基于单片机的水温控制系统设计

第1节 课题任务与要求

1.1 基本要求

设计一个基于单片机的水温控制系统，能够控制1升水由1kW电炉加热，水温可在30℃～90℃范围内人工设定，并能在环境温度变化时自动调整，保持设定温度基本不变。

1.2 主要性能指标

1. 温度设定范围：30℃～90℃，最小区分度为1℃。
2. 控制精度：温度静态误差≤1℃。
3. 使用十进制数码管显示实际水温。
4. 能够打印实测水温值。

1.3 扩展功能

1. 具备通信能力，可接收其他设备命令或发送数据。
2. 采用适当的控制方法，减小设定温度或环境温度突变时的调节时间和超调量。
3. 自动显示水温随时间变化的曲线。

---

第2节 总体方案设计

2.1 控制方法选择

水温控制系统具有较大的热惯性和滞后特性，适合采用PID控制方法。PID控制能够有效减小静态误差、调节时间和超调量，满足系统对控制品质的要求。

2.2 系统组成

系统以单片机为核心，采用直接数字控制（DDC࿰