12.1控制電路的方案選擇方案一：采用運(yùn)放等模擬電路搭建一個(gè)控制器，用模擬方式實(shí)現(xiàn)PID控制，對(duì)于純粹的水溫控制，這是足夠的。但是附加顯示、溫度設(shè)定等功能，還要附加許多電路，稍顯麻煩。同樣，使用邏輯電路也可實(shí)現(xiàn)控制功能，但總體的電路設(shè)計(jì)和制作比較煩瑣。方案二：采用FPGA實(shí)現(xiàn)控制功能。使用FPGA時(shí)，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)相應(yīng)的編程設(shè)計(jì)，可以很容易地實(shí)現(xiàn)控制和顯示、鍵盤(pán)等功能，是一種可選的方案。但與單片機(jī)相比，價(jià)格較高，顯然大材小用。

方案三：采用單片機(jī)最小系統(tǒng)同時(shí)完成控制、顯示、鍵盤(pán)等功能，電路設(shè)計(jì)和制作比較簡(jiǎn)單，成本也低，是一種非常好的方案。綜上所述本設(shè)計(jì)采用方案三作為控制電路。2.2測(cè)溫電路方案的選擇方案一：采用熱敏電阻作為測(cè)溫元件。熱敏電阻精度高，需要配合電橋使用，要實(shí)現(xiàn)精度測(cè)量需要配上精密較高的電阻。此外還需要制作相應(yīng)的調(diào)理電路。方案二：采用半導(dǎo)體集成溫度傳感器作為測(cè)溫元件，半導(dǎo)體集成溫度傳感器應(yīng)用也很廣泛，它的精度、可靠性都不錯(cuò)，價(jià)格也適中，使用比較簡(jiǎn)單，是一個(gè)較好的選擇。綜上所述本設(shè)計(jì)采用方案二作為測(cè)溫電路。2.3加熱控制方案的論證首先要選擇好加熱裝置。根據(jù)題目，可以采用熱得快進(jìn)行加熱，控制熱的快的功率即可控制加熱速度。當(dāng)水溫過(guò)高時(shí)，一般不能對(duì)水進(jìn)行降溫控制，而只能關(guān)掉熱得快，讓其自然冷卻。在制作中，為了達(dá)到更好的控制效果，也可以放置一個(gè)小風(fēng)扇，當(dāng)加熱時(shí)開(kāi)啟熱得快關(guān)閉風(fēng)扇，當(dāng)水溫超高時(shí)關(guān)閉熱得快開(kāi)啟風(fēng)扇加速散熱。熱得快這類(lèi)電阻性電器可直接使用220V交流電，控制有兩種實(shí)現(xiàn)方式。它們的電壓波形如圖所示?？刂浦芷趯?dǎo)通角（a）具體方案如下。（b）方案一：采用控制導(dǎo)通交流周期數(shù)的方式如圖（a）所示，為了達(dá)到控制的精度，需要在一個(gè)較多的周期數(shù)中控制導(dǎo)通的數(shù)目，不適用于動(dòng)態(tài)性能較高的控制。水溫控制系統(tǒng)具有較大的慣性，可以考慮這種控制方式。方案二：采用控制導(dǎo)通角的方式如圖（b）所示，由于對(duì)每個(gè)周期的交流電都進(jìn)行控制，因此響應(yīng)速度比較高，另外由于導(dǎo)通角連續(xù)可調(diào)，因此控制精度比較高。2.4軟件算法方案選擇方案一：采用模糊控制算法，對(duì)于一個(gè)典型的模糊控制系統(tǒng)，考慮它的輸入信號(hào)有偏差e和偏差變化率e兩種，輸出信號(hào)為控制信號(hào)u。根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，可選取三角型隸屬函數(shù)，分為正大、正中、正小、正零、零、負(fù)零、負(fù)小、負(fù)中、負(fù)大，9個(gè)檔次。然后根據(jù)控制規(guī)則列出規(guī)則基表。這種控制方法能夠較精確的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，但是考慮到單片機(jī)的存儲(chǔ)量，和實(shí)時(shí)性，不采取這種尚未完全推廣的控制方法。方案二：采用經(jīng)典PID控制算法和根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分區(qū)間控制的算法，對(duì)2

于溫度系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，被控對(duì)象沒(méi)有精確的數(shù)學(xué)模型。熱得快加熱使得水溫具有有熱慣性，而且檢測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是檢測(cè)點(diǎn)附近的實(shí)時(shí)溫度并不能完全體現(xiàn)1升水的實(shí)際溫度，所以經(jīng)典PID控制算法不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，還必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。這種控制算法基本能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，且通用性較強(qiáng)。本設(shè)計(jì)采用方案二作為控制算法。3硬件的設(shè)計(jì)3.1單元電路的設(shè)計(jì)3.1.1溫度采集電路：一種電路是采用單線數(shù)字溫度傳感器18B20，可直接輸出數(shù)字量，單線器件和單片機(jī)的接口只需一根信號(hào)線，所以本設(shè)計(jì)的硬件電路十分簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。能達(dá)到0.5oC的固有分辨率，使用讀取溫度暫存寄存器的方法能達(dá)到0.2oC以上的精度。18B20連接電路圖如圖2所示。VCC至單片機(jī)I/O口DS18B20DataGND圖2另一種測(cè)溫電路采用AD590集成溫度傳感器，AD590將溫度轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)，但由于AD轉(zhuǎn)換大都需要電壓信號(hào)，因此還需要通過(guò)相應(yīng)的調(diào)理電路，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。AD590測(cè)溫電路如圖3所示。+15VU1AD581R2R313VinVout9.1k99k+15VR41kAR1R52kR1OPAMP10kOUTGNDAD590-15V圖3由于這個(gè)電路輸出的是電壓信號(hào)，不能直接被單片機(jī)利用，因此需經(jīng)過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。A/D轉(zhuǎn)換器有很多類(lèi)型，需要根據(jù)精3

度和轉(zhuǎn)換速度來(lái)進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)可采用最常用的A/D芯片之一AD0809的應(yīng)用電路。也可直接選用帶有A/D的單片機(jī)，這樣可以省去A/D電路的制作，簡(jiǎn)化了電路，提高了可靠性。帶A/D的單片機(jī)有很多型號(hào)，如常用的PIC16C711內(nèi)含有4路8位A/D，C8051F020內(nèi)含一組8路12位A/D和一組8路8位A/D，凌陽(yáng)SPCE061A單片機(jī)內(nèi)含有8路10位A/D。3.1.2功率控制電路：功率控制電路是本系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，由于加熱裝置的電源是220V,50HZ的市電，選擇器件的耐壓至少要兩倍以上，否則容易發(fā)生損壞。下面就方案論證中提出的兩種方案功能實(shí)現(xiàn)的電路進(jìn)行進(jìn)一步的分析，從而確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路。i.控制交流周期數(shù)的方式：可以采用MOC3043和可控硅的功率控制電路，圖中MOC3043是具有雙向晶閘管輸出的光電隔離器，SCR是雙向可控硅，負(fù)載（熱得快）。在MOC3043內(nèi)部不僅有發(fā)光二極管，而且還有過(guò)零檢測(cè)電路和一個(gè)小功率雙向可控硅。當(dāng)單片機(jī)的I/O口輸出低電平信號(hào)進(jìn)入7407時(shí)，MOC3043中的發(fā)光二極管發(fā)光，由于過(guò)零電路的同步作用，內(nèi)部的雙向可控硅過(guò)零后馬上導(dǎo)通，使功率雙向可控硅SCR導(dǎo)通，在負(fù)載中有電流流過(guò)，當(dāng)I/O口輸出高電平時(shí)，MOC3043中的發(fā)光二極管不發(fā)光，內(nèi)部雙向可控硅截止，所以功率雙向可控硅SCR也截止，負(fù)載中沒(méi)有電流流過(guò)?？刂乞?qū)動(dòng)電路如圖4所示。+5U3R5R627123654A2A1U1C15056R839SCR7407過(guò)零測(cè)C9MOC30430.01ufR7330圖4ii.控制導(dǎo)通角的方式：首先要設(shè)計(jì)交流電過(guò)零檢測(cè)電路，將檢測(cè)信號(hào)送如單片機(jī)，延時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，使交流電加在熱得快兩端。如圖5所示是一種可實(shí)現(xiàn)的交流電過(guò)零檢測(cè)電路，通過(guò)變壓器講220V交流電降壓為6V后進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)，通過(guò)光耦合器輸出過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，避免交流電平干擾，其安全性可靠性高。正半周期輸出低電平，負(fù)半周期輸出高電平。4

+5VD25VR10470R6C22400.1uFR8R91KU2100KD1C11N4007220uFTIL113Q1R7T11K220V6VD3GNDTRANS1圖5過(guò)零檢測(cè)電路的輸出信號(hào)可送入單片機(jī)中斷控制口，通過(guò)單片機(jī)的中斷控制可根據(jù)需要，延時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)，控制每個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通相角的大小。驅(qū)動(dòng)控制部分實(shí)現(xiàn)電路圖如圖6所示，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理的觸發(fā)信號(hào)通過(guò)光耦合器觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，在下個(gè)零點(diǎn)到來(lái)時(shí)截止。從而可以對(duì)交流電的半個(gè)周期的有效值周期性調(diào)節(jié)。R4+5VR210kC2470uFD110VD3C11000pF1N40071MUin=220VD2C3Q1R14701N40071uF/600VR3240U1熱得快圖63.1.3控制、鍵盤(pán)、顯示電路：這部分實(shí)際上是一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)的基本電路，可選用最常用的51系列單片機(jī)，足夠滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求。鍵盤(pán)可以選用常用的44掃描鍵盤(pán)，不過(guò)在這個(gè)設(shè)計(jì)中只需要3～5個(gè)按鍵即滿(mǎn)足要求。本著簡(jiǎn)單實(shí)用的原則，選擇了4個(gè)按鍵，分別用作模式選擇、設(shè)置選擇、溫度加、溫度減。在顯示方面，選用了常用的顯示容量為162個(gè)字符的液晶顯示模塊。通過(guò)相應(yīng)的軟件編程，可以實(shí)現(xiàn)比較美觀和豐富的顯示界面。模塊連接電路圖如圖7所示。5

SW5D121602VCCU1C510U21222324252627283938373635343332R5P2.0/A8P2.1/A9P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD74K7*8P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15R138.2K101112131415161712345678P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INTOP3.3/INT1P3.4/TOP3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDP1.0/T2P1.1/T2-EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7GNDR1R2R3R4Y1293019189PSENXTAL1XTAL2RST10K10K10K10KALE/PROG11.09MHZ31EA/VPPSW1SW2SW3SW4C627PC727P23121243213414AT89C5243GND圖73.1.4報(bào)警電路：本系統(tǒng)采用ISD1420作為溫度語(yǔ)音芯片，它有20s的錄放時(shí)間。它的基本組成有時(shí)鐘電路、拾音放大、自動(dòng)增益控制電路、濾波器、差動(dòng)功放、電源電路、EPROM地址譯碼電路組成。PLAYE和PLAYL分別于單片機(jī)I/O口連接。2圖9為回放電路的時(shí)序圖。PLAYL上升沿觸發(fā)回放，下降沿截止；PLAYE上升沿觸發(fā)回放語(yǔ)音信號(hào)，直至回放結(jié)束。報(bào)警電路圖8所示。+5+5D1R15100KR16100KR17100K+512R91K12LEDS1C7PLAYEU40.001UFR141KSWS21234566792827262524232221201918171615A0VCCDRECXCLKRECLEDPLAYEPLAYLNCANAOUTANAINAGCRECPLAYLA1A2A3A4A5NCNCA6A7NCSWS3PLAYEC1220ufRECPLAYL5.1KC3SWR120.1ufR134704.7uf1011121314MICREFMICVCCASP-+5C6R1010KVSSDVSSASP+C4R1110KC5ISD14200.1uf12LS20.1ufLS1C20.1ufMICSPEAKER+5圖86

圖93.2總體電路設(shè)計(jì)本著簡(jiǎn)單、實(shí)用的原則，這里最后選用了一個(gè)比較典型的硬件方案：測(cè)溫電路選用DS18B20集成數(shù)組測(cè)溫電路；功率控制電路選用MOC3043和可控硅的功率控制電路控制芯片采用常見(jiàn)的AT89S52顯示方式采用162字符液晶顯示器1602鍵盤(pán)采用4獨(dú)立按鍵次用RS-232串口與計(jì)算機(jī)通行4軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1軟件流程圖本設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)1L水的溫度的測(cè)量并用液晶顯示，使待測(cè)水溫的靜態(tài)誤差在1oC范圍以?xún)?nèi)。溫度設(shè)定范圍為40～90oC,最小區(qū)分度為1oC，標(biāo)定溫差1oC。同時(shí)當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)在環(huán)境溫度降低時(shí)溫度控制的靜態(tài)誤差1oC。主程序流程圖如圖10所示，實(shí)現(xiàn)對(duì)范圍、溫度值的設(shè)定，執(zhí)行、顯示實(shí)時(shí)溫度?？刂扑惴鞒虉D如圖12、圖13所示，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制7

開(kāi)始液晶模塊初始化N已經(jīng)設(shè)定好溫度？Y調(diào)用溫度數(shù)據(jù)采集比較與控制子程序調(diào)用液晶顯示子程序?qū)崟r(shí)溫度值按鍵掃描N有鍵輸入？Y模式鍵有效1次？Y設(shè)置恒溫值N模式鍵有效2次？Y設(shè)置上限報(bào)警值YNN模式鍵有效3次？Y設(shè)置下限報(bào)警值模式鍵有效4次？Y圖10：系統(tǒng)主程序流程圖8

開(kāi)始開(kāi)始調(diào)用DS18B20采集溫度值子程序讀取溫度值NN控溫啟動(dòng)？采樣值-設(shè)定值<4度？YY暫存最新三組溫度值啟動(dòng)PID算法控制PID增量計(jì)算返回圖12：PID算法流程圖調(diào)用加熱控制量自校正子程序調(diào)用加熱執(zhí)行子程序調(diào)用液晶顯示子程序返回圖11：溫度數(shù)據(jù)采集與控制子程序9

開(kāi)始啟動(dòng)開(kāi)始用程序默認(rèn)1倍PID控制量Y能否一次性達(dá)到設(shè)定值？YN溫度下降？進(jìn)入控溫量自校正環(huán)節(jié)Y啟動(dòng)10倍PID控制量加熱溫度低于恒溫值？YYN啟動(dòng)10倍PID控制量加熱溫度上升？YN溫度上升？N啟動(dòng)1倍PID控制量加熱達(dá)到設(shè)定值？YY保存好此溫度上升點(diǎn)和控制量作為以后上升控制量進(jìn)入控溫量自校正環(huán)節(jié)啟動(dòng)1倍PID控制量加熱N達(dá)到設(shè)定值？比上次溫度上升點(diǎn)低？YY溫度下降？比上次溫度上升點(diǎn)低？把此溫度上升點(diǎn)和控制量作為以后上升控制量保存好此溫度下降溫度值N是否高于設(shè)定值0.2度？Y在原上升點(diǎn)控制量減去超調(diào)部分量值保存此值至校正控制量單元等待溫度下降到恒溫值再次上升圖13：加熱控制量自校正子程序10

4.2PID控制算法由于該系統(tǒng)為閉環(huán)控制系統(tǒng)，故可采用PID控制算法。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，PID控制規(guī)律的實(shí)現(xiàn)必須用數(shù)值畢竟的方法，當(dāng)采樣周期相當(dāng)短時(shí)，用求和代替積分，用后向差分代替微分，使模擬PID離散化為差分方程。由于該系統(tǒng)需要采取PWM的脈寬周期作為控制量，故采取數(shù)字PID增量型控制算法。數(shù)字PID增量型控制算式：u(k)u(k)u(k1)Kp[e(k)e(k1)]KIe(k)KD[e(k)2e(k1)e(k2)]式中，KP為比列系數(shù)；KI=KpT為積分系數(shù)；KIKTDPTTI本設(shè)計(jì)中，控制參量為熱得快的加熱時(shí)間5功能測(cè)試及結(jié)果分析使用的主要儀器儀表：PC機(jī)（Lenovo）;數(shù)字萬(wàn)用表（DT-9205B,GDM-8245);可跟蹤直流穩(wěn)壓電源（SS2323）;水銀溫度計(jì)；51單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。5.1傳感器標(biāo)定由于18b20出場(chǎng)的測(cè)溫精度可達(dá)0.5oC，基本能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在此使用了測(cè)溫精度為0.1oC的高精度水銀溫度計(jì)，精確測(cè)量水溫。靜態(tài)溫度測(cè)量測(cè)量方式：斷開(kāi)系統(tǒng)的加熱裝置，裝入一定溫度的水，保持環(huán)境溫度和其測(cè)量條件不變，利用標(biāo)準(zhǔn)的溫度計(jì)測(cè)量水溫，于系統(tǒng)給出的溫度相比較。測(cè)量?jī)x器：水銀溫度計(jì)，500W熱得快，環(huán)境溫度34.5oC。測(cè)量結(jié)果：如下表所示標(biāo)準(zhǔn)溫度（oC）847774686665555040測(cè)量溫度（oC）83.576.574.168.966.965.855.549.839.8誤差（oC）0.50.50.10.90.90.80.50.20.2誤差分析：由于熱得快加熱時(shí)，加熱區(qū)主要集中在其上部，造成受熱不均，而測(cè)量點(diǎn)又不能取到完全相同。在此誤差均在1(oC)以?xún)?nèi)，且沒(méi)有規(guī)律性，所以不再軟件補(bǔ)償溫度值5.2動(dòng)態(tài)溫控測(cè)量測(cè)量方式：接上系統(tǒng)的加熱裝置，裝入1L室溫的水，設(shè)定控溫溫度。記錄調(diào)節(jié)時(shí)間、超調(diào)溫度、穩(wěn)態(tài)溫度波動(dòng)幅度等。測(cè)量?jī)x器：500W熱得快，環(huán)境溫度34.5oC。測(cè)量結(jié)果：如下表所示。在此僅以數(shù)值的方式給出測(cè)量結(jié)果，略去升溫曲線。調(diào)節(jié)時(shí)間按溫度進(jìn)出設(shè)定溫度0.5oC范圍時(shí)計(jì)算。11

設(shè)定溫度（oC）超調(diào)溫度（oC）4060617090無(wú)40.570.8變化范圍（oC）39.8～40.559.3～61.069.0～70.889.0～89.55.3測(cè)試結(jié)果分析由以上測(cè)量可見(jiàn)，系統(tǒng)性能基本上達(dá)到了所要求的指標(biāo)。靜態(tài)測(cè)溫的精度主要有DS18B20決定。DS18B20的精度比較高，這里采取了讀取溫度寄存器辦法，測(cè)溫精度能夠達(dá)到0.2oC，可以達(dá)到比較好的精度。在控溫指標(biāo)中，影響系統(tǒng)性能的因素非常多。最關(guān)鍵的是加熱系統(tǒng)本身的物理性質(zhì)及控制算法。由于傳感器必須加上防水設(shè)施，因此溫度傳感器難免會(huì)有遲滯，熱得快本身的延遲，水對(duì)流傳熱等因素也會(huì)造成測(cè)溫的延時(shí)，這些都會(huì)直