恒温箱的控制设计毕业设计论文
恒温箱PLC控制系统毕业设计
摘要随着现在电子技术的发展,温度测量的利用在许多地方都有比较大的发展空间,许多质量好而且便宜的温度传感器被设计开发,在温度检测控制和测量方面得到了较大的应用。
例如在日常生活、工业生产、和实验室当中恒温箱的的应用随处可以见到。
在生活中我们用恒温箱保存食物,在工业生产中一些原料的保存用到恒温箱,实验室里特别是生物的培养实验室恒温箱的应用更为广泛。
除此之外,在医用、水产、特种工业、工业探伤、照相等领域,都需要稳定而精确的温度。
与此同时随着社会的发展,温度、压力、液位和流量是四中最常见的过程变量,其中温度是一个非常重要的过程变量。
因此国内外对恒温箱的研究越来越深入,恒温箱的用途也越来越广泛,恒温箱plc控制系统不仅不仅促进了科技的发展和工业生产,也提高了人民的生活水平,因而这种低成本而又能打成需求者需要的恒温箱就有意义。
本次设计中,恒温箱控制系统的性能在很大程度上取决于对温度的控制性能,与此同时采用以PLC为主控制器通过拨码开关设定初始输入温度,设定温度与所测温度进行比较,然后plc对数据进行处理,根据偏差信号的大小来驱动控制发热丝或冷水泵,从而使恒温箱达到温度恒定控制的目的。
本次恒温箱plc控制系统将基于plc设计完成,设计过程当中将应用的温度传感器、数码显示管、加热装置、冷却水泵、冷却器、储水箱、温度显示、阀门及状态指示不见。
恒温箱plc控制系统要求控制恒温箱的水温在20~80摄氏度之间某设定数值,当水温小于设定值时,采用电热升温。
当水温大于设定值时,放出热水部分,并且启动冷却风扇使水流经冷却器向恒温箱提供水。
本恒温箱plc控制系统以plc控制器为核心,同时本系统也应用了温度传感器、流量传感器、和液位传感器,设计恒温箱plc控制系统的硬件电路和软件程序,完成控制任务。
恒温箱plc控制系统的设计还对plc特殊功能扩展模块和BCD译码器做了简单的介绍。
关键词:PLC,传感器,恒温箱,PIDAbstractWith the current development of electronic technology, the use of temperature measurement in many places has a relatively large space for development, a number of good quality and inexpensive temperature sensor is designed and developed, in terms of temperature measurement and control and measurement applications have been larger. For example, in daily life, industrial production, and laboratory applications among the incubator can be seen everywhere. In life we saved with the thermostat food, some preserved in the industrial production of raw materials used in the oven, in particular the application of biological laboratory culture laboratory incubator is more extensive. In addition, the medical, aquatic products, specialty industrial, industrial inspection, photography and other fields, we need a stable and precise temperature. With the development of society at the same time, temperature, pressure, level and flow are the four most common process variables, where the temperature is a very important process variables. So researches on more in-depth incubator, incubators use has become increasingly widespread, incubators plc control system not only has not only promoted the development of technology and industrial production, but also improve the living standards of the people, so this demand for low cost and they can be labeled as an incubator needs to be meaningful The design, performance thermostat control system largely depends on the temperature control performance, at the same time adopt a PLC-based controller to set the initial input temperature via DIP switch, set temperature and the measured temperature comparison, then plc for data processing, based on the size of the error signal to the drive control heating wire or cold water pump, so that the oven temperature constant control purposes. The incubator will be based plc control system design is completed, the design process will be applied temperature sensors, digital display tubes, heating devices, cooling water pumps, coolers, storage tanks, temperature display, valves and status indication disappear. Plc thermostat control thermostat control system requires a set value of temperature between 20 to 80 degrees Celsius, when the water temperature is less than the set value, the use of electric heating. When the water temperature is greater than the set value, the release of hot water portions, and start the cooling fan to provide cooling water to flow through the incubator. The thermostat control system plc controller as the core, but also the application of the system temperature sensors, flow sensors, and liquid level sensor, design incubator plc control system hardware and software programs, complete control tasks. Design incubator plc control system also plc expansion modules and special function BCD decoder to do a simple introduction.Abstract: PLC, sensors, thermostat,PID目录摘要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..1 Abstract (2)1 设计方案的确定 (6)1.1 各控制方案的比较 (6)1.2 PLC温控系统原理 (7)2 系统硬件设计 (9)2.1硬件分配 (9)2.3 恒温控制的PLC 控制装置示意图 (10)2.4工艺过程及控制要求说明 (10)2.5 I/O地址表 (12)2.6温度传感器 (12)2.7 PLC主机 (15)2.8 执行单元 (17)2.9 LED显示器显示方式 (17)2.10 各电器元件的选择 (17)3 系统的软件设计 (17)3.1恒温系统控制流程图 (18)3.2 恒温系统梯形图 (19)3.3 恒温控制系统程序 (29)参考文献 (32)致谢 (33)1设计方案的确定1.1 各控制方案的比较根据任务设计要求,恒温水箱的温度需要运用PID控制。
恒温箱的控制系统设计报告终稿
基于AT89C51单片机的温度控制系统设计说明书题目:温度控制系统的设计姓名:倪亮学号:组别:第三组专业班级:机自124班目录摘要................................................................. 第 1 章绪论.........................................................1.1温度控制系统1.1.1温度控制系统的发展现状.................................1.1.2温度控制系统的原理与实现...............................1.2单片机技术1.2.1单片机的定义和作用.....................................1.2.2嵌入式系统技术.........................................1.3课题的目的及意义第 2 章系统方案设计.................................................2.1总体方案设计2.2关键部分设计第 3 章系统硬件的选择...............................................3.1单片机的功能特性和引腿信号3.2时钟电路3.3复位电路3.4显示电路3.5加热和降温控制电路3.6键盘电路3.7温度传感器3.8系统硬件设计原理图第 4 章各模块软件程序设计...........................................4.1片内RAM初始化子程序4.2片外RAM初始化子程序4.3片外RAM初始化子程序(双字节个单元)4.4键盘及显示程序:4.5温度检测部分单片机程序4.6模数转换测量子程序第 5 章参考文献.....................................................摘要温度是生活及生产中最基本的物理量,在家庭、医院等环境下都需要恒温储存物品、药品等,在农牧业也需要在一定的温度控制下饲养或培养生物或细胞等。
恒温控制器毕业设计
摘要随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本设计主要介绍以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。
文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度传感电路、温度控制电路、PC机与单片机串口通讯电路和一些接口电路。
单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。
通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
关键词:AT89S51单片机 DS18B20温度芯片温度控制串口通讯AbstractAs the technology advances in industrial production in the temperature is charged with common parameters, and the use of those charged with SCM to the parameters of control has become the mainstream.This design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control system's principle of work and design method. The temperature signal by the temperature chip DS18B20 gathering, and transmits by digital signal's way for the monolithic integrated circuit. In the article introduced this control system's hardware part, including: Temperature examination electric circuit, temperature-control circuit,PC machine and monolithic integrated circuit serial port communication channel and some interface circuit.The monolithic integrated circuit through carries on corresponding processing to the signal, thus realizes the temperature control goal. Passed the tests show that the design of the temperature control is convenient and simple characteris tics’, thus greatly raising the temperature was charged with the technical indicators.Keywords:AT89S51 Monolithic Integrated Circuit ;DS18B20 Temperature Chip;Temperature Control;Serial Port Communication目录引言 1第一章绪论 2一、恒温控制器的研究目的 2二、恒温控制器的设计背景和发展现状 2三、单片机的发展现状以及未来趋势 3第二章系统设计任务及要求 4一、系统设计任务 4二、系统设计的基本要求 4第三章系统的硬件设计 5一、电路的总体工作原理 5二、参数采集模块设计 61.温度传感器DS18B20芯片介绍与运用 62.DS18B20的测温原理 7三、主控制模块设计 9四、温度控制电路的设计 10五、键盘电路的设计 11六、显示电路的设计 12第四章系统的软件设计 14一、系统的主程序设计 14二、程序代码(详见附录程序清单) 15 第五章系统的控制 16一、温控电路及报警电路的控制 16二、 LCD显示电路的控制 17三、使用说明 17第六章电路问题分析 18第七章全文总结 19一、经济效益分析 19二、社会效益分析 19致谢 20参考文献 21附录 22引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、材料、电力电子等。
毕业设计(论文)-基于单片机的恒温箱控制器的软件设计[管理资料]
摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度信号的控制水平。
能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比,这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。
本设计论述了一种以AT89S52单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括AT89S52单片机最小系统,测温电路、实时时钟电路、LED数码管显示电路等。
系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,计算温度子程序、按键处理程序、LED显示程序以及数据存储程序等。
关键词:AT89S52单片机 DS18B20 显示电路AbstractAlong with the computer measurement and control technology is developed rapidly and widely used, microcontroller as the core temperature acquisition and control system development and application has greatly improved the production life of the temperature signal to the control level. Able to work independently of the temperature detection and display system for use in many areas. The traditional temperature measurement using thermistor as a temperature sensitive element. The thermistor is low in cost, but the subsequent signal processing circuit, and relatively poor reliability, measurement accuracy is low, also have certain error detection system. Compared with the traditional thermometer, the digital thermometer with reading convenience, a wide range of temperature measurement, accurate temperature measurement, digital display, wide application range etc..This design presents a AT89S52 microcontroller as the main control unit, takingDS18B20as the temperature sensor temperature control system. The control system can real time storage temperature related data and recording the current time. The system design of the hardware circuit and the related applications. The hardware circuit including AT89S52MCU minimum system, a temperature measurement circuit, clock circuit, the LED digital tube display circuit. System program, including the main program, theread-out temperature subroutine, the calculated temperature subroutine, key processing program, LED display program and data storage program.Key words:AT89S52 microcontroller DS18B20 display circuit目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 恒温箱控制器系统组成及工作原理 (2)恒温箱系统的组成 (2)恒温箱系统的工作原理 (2)2 芯片介绍 (4)AT89S52单片机介绍 (4)AT89S52单片机简介 (4)AT89S52单片机时序 (4)AT89S52单片机引脚介绍 (5)温度传感器DS18B20介绍 (7)温度传感器DS18B20简介 (7)温度传感器DS18B20的主要性能特点 (8)DS18B20的引脚及功能介绍 (8)七段LED数码管介绍 (9)3 硬件电路设计 (10)硬件电路框图 (10)硬件电路图 (10)系统硬件电路图 (10)DS18B20温度传感器电路 (11)加热模块电路 (11)4 系统软件设计 (12)系统程序流程 (12)读温度子程序 (12)读温度流程图 (12)读温度子程序 (13)计算温度度子程序 (14)计算温度流程图 (14)计算温度子程序 (15)按键处理子程序 (16)按键程序流程图 (16)按键子程序 (17)5 系统软件调试 (21)结论 (23)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)绪论二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、微型单片机技术的应用更是空前广泛,是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。
基于单片机的恒温箱温度控制系统毕业论文带pid控制
第1章绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。
工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。
这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。
单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益。
本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89C52能够根据温度传感器DS18B20所采集的温度在LCD1602液晶屏上实时显示,通过PID控制从而把温度控制在设定的范围之内。
通过本次课程实践,我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法,以及其工作的原理。
1.2国内外发展状况温度控制采用单片机设计的全数字仪表,是常规仪表的升级产品。
温度控制的发展引入单片机之后,有可能降低对某些硬件电路的要求,但这绝不是说可以忽略测试电路本身的重要性,尤其是直接获取被测信号的传感器部分,仍应给予充分的重视,有时提高整台仪器的性能的关键仍然在于测试电路,尤其是传感器的改进。
现在传感器也正在受着微电子技术的影响,不断发展变化。
恒温系统的传递函数事先难以精确获得,因而很难判断哪一种控制方法能够满足系统对控制品质的要求。
但从对控制方法的分析来看,PID控制方法最适合本例采用。
另一方面,由于可以采用单片机实现控制过程,无论采用上述哪一种控制方法都不会增加系统硬件成本,而只需对软件作相应改变即可实现不同的控制方案。
因此本系统可以采用PID的控制方式,以最大限度地满足系统对诸如控制精度、调节时间和超调量等控制品质的要求。
现在国内外一般采用经典的温度控制系统。
采用模拟温度传感器对加热杯的温度进行采样,通过放大电路变换为 0~5V 的电压信号,经过A/D 转换,保存在采样值单元;利用键盘输入设定温度,经温度标度转换转化成二进制数,保存在片内设定值单元;然后调显示子程序,多次显示设定温度和采样温度,再把采样值与设定值进行 PID 运算得出控制量,用其去调节可控硅触发端的通断,实现对电阻丝加热时间的控制, 以此来调节温度使其基本保持恒定。
恒温水浴箱设计【设计论文】
图书分类号:密级:设计论文题目:恒温水浴箱设计学生姓名班级学院名称专业名称指导教师论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。
可以公布论文的全部或部分内容,可以将本论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。
论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日恒温水浴箱设计报告目录1 引言 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.1 温度控制系统完成的功能 (3)2 总体设计方案 ................................................................ 错误!未定义书签。
2.1 方案一 (2)2.2 方案二 (4)3 显示模块的设计 (8)4.12864液晶 ...................................................................... 错误!未定义书签。
4 温度采集模块的设计 (14)5.1 DS18B20的工作原理 (14)5.2 DS18B20的测温原理 (16)5 语音模块设计................................................................... 错误!未定义书签。
恒温箱温度控制系统的设计
摘要在此次设计中,主要是设计一套能够精确控制温度的恒温箱温度控制系统。
该系统能够实时、自动、准确的测量恒温箱内的温度,然后通过加热和降温将温度控制在设定的误差范围内。
恒温箱在各个领域里都有很重要的意义,但其控制系统又较为复杂,基本上不可能用数学的方法建立准确的模型。
当前是用经典控制和智能控制两种控制算法相结合的方式对温度进行高效的控制。
我们采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制器,温度测量采用数字温度传感器,使用PID控制,输出控制用量的调节用的是可控硅触发端的通断,从而实现对温度的控制。
温度在一定范围内可以由人工调节,并能在环境温度降低时实现自动调整。
这样将PID和单片机结合使用,可以将整个控制系统的精度提高,将误差减小。
PID算法是经典的控制算法,在实际的控制中有着很高的地位。
PID算法相对简单,控制精度高。
但是PID调节的参数无法适应系统很长时间,需要对参数不断的整定,以达到更好的控制效果。
该算法最重要的是怎样合理有效的整定其参数,针对这种情况我们就要对其进行仿真建模,通过MATLAB找到更好的解决方法,以免浪费不必要的时间,有效的提高了设计效率,也使控制性能可以达到预期的效果。
关键词:恒温箱;温度控制;MATLAB;PIDThis paper is mainly to design a set of temperature control system that can control the temperature of incubators precisely. This system is capable in automatically and accurately measuring the temperature inside the oven in real-time and control the temperature within the setting error range by heating and cooling. Incubators have a very important significance in various fields. Due to its complication in the control system, basically it is impossible to mathematically establish a mode accurately. The current used algorithm control method is the classical control method and intelligent control method. By combining these two algorithms, an effective control on the temperature is achieved.STC12C5A60S2 microcontroller is used as the core controller. The temperature measurement is done by using PID control on the digital temperature sensor. The amount of output is control by using the trigger of SCR, where the temperature control is achieved. The temperature can be adjusted manually within certain range and it can adjust automatically when the ambient temperature decreases. The combination of usage of PID and microcontroller can increase the accuracy of the control system and therefore reduce the errors.PID is a classical algorithm and control algorithms. It has a very high status in the actual control system. The PID algorithm is relatively simple and has high precision of control. But in order to achieve a better control effect, The PID parameters need a constant tuning and they are unable to adapt in the system for a longer time. Therefore is it important for finding a reasonable and effective tuning for the parameters in which we have to modeling and stimulation. In order to find a better solution without wasting much time, MATLAB is used and this has effectively improve the design efficiency and the control performance achieved the desired results.Key words: Incubators; Temperature control; MATLAB; PID control摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题背景,目的和意义 (2)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 发展方向 (3)1.4 本章小结 (3)2 恒温箱温度控制系统的总体设计 (4)2.1 恒温箱温度控制系统设计的研究内容与基本要求 (4)2.1.1恒温箱温度控制系统设计的研究内容 (4)2.1.2恒温箱温度控制系统设计的基本要求 (4)2.2 恒温箱温度控制系统的基本工作原理 (4)2.3 控制方案的选择 (5)2.3.1比例控制(P) (5)2.3.2比例积分控制(PI) (6)2.3.3比例微分控制(PD) (6)2.3.4比例积分微分控制(PID) (7)2.4 PID的特点与参数的整定 (8)2.4.1PID调节器的特点 (8)2.4.2PID调节器参数的整定 (8)2.5 本章小结 (9)3 恒温箱温度控制系统的硬件电路的设计 (10)3.1 元器件的选择 (10)3.1.1温度传感器的选择 (10)3.1.2电线的选择 (10)3.1.3显示器的选择 (11)3.1.4 稳压器的选择 (11)3.1.5按键的选择 (12)3.1.6加热负载控制器件的选择 (12)3.1.7核心控制器的选择 (13)3.2 单片机电路的设计 (13)3.3 显示电路的设计 (14)3.4 按键电路的设计 (15)3.5 报警电路的设计 (16)3.6 稳压电路的设计 (16)3.7 过零检测电路 (17)3.8 加热器件驱动电路 (18)3.8.1光电耦合器介绍 (18)3.8.2 可控硅介绍 (18)3.8.3 可控硅驱动电路设计 (19)3.9 热电偶信号处理电路 (20)3.9.1热电偶的基本工作原理 (20)3.9.2MAX6675的介绍 (20)3.9.3热电偶信号处理电路的设计 (21)3.10 模拟样机硬件的制作 (22)3.11本章小结 (22)4 温度控制系统的软件设计 (23)4.1 检测模块设计 (23)4.1.1按键模块程序设计 (23)4.1.2温度检测程序设计 (24)4.2 控制模块程序设计 (24)4.3 显示模块程序设计 (25)4.4 PID程序设计 (26)4.5 系统整体设计 (26)4.6 模拟样机的软件设计 (27)4.7 本章小结 (27)5 恒温箱温度控制系统的建模与仿真 (28)5.1 恒温箱温度控制系统的数学建模 (28)5.2 控制系统的仿真 (28)5.2.1 MATLAB的简介 (28)5.2.2 Simulink的简介 (29)5.2.3PID控制及仿真 (29)5.3 本章小结 (31)6 总结 (32)6.1 结论 (32)6.2 心得体会 (32)谢辞 (33)参考文献 (34)附录一模拟样机程序 (35)附录二元器件清单 (38)附录三模拟样机的温度控制系统的PCB图 (39)引言恒温箱的应用非常广泛。
恒温水箱毕业设计
一、绪论(一)课题研究的背景温度是工业上常见的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品加工、机械制造等领域,恒温控制系统被广泛应用于加热炉、热处理炉、反应炉等。
在一些温控系统电路中,广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路,转换成A/D转换器能接收的模拟量,再经过采样/保持电路进行A/D转换,最终送入单片机及其相应的外围电路,完成监控。
但是由于传统的信号调理电路实现复杂、易受干扰、不易控制且精度不高。
本文介绍单片机通过数字温度传感器检测外部温度对水箱进行恒温控制的设计,通过控制继电器的通断,进而控制电炉的加热来实现恒温控制。
因此,本系统采用一种新型的可编程温度传感器(DS18B20),不需复杂的信号处理电路和A/D转换电路就能直接与单片机完成数据采集和处理,实现方便、精度高,可根据不同需要用于各种场合。
在日常生活中,也经常用到电烤箱、微波炉、电热水器、烘干箱等需要进行温度检测与控制的家用电器。
采用单片机实现温度控制不仅具有控制方便、简单、灵活等优点,而且可以大幅度地提高被控温度的技术指标,从而大大提高产品的质量,现以恒温水箱控制系统的设计进行介绍。
(二)国内外恒温控制技术发展现状及趋势随着计算机控制技术的发展,恒温控制己在工业生产领域中得到了广泛应用,并取得了巨大的经济和社会效益。
在不同的领域内,由于控制环境、目标、成本等因素,需要针对具体情况来设计系统结构和功能,以取得最佳的控制效果。
其中,恒温环境的自动化控制技术在工业生产、商业运营中是一个重要研究。
1、国外恒温控制的发展现状及趋势自70年代以来,由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展,以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国外恒温控制系统发展迅速,并在智能化,自适应参数的自整定等方面取得了很大的科技成果。
在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先,并且都生产出了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表。
恒温箱的设计小论文
恒温箱的设计师恭鹏(江西理工大学电气工程与自动化学院,江西,赣州,341000)摘要:恒温箱将基于PLC设计完成。
设计过程中将应用温度传感器、数码显示管、加热装置、冷却水泵、冷却器、储水箱、温度显示、阀门及状态指示部件。
恒温系统要求控制恒温箱水温在20~80℃之间的某个设定数值。
两个数码显示管分别用于显示设定温度及显示测试温度。
当水温低于设定值时,采用电加热升温。
当水温高于设定值时,放出部分热水,启动冷却水泵使水流经冷却器向恒温箱供水降温。
本系统以PLC控制器为核心,设计控制系统的硬件电路和软件程序,完成要求的控制任务。
关键词:恒温箱;PLC;传感器The design of the incubatorSHI Gong-peng (SchoolofElectrialEngineeringandAutomation,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000,China)ABSTRACT:The incubator will be based on the PLC design. The design process will be the temperature sensor, digital display tubes, heating device, cooling motor, coolers, storage tanks, temperature display, valves and status indication components. The thermostat system requirements for the control incubator water temperature between 20 - 80 ° C set the value. Two digital display tubes were used to display the set temperature and display the test temperature. When the water temperature below the set value, the electric heating to heat up. When the water temperature is higher than the set value, to release some hot water, and start cooling the motor so that flow through the cooler to cool to the water supply to the incubators. This system as the core of the PLC controller, the design of control systems hardware and software program to complete the requirements of control tasks.Keywords: Incubator; PLC; Sensor0 引言恒温箱的使用大部分是在实验室、工业、医药中。
恒温箱温度控制系统的设计
在当今社会,由于科技快速进步,国家经济水半的高速发展,以及大众对恒温箱的 需求的增长,所以就对恒温箱提出了更高的耍求。不仅要控制的精度越來越高,还要经 济实惠,更希望恒温箱有一个温度控制的范围,可以让用户白己设置自己所需温度,以 满足不同用户的不同需求。
一般的温度控制方法都是设定一个数值为温度的临界点,超过误差允许的范畴则要 进行温度调控。本方法容易操作,价格适中,但结果不理想,控温精度不高,需要较长 的时间才可以到达稳定点。因此,它只适用于对精度要求不高地方。
关键词:恒温箱;温度控制:MATLAB:PID
Abstract
Tliis paper is mainly to design a set of temperature control system that can control the temperature of incubators precisely. Tliis system is capable in automatically and accurately measuring the temperature inside the oven in real-time and control the temperature within tlie setting eiTor range by heating and cooling・Incubators have a veiy important significance in various fields. Due to its complication in the control system, basically it is impossible to mathematically establish a mode accurately. Tlie current used algorithm contiol metliod is the classical contiol method and intelligent control method. By combining these two algoritlims, an effective control on the temperahire is acliieved.
基于Matlab的恒温箱温度控制系统设计与仿真毕业论文
毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。
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学位论文作者(签名):年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。
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基于单片机的恒温箱设计-毕业论文
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要随着科学技术的进步和人民生活水平的提高水平,恒温箱的发展要求提高。
生产方面需要结构简单,生活方面要满足要求和操作简单。
现在,在实验室的环境温度要求提高精度,医用疫苗的恒温,和奶瓶恒温也需要通过温度控制。
这里用控制恒温箱举例,提供它的设计思路和计划,也可以进行仿真模拟。
通过硬件的运行,得出本设计的实验效果很好。
它有很多的优点,操作简单,小型化便于携带,设计的成本低等等。
设计中的温度传感器采用的是DS18B20。
它结构简单,模数转换是在内部集成,使测温方面简单高效。
设计中采用的51单片机功能多,控制简单并且易于负载,所以将80C51单片机的硬件电路设计为温度控制的核心部分。
此外,其中的温度控制部分分为加热和降温2个部分,利用程序设计控制单片机使温度在一定范围内变化。
本设计的成果可以运用于小型的控制系统中,成本低,而且能够实现控制的自动,实现自我调节。
关键字:温度传感器80C51单片机恒温箱AbstractWith the advancement of science and technology and people's living standards improve the level required to improve development incubator. Production requires a simple structure, aspects of life to meet the requirements and simple operation. Now, in the laboratory ambient temperature for greater precision, thermostatic medical vaccines and bottles also need constant temperature control. Here with control thermostat, for example, offers its design ideas and programs can also be simulated.Run by hardware, the design of the experimental results obtained very good. It has many advantages, simple operation, small size and portability, low cost, design and so on. Design temperature sensor uses DS18B20. It is simple, analog to digital conversion is integrated, so that temperature aspects of simple and efficient. 51 single-chip design used in multi-functional, simple control and easy to load, so the 80C51 microcontroller hardware circuit design as the core part of the temperature control. In addition, where the temperature control part is divided into two parts of heating and cooling, the use of single-chip programming control the temperature within a certain range. The outcome of this design can be applied to small-scale control systems, low cost, and can realize automatic control, to achieve self-regulation.Key words:The Temperature Sensor 80C51 Incubator目录摘要 (I)Abstract (II)1概论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3本文主要工作 (2)2恒温硬件控制设计 (3)2.1主控制系统 (3)2.2温度传感器选择 (4)2.2.1温测元件介绍及比较选择 (4)2.2.2DS18B20数字式温度传感器 (5)2.3键盘设置电路 (7)2.4数码管显示 (7)2.5蜂鸣器和LED灯 (8)2.6硬件部分总结 (9)3控制系统 (11)3.1系统的主程序设计 (11)3.2功能实现模块设计 (12)3.2.1温度传感器DS18B20设计 (12)3.2.2中断控制设计 (14)3.2.3键盘控制设计 (15)3.2.4PID控制程序设计 (16)3.2.5总的程序流程图及设计 (17)3.3 运算控制模块设计 (18)3.3.1 PID控制算法 (18)3.4软件部分总结 (19)4 软硬件调试 (20)4.1常见的硬件故障 (20)4.2联机调试 (20)4.3脱机调试 (22)4.4软件调试 (23)4.5误差分析 (24)5总结与展望 (25)5.1总结 (25)5.2展望 (25)致谢 (26)[参考文献] (27)附录: (28)附录1:原理图 (28)附录2:实物图 (29)附录3:部分源程序 (31)1概论1.1课题研究背景及意义因为科学技术水平和人民生活水准的提高,以及恒温箱在各种领域的应用改进,恒温箱的设计理念也提高一个档次。
恒温箱控制系统的设计毕业设计。。。
恒温育种箱的设计与制作摘要在日常生活、工业生产和实验室中电热恒温箱的应用随处可以见到。
在生活中我们保存食物用到恒温箱,工业生产中一些生产原料的保存用到恒温箱,实验室里,特别是生物的培育实验室,恒温箱的应用更是普遍。
在本设计中,我们针对培养箱而设计的一个恒温系统,在系统里,通过对恒温箱温度的检测与变送传到单片机,与给定值进行比较,单片机对数据进行处理,根据偏差信号的大小输出驱动PWM输出,通过改变PWM输出的周期和幅值,控制发热丝的功率,从而达到恒温箱内温度控制的目的。
本设计的单片机为51系列,对数据进行采集、比较、处理与输出,PWM通过单片机的脉冲输出,通过光电隔离输入放大电路对发热丝进行加温,直接对箱子温度进行提升,最终达到控制温度的目的。
关键词:单片机;PWM;数字PID控制目录第一章绪论 0第二章总体方案设计 (1)2.1 方案一 (1)2.2 方案二 (2)第三章单元模块设计 (3)3.1数字温控芯片DS18B20介绍 (3)3.1.1 DS18B20的内部结构 (4)3.1.2 DS18B20的外形及引脚说明 (6)3.1.3 DS18B20温度传感器的存储器 (7)3.1.4 DS18B20的特性 (9)3.1.5 DS18B20工作原理 (10)3.1.6 DS18B20使用中注意事项 (13)3.2 预置数 (14)3.2.1 拨码盘介绍 (15)3.3 时钟 (16)3.4 复位电路 (17)3.5 LED显示 (18)3.6 加热电路 (19)3.6.1 ULN2003介绍 (20)3.6.2 IGBT管介绍 (21)第四章 PID控制 (21)4.1 PID控制原理 (21)4.2 PID控制系统框图 (21)4.3 PID算法 (22)第五章单片机软件的设计 (25)5.1 总体软件设计流程图 (25)参考文献 (27)附录 (28)第一章绪论恒定温度的设备,被广泛地应用于生产、生活、实验等领域。
基于单片机保温箱的温控系统研究毕业论文
『2014届』题目基于单片机保温箱的温控系统研究姓名学号专业班级指导教师2014年5月5日毕业论文任务书主要实现:实时温度测量与显示,超出温度围相应的继电器工作,继电器可以驱动相应的加热或制冷负载,上下限温度可通过按键设定等功能。
本保温箱的温控系统研究是基于51单片机与温度传感器DS18B20来设计的,温度测量围0到99.9摄氏度,精度为0.1摄氏度,可见测量温度的围广,精度高的特点。
可设置上下限温度,默认上限温度为38℃、默认下限温度为5℃(通过程序可以更改上下限初始值)。
报警值可设置围:最低上限报警值等于当前下限报警值,最高下限报警值等于当前上限报警值。
将下限报警值调为0时为关闭下限报警功能。
开启相应的继电器工作时,有指示灯可以指示相应的加热和制冷。
目录前言11 设计要求与方案论证21.1 设计要求21.2 系统基本方案选择和论证21.2.1 单片机芯片的选择方案和论证21.2.2 温度传感器设计方案论证31.2.3 显示模块方案论证31.3 电路设计最终方案决定42 主要元件介绍42.1 STC89C51介绍42.1.1 STC89C51主要功能与PDIP封装52.1.2 STC89C51引脚介绍52.1.3 单片机最小系统62.2 DS18B20传感器介绍82.2.1 DS18B20概述82.2.2 DS18B20引脚介绍92.2.3 DS18B20的部结构102.2.4 DS18B20的程序流程图102.3 1602液晶介绍112.3 继电器介绍113 程序流程图14结论15参考文献16致 16附录1 系统原理图16附录2 系统PCB图错误!未定义书签。
附录3 C语言程序17基于单片机保温箱的温控系统研究摘要:单片机技术已经普与到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机保温箱的温控系统研究,本恒温箱属于多功能多用途,可以设置上下控制温度,当温度不在设置围时,可以驱动相应的负载工作,同时声光报警。
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摘要温度与生物的生活环境密切相关,不同的生物或物体对温度的要求都不同。
随着智能控制技术不断的发展,在现代工业生产以及科学实验的许多场合,为了获取生物或物体所需求的温度,需要及时准确的获取温度信息,同时完成对温度的预期控制,这时候温度检测与控制系统就显得尤其的重要。
因此,温度检测系统的设计与研究一直备受广大科研者重视。
本次课题设计了一个低成本,高精度的恒温箱。
该设计主要从硬件和软件两个方面出发:1)在硬件上,选择AT89C52单片机为核心,采用了TL431组成2.5V的恒流源,并以Pt100温度传感器作为温度检测仪器,通过ICL7135模数转换器采集数据,用LED数码管作为显示器,构成了一个恒温箱;2)在软件上,设计了温度检测算法,并在C语言编程环境下,编写了相应的程序来实现所设计的算法。
最后通过Proteus ISIS与Keil的联合仿真,保证了算法的可行性。
通过仿真实验可以发现所设计的系统可以较好的检测、控制并且保持温度。
但是由于温度调节的迟滞性以及设计上的不足,该系统具有一定的局限性。
关键词:温度检测;AT89C52单片机;恒温箱;C语言编程ABSTRACTTemperature is closely related to life and environment. Different creature or object have different requirements to temperature. With the development of the intelligent-control- technology, and in order to arrive to the creature's or object's temperature-demand, we should take the information of temperature timely and accuratly, and control the temperature to the expected degree, in the modern industrial production and scientific experiment many occasions . I n this situation, the testing and controlling system for temperature is especially important. Therefore, the designs for temperature detection system attract researchers' attentions.In this dissertation, we designed a box with constant temperature which has low cost as well as high accuracy. We designed the system mainly from two aspects: hardware and software1)Hardware's design: At first, we chosed AT89C52 SCM as the core of the system. And then we selected TL431 to compose the 2.5 V constant and Pt100 temperature sensor for testing temperature. At last, we collecte data througn theICL7135 ADC and display data them on the LED. All of this consists of a the constant-temperature-box;2)Software's design: In this papar, we designed a algorithm detecte temperature and implemented it based on the C programming language's environment. Finally we did a series of simulation experiment through the Proteus ISIS and Keil to ensure that the algorithm is feasible.Simulation results show that the system designed had a very good effect on temperature's detection, controlling and keeping . Because of the adjustmentand of the temperature and the insufficiency of the design, this system has some limitations.Keywords:Temperature detection;AT89C52 SCM; Box of constant temperature ;C language programming毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日目录第一章绪论....................... 错误!未定义书签。
1.1引言....................... 错误!未定义书签。
1.1 恒温箱的发展与趋势........... 错误!未定义书签。
1.2 恒温箱研究的作用与意义....... 错误!未定义书签。
1.4 课题研究的内容............... 错误!未定义书签。
1.4.1内容安排................. 错误!未定义书签。
第二章系统总体设计方案............ 错误!未定义书签。
2.1 恒温箱的结构设计方案......... 错误!未定义书签。
2.2 AT89C52单片机选择与简介 ..... 错误!未定义书签。
2.3 A/D模数转换选择与简介....... 错误!未定义书签。
2.4 其它的外围电路选择........... 错误!未定义书签。
2.4.1.恒流源选择与简介 ....... 错误!未定义书签。
2.4.2放大器的选择与简介...... 错误!未定义书签。
2.4.3驱动器的选择............ 错误!未定义书签。
2.5 温度检测仪器................. 错误!未定义书签。
2.5.1热电阻温度传感器........ 错误!未定义书签。
2.5.2 热电偶传感器 ........... 错误!未定义书签。
第三章硬件系统设计................ 错误!未定义书签。
3.1单片机的外围电路............. 错误!未定义书签。
3.1.1复位电路................ 错误!未定义书签。
3.1.2时钟电路................ 错误!未定义书签。
3.2 外加的电路................... 错误!未定义书签。
3.3 ICL7135的引脚连线........... 错误!未定义书签。
3.4.1 ICL7135与单片机连线....... 错误!未定义书签。
3.5 数码管的显示................. 错误!未定义书签。
3.6恒温箱硬件电路的设计......... 错误!未定义书签。
第四章软件的设计.. (21)4.1 按键程序设计 (21)4.2 数据采集程序设计 (23)4.3 主程序设计 (24)第五章系统测试 (26)5.1 硬件测试与Keil (26)5.2 Keil与Protuse连接......... 错误!未定义书签。
5.3 仿真........................ 错误!未定义书签。
总结................................ 错误!未定义书签。
附录................................ 错误!未定义书签。
附录一硬件设计..................... 错误!未定义书签。
附录二软件设计..................... 错误!未定义书签。
参考文献............................ 错误!未定义书签。
致谢................................ 错误!未定义书签。
第一章绪论1.1引言温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域。
如工业上食品加工;生活上用的空调;在医学上药品的恒温储藏箱等。
在不同的领域中对温度的要求及控制不同,所设计的恒温箱的要求也就不一样。
可以确定恒温箱的市场是相当的大,所以研究恒温箱的控制技术也越来越多。