zjgsky2019

本次设计以H题-水温控制系统为设计对象。经过对多种设计方案的论证，最终选取了以STC89S52单片机为核心的硬件电路，并采用DS18B20温度传感器测量水温，12864点阵液晶作为显示模块，24V直流棒进行加热，以及ESP8266 WIFI模块实现数据传输。结合PID算法的温度控制，系统能够满足题目的要求。

该系统除了能够实现对温度恒值的自动控制外，还可以通过键盘进行水温设定，并在一定的时间内实现温度的加热。经过设计和调试，该系统能够实现对0.5升净水的温度自动控制，在20~60℃的范围内对设定的目标温度进行自动控制，并能够保持设定的温度基本不变。系统能够测量并显示水的实际温度，显示的最小区分度为0.1℃，温度误差控制在±0.5℃内。

此外，系统还具备设定温度进行恒温控制的功能，控制的最大超调量不超过1.5℃，稳态误差不超过±0.5℃，系统达到稳态的时间不超过12分钟。当系统达到稳态时，能够给出相应的提示信息。系统还具备记录功能，能够记录水的实际温度以及所设定的控制温度，每2秒记录一次。记录的数据可以通过串行通讯上传至电脑。

在设定温度发生突变（温度变化＋20℃）时，系统的控制最大超调量不超过0.5℃，系统达到稳态的时间不超过5分钟。此外，温度控制的稳态误差不超过±0.2℃。当设定温度发生突变时，显示器能够实时显示水温随时间变化的曲线。系统还具备远程联网功能，通过互联网在网页上动态显示水的实际温度以及所设定的控制温度。

通过以上设计方案，本次电子设计大赛的水温PID控制系统能够满足题目要求，并具备稳定的温度控制、准确的温度测量和灵活的远程监控功能。