毕业设计论文-基于PID控制的智能风扇的设计.doc
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本科生毕业设计
题目基于pid控制的智能风扇的设计
作者姓名
指导教师
提交日期
原创性说明
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本人所交的论文是在指导教师的指导下独立进行研究所取得的成果。
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论文作者签名：
年月日
论文指导教师签名：
基于PID控制的智能风扇的设计
（天水师范学院电信学院甘肃）
摘要：
在现代化工业生产中，随着各种生产规模的不断壮大，人们对产品质量的要求日益有了普遍性提高，同时也使工业过程控制系统已成为生产中必不可少的设备。
随着发展的不段创新，PID控制逐渐演变成两人最实用化的控制方式，它指的是一项流行的线性控制策略，是对偏差信号e（t）进行比例、积分、微分运算变换后形成的一种控制规律，基本思想是“利用偏差、消除偏差”。
PID控制被证明是一种非常好的控制模式。
用它生产的产品已经在工程实际中得到了广泛的应用，很多大公司都开发了具有PID参数自整定功能的智能控制器。
本文设计了基于PID控制的温控风扇系统，采用单片机作为控制器，利用温度传感器DS19B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，通过一个达林顿反向驱动器uln2003a驱动风扇电机。
根据测到的温度与系统温的比较实现风扇电机的自动启动和停止，采用PID算法来控制风扇的转速，能根据温度的变化自动改变风扇的转速，同时用lcd1602显示检测到的温度与设定温度。
关键词：
80C4片机；PID参数；达林顿反向驱动器uln2003a
PIDcontrolofthesmartfandesignisbasedon
LiuJunxiu
（GansuTianshuiNormalUniversityInstituteoftelecommunicationsLiuJunxiu741,000）
Abstract:
Modernindustrialproduction,alongwiththegrowingscaleofproduction,qualityofpeople'sincreasingdemandfortheproduct,aswellasthecomplexityofthemodernenvironment,industrialprocesscontrolsystemshavebecomeanessentialproductionequipment.PIDcontrolisthemostpracticalwayofcontrol,referringtoapopularlinearcontrolstrategy,whichisacontrollawaftertheerrorsignale（t）proportional,integral,differentialoperationtransformationform,thebasicideais"usedeviation,toeliminatebias."PIDcontrolhasbeenproventobeaverygoodcontrolmode.Itsproductshavebeenwidelyusedinengineeringpractice,manylargecompanieshavedevelopedanintelligentcontrollerwithPIDparametersself-tuningfeature.Thisarticleisdesignedbasedontemperature-controlledfansystemwithPIDcontrol,usingSCMasthecontroller,usethefanmotortemperaturesensorDS19B20astemperaturegatheringelement,andaccordingtotemperaturecollectedbyaDarlingtonreversedriveULN2003Adrive.Accordingtothecomparisonofthemeasuredtemperatureandthesystemtemperaturetoachievethefanmotorautomaticallystartsandstops,usePIDalgorithmtocontrolfanspeed,canautomaticallychangethefanspeedbasedontemperaturechanges,whileLCD1602displaywiththedetectedtemperatureandthesettemperature.
Keywords:
80C4machine;PIDparameters;DarlingtonreversedriveULN2003A
目录
1绪论........................................................
1.1概述....................................................
1.2论文研究的内容和结构安排.................................
2PID控制.......................................................
2.1PID控制的特点......................................
2.2PID的优缺点...............................................
3系统的整体设计方案............................................
3.1系统整体方案.............................................
3.2主控模块.................................................
3.2.1单片机的定义.......................................
3.2.289C51单片机内部结构................................
3.2.3单片机的引脚介绍...................................
3.2.489C51单片机的工作原理..............................
4电路设计....................................................
4.1电源电路设计..........................................
4.2按键电路设计............................................
4.3显示电路设计............................................
4.4定时电路设计............................................
4.5温度显示电路............................................
4.6电机驱动电路............................................
5程序设计.....................................................
5.1protues简介............................................5.2用KeiluVision4编写程序...................................
5.3用Protues进行仿真......................................
6结束语.......................................................
参考文献....................................................
致谢........................................................
1绪论
1.1概述
目前，空调的应用已经越来越普遍，并有代替电风扇的趋势。
但是，由于空调具有的一些问题，电风扇仍然占有很大的市场份额。
智能风扇是目前发展兴盛的一门新兴技术，它的设计为人们的生活带来了诸多方便，在提高人们生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。
但是人们对家居的性能以及安全性的要求也越来越高，随着各行各业的不断发展自动控制化已经越来越重要了。
目前，PID控制器以及用它所生产的产品已经很多，而且都在实际生活中得到了广泛的应用，在这些产品当中，很多都有用到了PID来控制。
目前化工生产中应用最多的还是PID控制，主要原因有以下两方面：
一是各种非常高级的控制在应用上还不够完善，二是大多数化工场合使用PID控制才可以满足他们的需要，三是有些企业上的技术人员对高级控制难以掌握。
PID控制技术早在30年代末期就已经出现在人们的生活当中，到至今已有近70年的发展，因为它具有很多优点，例如调整很方便、稳定相比较好，结构简单所以很多工业控制都采用它作为主要技术。
PID控制，其实她有PI和PD两个部分，它根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算来进行控制的。
它简化了建模手续、算法很简单、明显提高了系统的控制品质，引发了国内外的广泛关注和大量支持，已成为当前控制研究领域的一大亮点。
而且在长期的已有过程中，控制工程师们已经积累了大量的PID控制参数，为以后PID的发展做出了巨大的贡献。
随着单片机在各个领域的应用，许多用单片机做控制的一些温控系统也越来越多，并且单片机因为具有其价格低、功耗小等特点，而得到了各行各业的亲睐。
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