医用理疗仪温度控制系统设计与实现

摘要

中药薰蒸疗法是传统中医常用的一种局部给药治疗的方法。传统的做法是将中药煎煮后倒入某容器,利用其产生的蒸汽来对病患部位进行薰蒸,达到治疗的目的。这种方法对药液温度不易控制,不能保证在足够的时间内以适宜而较恒定的温度使热量和药液有效成份向病变部位充分渗透,无法达到最佳效果。我们根据公司的要求。设计了一台由单片机控制的智能中药薰蒸治疗仪。该系统以AT89C52单片机为核心,能够根据用户设定的温度、时间自动调节给出恒定温度蒸汽。
　　本课题针对温度控制的特点及实现准确温度控制的意义,设计了一种基于PID的恒温控制系统。设计内容包括硬件和软件两个部分。硬件电路以AT89S52单片机和新型数字传感器DS1820为核心组成温度测量及控制系统。软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。PID参数整定采用的是归一参数整定法。
　　本设计由键盘电路输入设定温度信号给单片机,温度信号采集电路采集现场温度信号给单片机,单片机根据输入与反馈信号的偏差进行PID计算,输出控制信号给加温控制电路,实现加温和停止。显示电路实现现场温度的实时监控。
　　本系统实现简单,硬件要求不高,且能对温度进行实时显示,具有控制过程的特殊性,本设计提出了一种基于PID算法来实现恒温控制的温度控制系统,主要是为了达到使用过程中对温度控制速度快,准确性高等特点。

目录

摘要

Abstract

引言

第1章 总体设计方案

第2章 理疗仪器温度控制系统硬件设计

2.1 AT89S52单片机简介

2.1.1 AT89S52单片机资源简介

2.1.2 AT89S52单片机信号引脚介绍

2.1.3 AT89S52单片机时钟和复位电路

2.2 显示电路

2.3 键盘控制电路

2.4 温度传感器

第3章 医用理疗仪器温度控制系统软件设计

3.1 温度传感器温度读取

3.1.1 温度计算

3.1.2 DS1820工作过程及时序

3.1.3 从传感器读数据

3.1.4 写时间隙

3.2 PID控制

3.2.1 PID控制原理

3.2.2 位置式PID算法

3.2.3 数字PID参数的整定

3.4 PID计算程序

结论

参考文献

附录 主要程序

攻读学位期间公开发表论文

致谢

研究生履历