在本设计中，单回路温度调节系统是基于单片机AT89C52和PID控制理论而设计的，应用了单总线温度传感器进行温度采集，实现了数字化温度控制。包括计算机线路板设计，温度测量电路设计，控制算法设计，人机接口电路设计。使用的主要器件有HD7279用于实现键盘显示功能，X5045用于实现内存外扩和数据存取，DS18B20用于实现温度采集，三极管8550和固态继电器用于实现温控功能。

在系统里，通过温度传感器DS18B20检测温度并通过变送单元传到单片机，运用PID控制算法，对偏差信号进行处理，从而实现对采样温度的控制。在处发信号——偏差信号作用下实现固态继电器的通断切换，从而控制加热设备，达到温度控制的目的。

设计任务

本设计单回路温度调节系统以AT89C52单片机为核心，辅助器件主要有HD7279、X5045、DS18B20、8550三极管、固态继电器等，实现对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。内容包括计算机线路板辅助设计、单总线温度转换电路设计、温度控制电路设计、控温算法设计、人机接口电路设计。设计单回路温度调节系统，采用DS18B20温度传感器，与单片机进行数字传输，无需数模拟∕数字转换，采用了PID控制技术，可以使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度，配有数码管LED用来显示温度。可手动依次轮回显示10个参数：采样温度值、温度给定值、量程上下限、报警上下限、比例度、微分时间、积分时间和阀位。各个参数的显示范围是：

(1)当前温度值：0.0~100.0℃

(2)温度设定值：0.0~100.0℃

(3)报警上限：0.0~100.0℃

(4)报警下限：0.0~100.0℃

(5)量程上限：0.0~100.0℃

(6)量程下限：0.0~100.0℃

(7)比例度KP：0.0~999.9%

(8)     积分时间TI：0.0~999.9S

(9)微分时间TD：0.0~999.9S

(10)    阀位：          0.0~100.0%

且有报警灯，手自动标志灯，另外系统无需每次开机重新设定标准值，同时具有看门狗定时器功能。

控制算法设计

本设计中的单回路温度调节系统是基于AT89C52单片机并采用PID控制算法而设计的，作为系统的CPU接受和发送各种命令，用HD7279来控制显示单元和键处理单元，用X5045作为外部ROM实现掉电保护功能，DS18B20作为温度传感器，无须A/D转换，可直接与AT89C52进行数据传输。用一个三极管8550的截止与导通来控制继电器的通断，从而控制加温和降温。选用的PID算法为PID增量式算法，因为增量式与位置式相比有如下的优点：第一、控制器只输出增量，计算机误动作时造成的影响比较小；第二、手动/自动切换的冲击小即易实现无扰动切换；第三、算式中不需要作累加，增量只与最近的几次采样值有关，容易获得较好的控制效果。