恒温箱温度计算机控制系统设计
哥哥-恒温箱PLC系统控制设计
毕业设计(论文)
题目：恒温箱PLC系统控制设计姓名：
指导教师：
专业：
层次：
成绩评定表
毕业论文（设计）任务书
目录
前言 (1)
1系统简介 (2)
1.1程序联动 (2)
1.2原理及应用 (2)
2 PLC的选型及设置 (4)
2.1PLC软件设计 (4)
2.2PLC的选型 (4)
3控制功能及其性能 (6)
3.1恒温箱主要参数 (6)
3.2强大的功能 (7)
4控制方案 (8)
4.1方案选择 (8)
4.2器件选择 (8)
4.3系统的设计和应用总结 (9)
结论 (10)
致谢 (11)
参考文献 (12)
摘要
本文以单片机80C552为核心，设计了恒温箱的微机控制系统。本系统采用集成温度传感器AD590进行温度检测和处理，利用单片机中的八路十位逐次比较型A/D转换器进行信号采集。本系统还设计了越限报警功能，并用键盘设定温度值，控制电热丝进行加热，使工作间的温度稳定在某一设定值。本系统还采用了时钟芯片MC146818 显示当前的时间。当电源断电后，可以靠蓄电池供电，进行时钟计时功能及保留其内部RAM的数据。
可编程控制器由于其在工业控制方面的应用意义日趋明显，并在发电、化工、电子等行业工艺设备的电气控制方面得到了广泛的应用。它具有功能强大、使用可靠、维修简单等许多优点，并且在很多地方已逐步取代了继电器电路的逻辑控制。与此同时,恒温箱也正被广泛地应用,在将其俩双双结合的情况下,不仅促进了科技的发展,也提高了人民活水平。
关键词：PLC 控制系统恒温箱温度传感器；
前言
恒温箱控制是其温度不随其他影响的变化而变化，本次作品的恒温箱控制系统是为家庭和工农业而设计的。家庭中温度对人体重要尤其对老人和婴儿，这时不得不需要恒温箱控制室内温度。这就迫切需要一种恒温箱控制器，而本设计恰恰满足了这点。它由检测端的传感器将温度信号转换成电信号，经模数转换器把数据传给单片机，由单片机来控制执行部件对温度控制设备供电，是能对温度进行预置、测量、显示及自动控制的简单恒温箱控制器。
单片机恒温箱温度控制系统的设计说明
课程设计课题：单片机培养箱温控系统设计
本课程设计要求：温度控制系统基于单片机，实现对温度的实时监控，实现控制的智能化。设计了培养箱温度控制系统，配备温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数字传输，采用PID控制技术，可保持温度在要求的恒定范围内，配备键盘输入设定温度；配备数码管L ED显示温度。
技术参数及设计任务：
1、使用单片机AT89C2051控制温度，使培养箱保持最高温度110 ℃ 。
2、培养箱温度可预设，干燥过程恒温控制，控温误差小于± 2℃.
3、预设时显示设定温度，恒温时显示实时温度。采用PID控制算法，显示精确到0.1℃ 。
4、当温度超过预设温度±5℃时，会发出声音报警。
和冷却过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模/数转换，可直接与单片机进行数传
7 、人机对话部分由键盘、显示器、报警三部分组成，实现温度显示和报警。本课程设计系统概述
一、系统原理
选用AT89C2051单片机作为中央处理器，通过温度传感器DS18B20采集培养箱的温度，并将采集的信号传送给单片机。驱动培养箱的加热或冷却。
2、系统整体结构
总体设计应综合考虑系统的总体目标，进行初步的硬件选型，然后确定系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。经过反复推敲，总体方案确定以爱特梅尔公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统核心，选用低功耗、低成本的存储器、数显等元器件。总体规划如下：
图1 系统总体框图
2、硬件单元设计
一、单片机最小系统电路
计算机控制课程设计温度控制系统的设计与实现
课程设计说明书题目：温度控制系统的设计与实现
学生姓名：
学院：电力学院
系别：自动化
专业：自动化
班级：
指导教师：
二〇一年一月十四日
内蒙古工业大学课程设计（论文）任务书
课程名称：计算机控制系统课程设计学院：电力学院班级：自动化07-3班学生姓名：石鑫学号：指导教师：刘磊李志明
摘要
温度控制系统是一种典型的过程控制系统，在工业生产中具有极其广泛的应用。温度控制系统的对象存在滞后，它对阶跃信号的响应会推迟一些时间，对自动控制产生不利的影响，因此对温度准确的测量和有效的控制是此类工业控制系统中的重要指标。温度是一个重要的物理量，也是工业生产过程中的主要工艺参数之一，物体的许多性质和特性都与温度有关，很多重要的过程只有在一定温度范围内才能有效的进行，因此，对温度的精确测量和可靠控制，在工业生产和科学研究中就具有很重要的意义。
本文阐述了过程控制系统的概念，介绍了一种温度控制系统建模与控制，以电热水壶为被控对象，通过实验的方法建立温度控制系统的数学模型，采用了PID算法进行系统的设计，达到了比较好的控制目的。
关键词：温度控制；建模；自动控制；过程控制；PID
Abstract
In industrial production with extremely extensive application, temperature control system is a typical process control system.Temperature control system has the larger inertia. It is the response signal to step off some of time.And it produces the adverse effect to the temperature measurement. The control system is the important industrial control index. Temperature is an important parameters in the process of industrial production. Also it is one of the main parameters of objects, many properties and characteristics of temperature, many important process only under certain temperature range can efficiently work. Therefore, the precise measurement of temperature control, reliable industrial production and scientific research has very important significance.
水箱的恒温控制系统
水箱的恒温控制系统
系 别： 汽车与电气工程系
专 业： 电气自动化
班 级： 08电气（2）
姓 名：
学 号：
指导教师：
完成时间：
年 月 日
扬州职业大学
毕业论文（设计） 论文分类号：
密 级：无
目录
目录 ............................................................................................................................................................... I 摘要 .......................................................................................................................................................... III Abstract ......................................................................................................................................................... IV 第1章绪论 .. (1)
1.1 课题研究介绍 (1)
1.2 国内外发展及趋势 (1)
1.2.1国外恒温控制系统的发展及趋势 (1)
恒温箱实验报告
计算机控制系统设计报告
设计名称：恒温箱温度计算机控制系统设计
姓名：高川
学号: 20121851
班级：自动化1203
学院：信息工程学院
任课教师：聂诗良
2015年11月21日
基于单片机的恒温箱控制系统设计
摘要：本设计是基于AT89C52单片机的恒温箱控制系统，系统分为硬件和软件两
部分，其中硬件包括：电源、温度传感器、显示屏、控制、晶闸管驱动和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、PID控制程序设计和温度报警程序设计。编写程序结合硬件进行调试，能够实现设置和调节初始温度值，进行液晶显示，当加热到设定值后立刻报警。本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C52为主控芯片，液晶作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
关键词：单片机、晶闸管、恒温、PID算法。
引言：本课题采用单片机控温度实现恒温控制，这个环节有温度传感器将恒温箱内的温度信号传输给单片机，单片机通过对输入的温度信号与设定值比较，再把比较后的信号通过PID 控制器得出控制信号，从而保持控制晶闸管的通断状态，达到平滑的控制灯泡两端电压实现对恒温箱温度的全程控制。
一、本课题设计要求
如下图所示，恒温箱采用木箱或纸箱（外形尺寸不大于30cm×30cm×30cm），
内置白炽灯泡（功率不大于100W）用于加热。
木箱或纸箱
白炽灯泡≤100W
30cm
10cm
自制恒温箱要求
（1）温度采集传感器采用热电阻或热电偶，或一体化数字温度传感器DS18B20。
（2）控制灯泡亮度或发热量，采用可控硅平滑控制。
基于PLC的热水箱恒温控制系统
基于PLC的热水箱恒温控制系统
温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关。在科学研究和生产实践的诸多领域中, 温度控制占有着极为重要的地位, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足轻重的作用。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。温度控制系统的工艺过程复杂多变，具有不确定性，因此对系统要求更为先进的控制技术和控制理论。
可编程控制器（PLC）可编程控制器是一种工业控制计算机，是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。它具有抗干扰能力强，价格便宜，可靠性强，编程简单，易学易用等特点，在工业领域中深受工程操作人员的喜欢，因此PLC已在工业控制的各个领域中被广泛地使用。
第一章绪论
1.1 引言
可编程序控制器(Programmable Controller，简称PLC)是以微处理器为基础，综合了计算机技术、控制技术、通讯技术等高新技术的工业装置。现代PLC不仅具有传统继电器控制系统的控制功能，而且能扩展输入输出模块，特别是可以扩展一些智能控制模块，构成不同的控制系统，将模拟量输入输出控制和现代控制方法融为一体，实现智能控制、闭环控制、多控制功能一体的综合控制系统。在工农业生产中，常用闭环控制方式控制温度、压力、流量等连续变化的模拟量，PID控制是常见的一种控制方式。由于其不需要求出控制系统的数学模型，算法简单、鲁棒性好、可靠性高，在使用模拟量控制器的模拟控制系统和使用计算机(包括PLC)的数字控制系统中得到了广泛的应用。本文针对恒温水箱温控系统的要求，以PLC为温度控制系统的核心，利用PID控制算法实现水箱的恒温控制。
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。
基于PLC S7—200温度控制系统设计与实现
基于PLC S7—200温度控制系统设计与实现
文章讲述了以PLC为核心的温度控制系统的设计，通过对S7-200的程序编辑和PID算法原理的运用给出了系统的硬件设计和软件设计过程，实现了对温度的闭环控制。
标签：PLC；加热器；温度控制；PID
引言
PLC以其自有的可靠性高，适应性强等优点已经被越来越多的应用于生活以及工业的各个领域，其中S7-200编程软件STEP7Micro/WIN编程简单且功能强大。其强大的通信功能以及丰富的CPU模块，让设计者可以方便的选取所需功能的CPU和对应的通訊协议。灵活的控制和强大的指令集使PLC能够控制各种设备以满足自动化控制要求。PLC通过模拟量I/O模块实现A/D和D/A之间的转换，以便PLC用PID指令实现系统的闭环控制。
1 系统工作原理及温度控制的基本思路
本设计是由PLC控制变频器调速装置与传感器、加热器以及恒温箱组成闭环控制系统如图1所示。通过对温度值进行PID调节来进行恒温控制，由于加热器不能接收模拟量调节，所以温控主要采用PLC对其工作的占空比来控制，PID运算结果控制接通加热器。
温度传感器检测到温度信息，交由PLC处理，经PID运算得到一个0-1的实数，再经比例换算为0-100的整数，把这个整数当作一个0-10s的时间t。设计一个周期为10s的脉冲，脉冲宽度为t，把这个脉冲加给电加热器达到控制温度的目的。
系统工作原理如图1所示。
2 系统的硬件选型及连接
PLC的选型及参数设定：采用S7-200系列的CPU266，规格是：供电120-240V AC；CPU输入：24*24VDC；CPU输出：16*继电器。
恒温箱温度控制系统的设计
本设计的内容是恒温箱温度控制系统，温度是控制目标。无论在生活中还是匸业中, 温度控制系统都被广阔采用，例如在发酵箱、匸业产品检测、无菌实验环境都需要温度 控制。所以本次毕业设计的目的是设计一种恒温箱温度控制系统，在价格较低的前提下, 争取实现控制精度高，实时性好等功能。
基于单片机的恒温箱控制系统设计
基于单片机的恒温箱控制系统设计
恒温箱是一种用于保持特定温度的设备，广泛应用于实验室、医疗、食品加工等领域。为了实现对恒温箱的精确控制，我们可以利用单片机来设计一个智能的恒温箱控制系统。
我们需要选择合适的单片机作为控制核心。常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等，我们可以根据实际需求选择合适的型号。接下来，我们可以通过编程来实现对恒温箱的控制。
在编程之前，我们需要设计一个合适的硬件电路。一个基本的恒温箱控制系统包括温度传感器、加热器、风扇、显示屏等组件。温度传感器用于实时监测箱内温度，加热器和风扇用于调节箱内温度，显示屏用于显示当前温度和设定温度。
在编程方面，我们可以利用单片机的IO口和模拟输入输出功能来实现对各个组件的控制。首先，我们需要通过温度传感器获取到当前的温度值。然后，我们可以根据设定的温度范围来判断是否需要调节加热器或风扇。如果当前温度低于设定温度，则启动加热器；如果当前温度高于设定温度，则启动风扇。通过不断监测和调节，我们可以实现对恒温箱内温度的精确控制。
除了基本的温度控制功能，我们还可以加入一些其他的功能，以提升系统的智能化程度。例如，我们可以设置定时开关机功能，实现按照设定的时间自动启动和关闭恒温箱。我们还可以设计一个温度
曲线显示功能，实时显示恒温箱内温度的变化趋势。此外，我们还可以通过串口通信将实时温度数据传输到计算机上，方便用户进行数据分析和记录。
在系统设计过程中，我们需要考虑到安全性和稳定性。首先，我们需要加入过温保护功能，当温度超过设定的安全范围时，系统会自动关闭加热器并发出警报。其次，我们需要合理设计硬件电路，确保电路的稳定性和可靠性。此外，我们还需要进行充分的测试和调试，确保系统工作正常并能够稳定运行。
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。
机械毕业设计--应用PLC的恒温箱控制系统设计
毕业设计（论文）中文摘要
毕业设计（论文）外文摘要
目录
1 绪论 (1)
2 FX2N系列PLC (3)
3 FX2N-4AD模块介绍 (4)
3.1 通道选择 (4)
3.2 程序实例 (6)
4 传感器简介 (7)
4.1 热电偶传感器应用 (9)
4.2 叶轮式流量传感器 (10)
4.3 光电开关 (11)
5 BCD译码器 (15)
6 搅拌部分 (16)
6.1搅拌过程分类 (16)
6.2搅拌桨叶分类 (17)
6.3 流体搅拌基本原理及参数 (18)
7 冷却器简介 (18)
8 程序设计 (19)
8.1恒温箱的工艺过程及控制要求 (19)
8.2控制方案分析 (20)
8.3系统的配置 (20)
8.4主要控制程序说明 (21)
8.5 恒温箱控制总梯形图 (25)
8.6 恒温箱控制语句表 (32)
结论 (38)
致谢 (39)
参考文献 (40)
1 绪论
可编程控制器简称PC（英文全称：Programmable Controller），它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）和可编程序控制器PC 几个不同时期。为与个人计算机（PC）相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。
1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC 标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
恒温箱的控制系统设计报告终稿
恒温箱的控制系统设计报告终稿
恒温箱的控制系统设计报
告终稿
Last revision on 21 December 2020
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
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。本⽂的恒温箱控制系统就是为满⾜上述需求⽽设计的。⽬前智能温度控制系统⼴泛应⽤于社会⽣活、⼯业⽣产的各个领域，适⽤于家电、汽车、材料、电⼒电⼦等⾏业，成为发展国民经济的重要热⼯设备之⼀。在现代化的建设中，能源的需求⾮常⼤，然⽽我国的能源利⽤率极低。所以实现温度控制的智能化，有着极为重要的实际意义。
温度控制系统是利⽤下位机设置温度上下限和实时温度的采集，传输到上位机以达到对温度的⽐较、控制。本设计⽤
AT89C51单⽚机为主要硬件，并设计了相应的复位电路，振荡器和时钟电路等电路。为实现设计⽬的，此设计还设计了包括温度采集，温度显⽰，系统控制等外围电路。⽽且对所设计电路给出了相应的软件设计，包括定时器初始化，串⾏⼝初始化和数据传输等程序。以简单说明了温度控制系统的⼯作原理。
关键词：AT89C51单⽚机温度采集定时器设置温度控制
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
现今，温度的测量和控制在⼯业⽣产中已经获得了⼴泛的应⽤，并且在⼯农业⽣产、国防、科研以及⽇常⽣活等领域占有重要的地位。温度控制系统是⼈类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到⾼级，从简单
恒温箱温度控制系统的硬件电路设计
说明
课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；
摘要…………………………………………………………………………………...6
1.设计内容及要求………………………………………………………………………………..6
2.系统方案…………………………………………………………………........................ ....7
学生姓名
罗永健
指导教师
包艳
课题名称
恒温箱温度控制系统的硬件电路设计
内容及任务
一、设计内容：
基本功能：设计程序稳定控制系统，系统方框图如下
二、任务：
1、绘制控制系统结构框图，并用PROTEL软件绘制主要电路原理图，和相应的PCB板印制电路板图。
2、制作硬件电路板
3、对硬件电路进行调试。
4、完成设计说明书的撰写。
2 AD590K
(双腿集成电路温度传感器)
封装及引脚图如下：
3.OP07（精密运算放大芯片）
引脚及封装图：
4 AD1674(高精度模数转换芯片)
封装及内部结构图：
四、电路设计
1．测量部分
采用温度传感器AD590K。它具有较高精度和重复性，其良好的非线性可以保证优于正负0.1°C的测量精度，利用其重复性较好的特点，通过非线性补偿，可以达到正负0.1°C测量精度。
恒温控制电路设计
恒温控制电路设计
一．概述：
本设计的主要内容是用单片机系统进行温度实时采集与控制。温度信号由AD590K和温度／电压转换电路提供，对AD590K进行了精度优于正负0.1°C的非线性补偿，温度实时控制采用分段非线性和积分分离PI算法，其分段点是设定温度的函数。控制输出来用脉冲移相触发可控硅来调节加热丝有效功率。系统具备较高的测量精度和控制精度。
二．实施方案：
本题目是设计制作一个恒温箱控制系统，为测量和温度调节方便，内加2L纯净水，加热器为100W电炉。要求能在40度到100度范围内设定控制水温，静态控制精度为0.2°C，并具有较好的快速性与较小的超调．含有十进制数码管显示、温度曲线打印等功能。关键词：
非线性补偿：大多数被测参数与显示值之间呈现非线性关系，为了消除非线性误差，必须在仪表中加入非线性补偿电路。常用的方法有：模拟式非线性补偿法、非线性数模转换补偿法、数字式非线性补偿法等。
分段非线性：由于热敏电阻的阻值与温度之间的关系存在着非线性，需通过计算机进行非线性改正，消除非线性的影响。为克服非线性的影响，采用分段线性法补偿。如果该温度计的测量范围为5℃至45℃，将整个温度测量范围等分为10个小区间，每4度为一个区间，在每个区间内温度与频率的关系可视为线性。
过零检测光耦：过零检测光藕就是在交流电网过零检测光藕.在电网过零时干扰最小,不会影响模拟测量的结果，这种光耦是在直流电时导通的.它的前级结构是二极管。
热惯性：系统在升温过程中，加热器温度总是高于被控对象温度，在达到设定值后，即使减小或切断加热功率，加热器存储的热量在一定时间内仍然会使系统升温，降温有类似的反向过程，这称之为系统的热惯性。
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西南科技大学
计算机控制系统报告
设计名称：恒温箱温度计算机控制系统设计
姓名： XXX
学号: XXX
班级：自动09XX
指导教师：聂诗良
起止日期：2012.10.15--2012.11.15
西南科技大学信息工程学院制
设计任务书
学生班级：自动0903 学生姓名：XXX 学号：2009XXX 设计名称：恒温箱温度计算机控制系统设计
起止日期：10月15日——11月15日指导教师：聂诗良
恒温箱温度计算机控制系统设计
摘要：
本设计从实际应用出发选取了体积小、精度相对高的数字式温度传感元件DS18B20作为温度采集器，单片机AT89C51作为主控芯片，液晶作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
关键词：恒温，AT89S52 单片机，温度传感元件
The incubator temperature computer
control system design
Abstract：
The design from the actual application to select a small size, and relatively high accuracy digital temperature sensing element DS18B20 as temperature collector, AT89C51 microcontroller as the master chip, digital tube display output to achieve real-time measurement of temperature and constant control .
Keyword:Thermostat. AT89S52 microcontroller;Temperature sensor element;
1设计目的和意义
利用AT89S52对温度进行控制，采用单总线传输方式的DS18B20作为温度传感器，与按键、液晶显示、报鸣器等外部辅助硬件共同组成一个温度控制系统，实现温度的自我调节。
2控制要求
1）温度采集传感器采用热电阻或热电偶，或一体化数字温度传感器DS18B20。
（2）控制灯泡亮度或发热量，采用继电器开关控制或用可控硅平滑控制。
（3）采用单片机或PLC作为控制器。
（4）采用LED或LCD或PC机的液晶显示器作为显示器，同时显示给定温度和实际温度。
（5）采用自制按键或PC机的键盘作为温度给定值输入。
（6）恒温箱实际温度达到给定值时（误差要求±1℃）需声光提示，声音时延5秒后停止。
（7）恒温箱最高温度≤50℃。
（8）系统操作流程是：
1）确认系统连接就绪，无安全隐患；
2）系统上电；
3）设置温度给定值后，启动系统工作，系统进入温度自动控制工作状态。
4）系统工作完毕后，若不需系统工作，则可关闭系统电源，查看并确保系统无安全隐患后可离开。
3.系统总体结构设计
温度控制系统是一个过程控制系统，组成框图如图 1 所示
计算机控制系统框图图1
本系统中 CPU 选择为AT89S52单片机，执行器为可控硅，控制加热灯泡通断，检测装置为ds18B20温度传感器，采集温度并反馈给单片机。另外还有键盘输入部分、显示部分以及报警部分。总体框图如下
图2 系统原理框图
3基本硬件电路图
4 功能模块
根据上面对工作流程的分析，系统软件可以分为以下几个功能模块： (1) 键盘管理：监测键盘输入，接收温度预置，启动系统工作。 (2) 显示：显示设置温度及当前温度。
(3) 温度检测及温度值变换：完成A/D 转换及数字滤波。 (4) 温度控制：根据检测到的温度控制电灯泡工作。 (5) 报警：当预置温度或当前炉温越限时报警。
系统硬件设计
DS18B20测温电路
DS18B20
数字温度计是Dallas 公司生产的1－Wire 器件，即单总线器件。与传统的热敏电阻有所不同，DS18B20可直接将被测温度转化成串行数字信号，以供单片机处理，具有连线简单、微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、精度高等特点。因此用它来组成一个测温系
统，具有电路简单，在一根通信线上可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。目前已被众多行业进行广泛的运用（锅炉、温控表粮库、冷库、工业现场温度监控、仪器仪表温度监控、农业大棚温度监控等）。
通过编程，DS18B20可以实现9～12位的温度读数。信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从微处理器到DS18B20仅需连接一条信号线和地线。读、写和执行温度变换所需的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。
每片DS18B20在出厂时都设有唯一的产品序列号，因此多个DS18B20可以挂接于同一条单线总线上，这允许在许多不同的地方放置温度传感器，特别适合于构成多点温度测控系统。DS18B20的特点介绍
（1）独特的单线接口方式，与单片机通信只需一个引脚，DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯
（2）在使用中不需要任何外围元件。
（3）可用数据线供电，电压范围：+3.0～+5.5 V。
（4）测温范围为-55～+125 ℃。在-10～+85℃范围内误差为0.5 ℃。
（5）通过编程可实现9～12位的数字读数方式。
（6）用户可自设定非易失性的报警上下限值。
（7）支持多点组网功能，通过识别芯片各自唯一的产品序列号从而实现单线多挂接，多个DS18B20可以并联在唯一的线上，简化了分布式温度检测的应用，
实现多点测温。
（8）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
单线（1-wire）技术
目前常用的微机和外设之间数据传输的串行总线有I2C总线、SPI总线等，其中，I2C总线采用同步串行两线（一根时钟线、一根数据线）方式，而SPI总线采用同步串行三线（一根时钟线、一根输入线和一根数据出线）方式。这两种总线需要至少两根或两根以上的信号线。美国达拉斯半导体公司推出了一项特有的单线（1-wire）技术。该技术与上述总线不同，它采用单根信号线，即可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的，因而这种单线技术具有线路简单、硬件开销少、成本低廉、便于扩展的优点。
单线技术适用于单主机系统，单主机能够控制一个或多个从机设备。主机可以是微控制器，从机可以是单线器件，它们之间的数据交换、控制都由这根线完成。主机或从机通过一个漏极开路或三态端口连至数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放该线，而让其他设备使用。单线通常要外接一个约5KΩ的上拉电阻，这样，当该线闲置时，其状态为高电平。
主机和从机之间的通信主要分3个步骤：初始化单线器件、识别单线器件和单线数据传输。由于只有一根线通信，所以它们必须是严格的主从结构，只有主机呼叫从机时，从机才能应答，主机访问每个单线器件必须严格遵循单线命令序列，即遵守上述3个步骤的顺序。如果命令序列混乱，单线器件将不会响应主机。
所有的单线器件都要遵循严格的协议，以保证数据的完整性。1-wire协议由复位脉冲、应