温度报警控制系统
温度控制系统要点
温度控制系统要点在现代化的工业生产中,温度控制是至关重要的一部分。
从食品加工到化学反应,从塑料制造到微电子产业,都需要对温度进行精确和可靠的控制。
本文将探讨温度控制系统的要点和关键组成部分。
1、温度传感器温度传感器是温度控制系统的核心组成部分,它能够感知并测量被控对象的温度。
根据不同的应用场景和精度要求,可以选择不同类型的温度传感器,如热电阻、热电偶、红外传感器等。
2、控制器控制器是温度控制系统的中枢,它根据温度传感器的读数来决定如何调整被控对象的温度。
控制器可以是简单的机械式控制器,也可以是更复杂的数字控制器。
数字控制器可以配备PID(比例-积分-微分)算法,以提供更精确的温度控制。
3、执行器执行器是控制系统的末端,它根据控制器的指令来调整被控对象的温度。
执行器可以是加热器、冷却器、风扇等设备。
执行器的选择取决于被控对象的特性和控制要求。
4、被控对象被控对象是温度控制系统需要控制的设备或过程。
在选择执行器和控制器时,需要考虑被控对象的特性和要求。
例如,被控对象可能是塑料成型机、发酵罐、半导体生产线等。
5、反馈系统反馈系统是将控制系统的输出与设定值进行比较的系统。
它向控制器提供信息,使其了解其命令是否已使系统达到所需的温度。
如果需要调整温度,控制器将发送新的指令给执行器。
6、电源和安全设备温度控制系统需要稳定的电源供应以确保其正常工作。
同时,为了确保安全,系统应配备过载保护、短路保护等安全设备。
总结:温度控制系统需要精确和可靠地控制温度,以确保工业过程的稳定性和产品的质量。
在构建或维护温度控制系统时,应考虑温度传感器、控制器、执行器、被控对象、反馈系统和电源及安全设备等关键要素。
通过选择合适的设备并优化系统设计,可以实现对温度的精确控制,从而提高生产效率和质量。
随着科技的不断发展,智能化成为各行各业的主要趋势。
温度控制作为日常生活和工业生产中的重要环节,如何实现智能化以提高效率、节约能源以及提高生产质量,已成为业界的焦点。
水温控制报警系统
水温控制报警系统摘要:本系统采用温度传感器RMF51-583、LM324放大器和报警系统为核心进行设计,实现浴室水温控制,并当水温达到预警温度进行报警。
本系统由温度传感器RMF51-583进行水温监测,通过调节电阻可以调节水温控制范围。
并且能进行水温范围测量,显示其大致温度。
当水温不超出预警温度时加热,超出预警温度时报警,从而达到浴室水温控制要求。
具体方案设计:1 、设计任务和要求:设计任务:设计一个浴室水温控制报警系统。
该系统能够将水温控制在一个合适的范围内,可以通过手动实现对水温范围的改变,并且超出某一温度值时自动报警。
设计要求:1)要求系统能够通过对两根电阻丝实现对水温的控制。
假设水温范围是T1~T2(T!<T2),T为实际温度,当T1<T2时,两根电阻丝都通电加热;当T1<T<T2时,仅一根电阻丝通电加热;当T>T2时,两根电阻丝都不通电,并且报警。
2)要求系统能大致显示水温温度。
3)要求电路在T1、T2温度点不能出现跳闸现象,即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电的状态之间转换。
4)要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。
5)要求能够手动调节水温控制的范围。
6)要求画出系统框图与设计电路图,并写出详细的设计过程。
2 、系统组成框图水温控制电路的总体框图如图(1)所示,它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、工作指示电路、水温显示电路、报警电路和电源电路七部分构成的。
水温监测电路水温范围测量电路电阻丝开关电路工作指示电路水温显示电路报警电路电源电路水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化,同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定,同时利用迟滞比较器特性避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
水温显示电路是利用电流表改装的表头显示水温监测到的温度。
报警电路是当水温达到一定程度时报警。
PLC报警系统
温度控制系统的要求:将被控系统的温度控制在50度-60度之间,当温度低于50度或高于60度时,应能自动进行调整,当调整3分钟后仍不能脱离不正常状态,则应采用声光报警,以提醒操作人员注意排除故障。
系统设置一个启动按纽-启动控制程序,设置绿,红,黄3个指示灯来指示温度状态。
被控温度在要求范围内,绿灯亮,表示系统运行正常。
当被控温度超过上限或低于下限时,经调整3分钟后仍不能回到正常范围,则红灯或黄灯亮,并有声音报警,表示温度超过上限或低于下限。
实现温度检测懒惰控制的过程包括:PLC投入运行时,通过特殊辅助继电器M71产生的初始化脉冲进行初始化,包括将温度较佳值和基准调节存入有关数据寄存器,使计时用的两个计数器复位。
按启动按钮(X500),控制系统投入运行。
采样时间到,则将待测的四点温度值读入PLC,然后按算术平均的办法求出四点温度的平均值Q。
将Q与Qmax (温度允许上限)比较,若也未低于下限,则说明温度正常,等待下一次采样。
若Q﹥Qmax,进行上限处理:计算Q与上限温度偏差,计算调节量(比例系数设为2),发出调节命令,并判断调节时间,若调节时间太长,进行声光报警(红灯亮);若调节时间未到3分钟,则准备下次继续采样及调节。
当采样温度低于下限,即Q<Qmax时,进行下限处理:计算Q与下限温度偏差,计算调节量,发出调节命令,并判断调节时间,若调节时间太长,进行声光报警(黄灯亮);若调节时间未到3分钟,则准备下次继续采样及调节。
PLC在温度监测与控制系统中的逻辑流程图如图2-1所示:图2-1 温度监测与控制系统中的逻辑流程图3 控制系统的I/O点及地址分配控制系统的输入/输出信号的名称、地址编号及说明如下表3-1所示。
表3-1 控制系统的输入/输出信号的名称、地址编号及说明模块号输入端子号输出端子号地址编号信号名称说明CPU222 1 I0.0 总启动开关按钮1 I0.1 总停止开关按钮1 Q0.1 加热器输出加热2 Q0.2 红灯“1”有效,高温指示灯3 Q0.3 绿灯“1”有效,正常指示灯4 Q0.4 黄灯“1”有效,低温指示灯5 Q0.5 喇叭报警器1 AIW0 温度传感器1输入电压值4 PLC 系统选型从上面分析可以知道,系统共有开关量输入2个、开关量输出5个;模拟量输入点4个、模拟量输出点1个。
室内温度报警控制系统设计
室内温度报警控制系统设计
一、系统简介
1、本温度报警控制系统是一个程序控制的系统,用于对室内温度的
监测和报警。
它可以监测室内温度是否超出指定的范围,并及时发出报警
信息。
2、系统由控制模块、计算机模块和显示模块组成。
它主要目标是检
测室内温度并向用户发出报警信号,以确保人们在安全、正常的温度范围
内适应并且满足室内环境的调节需求。
二、系统流程
1、控制模块采用微控制器,接收到检测到的室内温度信号后,将其
发送给计算机模块。
2、计算机模块以及存储程序,将收到的温度信号进行处理,并将得
出的结果与设定的温度范围进行比较,以确定室内是否超出设定范围。
3、如果室内温度超出设定的范围,计算机模块将发出报警信号,并
通过显示模块将报警信号发送给用户,以及报警声音或者警报灯以提醒用户。
4、显示模块用以显示正常室内温度及设定的温度范围;而当室内温
度超出设定的范围时,显示模块将显示报警信号及相关信息。
三、系统硬件
1、控制模块:采用微控制器,负责接收室内温度信号及发出报警信号。
2、计算机模块:采用上位机,具有程序存储及运行功能;能够存储及运行室内温度。
ntc温控系统的控制原理
ntc温控系统的控制原理NTC温控系统是一种常用的温度控制系统,其控制原理基于负温度系数(NTC)热敏电阻的特性。
本文将详细介绍NTC温控系统的控制原理及其应用。
一、NTC热敏电阻的特性NTC热敏电阻是一种温度敏感的电阻器,其电阻值随温度的变化而变化。
一般情况下,NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而逐渐减小,呈现负温度系数特性。
这种特性使得NTC热敏电阻能够被应用在温度测量和控制领域。
二、NTC温控系统的基本原理NTC温控系统的基本原理是通过测量和控制NTC热敏电阻的电阻值来实现对温度的控制。
具体来说,NTC温控系统通过将NTC热敏电阻接入一个电路中,测量电路中电压或电流的变化,从而得到NTC热敏电阻的电阻值。
根据NTC热敏电阻的负温度系数特性,可以通过测量电阻值的变化来推算温度的变化。
三、NTC温控系统的工作原理NTC温控系统的工作原理可以分为两个主要步骤:测量和控制。
1.测量:NTC温控系统通过测量NTC热敏电阻的电阻值来得到当前的温度。
测量电路一般采用电桥或电压分压器等方式,将NTC热敏电阻和其他元件连接在一起。
当温度发生变化时,NTC热敏电阻的电阻值会发生变化,从而导致电路中电压或电流的变化。
测量电路通过对电压或电流的测量,可以得到NTC热敏电阻的电阻值,进而推算出当前的温度。
2.控制:NTC温控系统根据测量得到的温度值与设定的目标温度值进行比较,并根据比较结果控制外部设备的工作状态。
一般情况下,NTC温控系统会通过比较器或微控制器等元件来实现控制功能。
当测量得到的温度值与目标温度值相差较大时,NTC温控系统会发出控制信号,使外部设备进行相应的调节,以达到温度控制的目的。
四、NTC温控系统的应用NTC温控系统广泛应用于各种温度控制场景中,例如家用电器、医疗设备、工业生产等。
以下是一些常见的应用案例:1.恒温控制:NTC温控系统可以被用于恒温控制,例如冰箱、空调等家用电器中的温度控制。
系统会根据用户设定的目标温度值,通过测量和控制NTC热敏电阻的电阻值,控制冷却或加热设备的运行状态,从而实现恒温控制。
室内温度报警控制系统设计
室内温度报警控制系统设计一、概述二、系统组成与工作原理1.温度传感器:负责对室内温度进行实时监测,并将采集到的数据传输给控制器。
2.控制器:接收温度传感器采集的数据,并与预设的温度阈值进行比较。
当温度超出设定范围时,控制器将触发报警器,并发送控制信号给执行机构。
3.报警器:当控制器发出报警信号时,报警器会发出声光警报,以引起人们的注意。
4.执行机构:根据控制器的指令,执行机构负责进行温控操作,可以通过开关制冷设备或加热设备等方式,将室内温度恢复到设定范围内。
系统工作原理如下:1.温度传感器实时监测室内温度,并将温度数据传输给控制器。
2.控制器接收到温度数据后,与预设的温度阈值进行比较。
3.如果温度超出设定范围,控制器触发报警器,并发送控制信号给执行机构。
4.报警器发出声光警报,提醒人们注意室内温度异常。
5.执行机构根据控制器的指令,开启或关闭相应的温控设备,使室内温度恢复到设定范围内。
三、系统设计要点1.温度传感器选择:根据实际需要选择合适的温度传感器,如热敏电阻、热电偶或半导体传感器等。
要考虑传感器的测量范围、测量精度以及信号输出等特性。
2.控制器设计:控制器应具备接收温度传感器数据、比较温度阈值、触发报警器、发送控制信号等功能。
可以采用微控制器或单片机实现控制器的功能。
3.报警器选择:报警器应具备发出声光警报的能力,可以选择蜂鸣器或喇叭作为声音输出装置,并配置相应的指示灯作为光源。
4.执行机构设计:执行机构应根据不同的温度控制需求选择合适的设备,如空调、暖气等。
要考虑设备的功率、响应速度以及控制方式等特性。
5.系统可靠性设计:在设计室内温度报警控制系统时,要考虑系统的可靠性。
例如,在温度传感器故障或通信故障时,系统应能够进行故障检测并发出相应的报警。
四、总结室内温度报警控制系统设计涉及到温度传感器的选择、控制器的设计、报警器的选择、执行机构的设计以及系统可靠性设计等方面。
通过合理的设计和选择,可以实现对室内温度的有效监测和控制,提高室内温度的舒适度,并保证系统的可靠性和安全性。
基于单片机的温度控制及报警系统的设计
摘要温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发,本文设计了一种基于AT89S52的温度检测及报警系统。
该系统将单总线温度传感器DS18B20并接在控制器的一个端口上,对传感器温度进行循环采集,将采集到的温度值与设定值进行比较,当超出设定的上限温度时,通过电路给出报警信号。
用AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容,是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分,该系统对温度进行了实时采集与检测。
文中给出了系统实现的硬件原理图及程序设计。
经实验测试表明,该系统测量精度高、抗干扰能力强、报警及时准确,具有一定的参考价值。
该系统设计和布线简单,结构紧凑,体积小,重量轻,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便。
关键词:数字温度传感器;单总线;单片机AT89S52;时钟液晶显示;报警信号ABSTRACTTemperature detection and control of industrial production process, one of the more typical applications, with sensors in production and life is more widely used, using a new single-bus digital temperature sensor to achieve the test and control the temperature more rapidly development, this paper is designed based on AT89S52 temperature detection and alarm systems. The system will be a single-bus temperature sensor DS18B20 and connected to a port on the controller, the temperature sensors on loop collection, the temperature will be collected to compare with the set value, when the temperature exceeds the upper limit set , through the circuit gives alarm signal. The main content of this design is temperature testing circuit that uses AT89S52 single-chip microcomputer .It is a part of the whole design that cannot be lacked. The system is used to collect and control temperature in real time.In this paper, it gives the system implementation of hardware and program designing. The experimental tests show that this high accuracy, strong anti-interference ability, alarm timely and accurate, with a certain reference value. The system design and layout simple and compact structure, small size, light weight, anti-jamming capability, cost-effective to expand convenience.Key Words:Digital temperature sensor; Single bus; Monolithic Integrated AT89S52; Lcd clock;Alarm signal目录1绪论 (1)1.1课题的背景与意义 (1)1.2温度检测及国内外报警系统的近况 (1)1.3温度参数、温度检测、报警系统 (3)1.3.1温度范围 (3)1.3.2温度测量 (3)1.3.3报警系统 (3)2系统总体设计方案 (4)3液晶显示电路和时钟电路的设计 (6)3.1液晶显示模块的设计 (6)3.1.1TS12864液晶显示器简述 (6)3.1.2TS12864-3主要特性及各引脚功能 (6)3.1.3 TS12864-3液晶显示器工作原理 (7)3.2时钟电路的设计 (7)3.2.1时钟电路的简述 (7)3.2.2时钟电路的引脚功能及结构 (8)3.2.3时钟电路工作原理 (8)4报警系统硬件设计和单片机温度控制 (10)4.1温度控制系统硬件设计 (10)4.1.1主控制单片机 (10)4.1.2AT89S52的特点 (10)4.1.3AT89S52主要功能及特性 (10)4.1.4单片机最小系统模块 (12)4.2报警系统的设计 (13)4.2.1报警系统蜂鸣器的特性 (13)4.2.2报警系统工作原理 (14)4.3 DS18B20芯片简介 (15)4.3.1温度传感器的历史及简介 (15)4.3.2DS18B20性能特点及内部结构 (15)4.3.3DS18B20工作时序 (19)4.3.4DS18B20的操作协议 (21)4.3.5DS18B20序列号编码 (23)4.3.6DS18B20的测温原理 (23)4.3.8DS18B20在测温系统中的应用 (24)4.3.9注意事项 (24)4.4温度检测模块的设计 (25)4.5温度控制系统的设计 (26)5系统调试 (27)5.1硬件调试方法 (27)5.1.1常见的硬件故障 (27)5.2软件调试 (27)5.3误差分析 (28)结论 (29)参考文献 (30)附录1:英文资料 (31)附录2:中文资料 (36)附录3:程序 (40)附录4:总原理图 (56)致谢............................................. 错误!未定义书签。
温度报警控制系统
目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计的主要内容和任务分析 (2)3.控制系统的总体要求 (2)4.温度报警控制系统硬件部分设计分析 (3)4.1 温度传感器DSl8B20 (3)4.2 AT89C51单片机简介 (9)4.3 74HC138功能介绍 (11)4.4 74HC377功能介绍 (12)4.5 74HC245功能介绍 (12)4.6 温度报警控制系统电路图 (13)5.温度报警控制系统软件部分设计分析 (14)5.1 程序实现功能 (14)5.2 程序流程图 (14)5.3温度报警控制程序 (17)6. 系统调试 (17)课程设计体会 (18)参考文献 (18)附件 (19)温度报警控制系统设计1.设计目的:1、通过温度报警控制系统的设计,了解数字式温度传感器DS18B20的工作原理及其控制方法;2、通过温度报警控制系统的设计,掌握单片机AT89C51的结构原理及其控制指令的应用,熟练应用AT89C51完成一个系统的控制;3、通过温度报警控制系统的设计,使学生了解一个控制系统设计的基本步骤,程序设计的基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力,通过课程设计,还可以使学生树立正确的世界观,培养实事求是、严肃认真、具有高度责任感的工作作风;4、学习完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试的过程。
2.课程设计的主要内容和任务分析任务:以单片机AT89C51作为核心,基于数字式温度传感器DS18B20的功能,设计一个具有LED显示功能、按键功能、温度检测功能及控制操作功能的控制系统。
内容:设计基于DS18B20的数字式烤箱温度控制系统,控制电路主要包括,led显示电路、按键电路、温度检测电路及控制电路。
控制程序主要包括主程序、读出温度子程序、按键子程序、显示子程序、控制子程序等。
要求能检测、显示烤箱温度,并控制烤箱温度在一可设定区域。
3.控制系统的总体要求:1.对烤箱温度进行检测及控制。
温度报警器的系统设计原理
温度报警器的系统设计原理
温度报警器的系统设计原理基于以下几个方面:
1. 温度传感器:温度报警器需要使用温度传感器来检测环境温度。
常用的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
温度传感器将环境温度转换为电信号。
2. 控制电路:控制电路用于处理温度传感器的电信号。
它通常包括一个操作放大器和一个比较器。
操作放大器将温度传感器的电信号放大,以便于后续处理。
比较器将放大后的信号与预设的温度阈值相比较,以确定是否触发报警。
3. 报警装置:报警装置用于发出报警信号。
它可以是声音报警、光线闪烁报警或者是通过网络发送警报等形式。
报警装置的选择取决于具体的应用场景。
4. 电源:温度报警器需要一个供电系统,以提供所需的电力。
可以使用电池、电源适配器或者是太阳能电池板等。
整个系统的工作流程如下:
1. 温度传感器检测环境温度,并将其转换为电信号。
2. 控制电路处理传感器信号,将其放大并与预设的温度阈值进行比较。
3. 如果检测到温度超过或低于预设的温度阈值,控制电路将触发报警装置。
4. 报警装置发出报警信号,提醒用户注意温度异常。
根据具体的应用场景和要求,温度报警器的设计可能会有所不同。
例如,在一些高风险的环境中,报警装置可能会将报警信号发送到安全人员的手机上,以便他们能够快速做出相应的应对措施。
温度控制报警电路的设计
温度控制报警电路的设计随着电子产业的发展,温度控制对于生产安全与质量控制有着重要的意义,工业技术中的温度控制的系统的设计越来越重要,温度控制系统的控制电路越来越复杂,以及温度报警电路的设计也越来越重要。
本文就结合实际情况,介绍温度控制报警电路的设计。
一、报警电路的输入部分:报警电路的输入部分主要包括热释电元件、传感器及温度表示仪等,前者用于量测温度大小,后者用于根据热释电元件的输出电压值显示温度大小。
报警电路的控制系统分为配置控制模块和报警信号输出模块。
配置控制模块由温度控制器、电源和信号发生器等组件构成,它将温度控制器设定的参数输出为电信号,以控制温度表示仪的参数,以及报警信号输出模块,它可以根据设定的报警温度阈值自动输出声、光、电等报警信号。
报警电路的分析可以从它的电路原理与报警标准入手。
电路原理,报警电路的结构主要有电源、信号发生器、温度控制器、温度报警装置及连接元器件等部分组成;报警标准,报警时要输出声、光、电等报警信号,报警的温度阈值需根据实际情况来确定,最高报警温度不宜超过100℃,以免损坏被检测的系统。
四、实施步骤:1.确定电路结构,根据实际情况确定报警电路的元件电器型号,排列各元件电路板,然后将电路元件焊接安装组装;2.安装传感器或热释电元件,根据实际要求确定测量的温度范围;3.调试控制器,调节参数以控制各模块的工作状态;4.调试报警装置,确定报警温度阈值,调整输出声、光、电等报警信号的参数;5.最后,进行有效性检验,测量电路相关指标,确定报警电路的性能指标及可靠性。
综上所述,温度控制报警电路的设计必须包括输入部分、控制系统和报警设备等各个环节,并实施步骤进行系统的调试,最终确定相关性能指标及可靠性。
自动温度测量报警系统设计
包 头市 中心 血 站 张 瑞 .5 随 着 社 会 主 义 现 代 化 的发 展 ,在 科 学 断 ,来 实现将 温度 控制 在一 定 的范 围内 。温 可 以到达 0 2 ℃ 的准确 率 。其输 出 电压与 摄 技术 突飞猛 进 的今 天 ,人工 智能 起不 不可 忽 度 检 测 报 警 系 统 由硬 件 和 软 件 两 个 部 分 组 氏温度 成线 性关 系 ,并且这 种关 系可 以表 示 E 显示模块 、温 为 : 视的 作用 。尤 其 是各种 智 能化 的仪器 、仪表 成 。其系统 软件部 分主要 由LD V= . 1 O 0 7 () 1 在医 疗卫 生领 域 的广泛 应用 给社 会 带来 了极 度采集 模块 、键 盘模 块 、控 制及 抗干 扰模 块 或者 : 大 的便 利 。在工 业生 产 中, 电流 、电压 、温 及非 硬件 电路 的软件 模块 等 几个模块 组 成 。 T V/ 0 V = o 1m () 2 度 、压 力 、流量 、流 速和 开关 量都 是常 用的 软件 设计 的主 要 内容包括 :各 模块 的软 件编 式 中 ,v 为 传 感 器 的输 出 电 压 , 单 位 o 主要被 控 参数 。其 中 ,温度控 制 也越来 越重 程 、系统调 试及主要技术性 能的测试等 。 v T 外界 环 境 中 的温 度 ,单 位 ℃ 。 由于 , 是 要 。在工 业生 产 的很 多领域 中 ,人们都 需要 1 系统硬 件设 计 M5 5℃ 对各 类加 热炉 、热 处理 炉 、反应 炉和锅 炉 中 尽 管 目 市 场上 单片机 的 品种 多样 ,功 L 3 能 够 测 量 的最 高温 度 是 1 0 , 由式 前 能 也越 来越 多 ,但是 受成本 约束 ,性 能优 良 ( )可 得 其最 大输 出 电压 为 1 5 。为 了能 1 .V 的温 度进 行检 测和 控制 。采 用单 片机 对温 度 D8 2 进 行控制 不仅 具有 控制 方便 、简 单和 灵 活性 的8 单片 机仍 然 是 工业 检 测与 控 制应 用 领 够 与A 7 1 的输 入进 行 匹配 ,故需 要对 传感 位 器 的输 出 电压 进 行 放 大 ,放 大 的倍 数 约 为 大等 优 点 ,而且 可 以大 幅度 提 高被控 温度 的 域 的 首选 。 本系 统就是 以A M L T E 公司 的A 8 C l T 9 5 单片 3 3 倍 。可采 用集成 运放 连接 成 同向放 大器 .3 技 术指标 ,从而 能够 大大 的提 高产 品的 质量 和 数量 。 因此 ,单片 机对 温度 的控制 问题是 机为 中心 ,通 过模数 转换 器A 7 1 对温度 传 来实 现 电压放 大的 功能 。经过 放大 后 的 电压 D 82 V 个 工业 生产 中经 常会遇 到 的控制 问题 。温 感器 的输 出 电压进 行模数 转换 ,再将转 换结 约 为5 ,恰好 能够 与模 数转 换部 分 的输入 相 所 度 控 制在 生活 中 的应 用 也尤 为广泛 ,比如根 果送 入单 片机 进行 相应 的处 理 ,通过编 程分 匹 配 。该部分 电路 设计 如 图l 示 。
基于单片机的温度控制报警系统设计
基于单片机的温度控制报警系统设计摘要近年来随着计算机与控制技术的蓬勃发展与广泛应用,人们从中受益良多,生活中也随处可见电子产品,自动化,智能化成为发展趋势,而以单片机为核心的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测的日新月益。
本设计论述了一种以STC89C51单片机为控制单元,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可设置温度上下限值,实现对环境温度测量并在超出范围的情况下发出警告。
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STC89C51单片机最小系统,测温电路、LCD液晶显示电路以及报警电路等。
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、LCD显示程序以及数据存储程序等。
关键词:STC89C51单片机;DS18B20;LCD显示电路AbstractIn recent years, along with the computer of technology and control booming development and wide application, people benefit a lot from it, life also can be seen everywhere electronic products, automation, intelligent become development trend, and with the single chip processor as the core application is continuously to the deepening, and push the traditional control examination on the new victims. This design is discussed in STC89C51 micro control is a control unit, with the temperature sensor DS18B20 for the temperature control system. The control system can store related temperature data real-time and set up and down temperature limits, and to realize the environment temperature measurement and beyond the scope of the warning. The system design of the related hardware circuit and related applications. The hardware circuit STC89C51 mainly includes single chip minimize system, temperature measurement circuit, LCD display circuit, alarm circuit, etc. System program mainly includes the main program, read the temperature procedure, the calculation of temperature procedure, key processing program, LCD display procedures and data storage procedures, etc.key words:STC89C51 single-chip microcomputer ; DS18B20 ; LCD displaycircuitII目录摘要 (I)AbstractII (1)绪论 (1)1.1 课题的背景及其意义 (1)1.2 课题研究的内容及要求.................................................................................................... 1.1.3 课题的研究方案.................................................................................................................. 2 .2 电路设计的理论基础 (3)2.1 系统设计的框架..................................................................................................................3.2.2 单片机发展史 (3)2.3 STC89C51系列单片机介绍 (4)2.3.1 STC89C51特性......................................................................................................... 4 .2.3.2 STC89C51系列引脚功能 (5)3 硬件电路设计................................................................................................................................... 8. 3.1 电源电路.. (8)3.2 温度传感器电路.................................................................................................................. 9.3.3 显示电路 (12)3.4 报警电路 (13)3.5 复位电路 (13)4 软件设计 (15).4.1 按键处理子程序................................................................................................................ 15 .5 系统调试及结论分析 (17)5.1 硬件调试 (17)5.1.1 硬件电路故障及解决方法 (17)5.1.2 硬件调试方法 (17)5.2 软件调试 (18)6 总结与展望 (19)6.1 总结 (19)6.2 展望 (19)参考文献 (21)附录 (22)1:系统原理图 (22)2:实物图 (23)3:系统相关程序....................................................................................................................... . 24致谢1 ...........................................................................................................................................................1 绪论1.1 课题的背景及其意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代,电子技术、单片机技术更是得到广泛的应用,伴随着科学技术的发展,需要对仪器设备的各种参数进行测量。
温度自动报警器工作原理
温度自动报警器工作原理
温度自动报警器是一种用于监测温度变化并在超过设定阈值时发出警报的设备。
它的工作原理如下:
1. 传感器:温度自动报警器通常配备了一个温度传感器,可以实时地感知环境温度。
常用的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
2. 阈值设置:在设备中设定一个阈值温度,当环境温度超过该阈值时,报警器会触发警报。
阈值可以根据具体应用的需求和环境条件进行调整。
3. 温度检测:传感器会不断地测量环境温度,并将检测到的温度值传输到报警器的控制系统中。
4. 判断和比较:控制系统会将传感器检测到的温度值与预设的阈值进行比较。
如果环境温度超过了设定的阈值,控制系统会触发报警信号。
5. 警报触发:一旦控制系统判断到环境温度超过设定的阈值,报警器会立即发出警报信号。
这可以通过声音警报、光闪烁、发送警报信息到手机等方式来实现。
6. 停止警报:当环境温度恢复到正常范围内时,报警器会停止警报。
有些报警器还会自动记录超温事件,以供后续分析和追溯。
总结起来,温度自动报警器通过温度传感器实时检测环境温度,当温度超过预设的阈值时,触发报警器发出警报,以提醒用户及时采取措施应对高温情况,保护设备和人员安全。
温度检测超限声光报警
温度检测超限声光报警
温度检测超限声光报警是一种用于监测温度超过设定阈值的报
警系统。
它通常由温度传感器、报警器和控制器组成。
以下是温度检测超限声光报警的详细工作流程:
1. 安装温度传感器:将温度传感器安装在需要监测温度的位置,例如温度控制室、实验室、温室等。
传感器通常采用数字或模拟信
号输出,可以根据具体需求选择合适的传感器类型。
2. 设置温度阈值:在控制器上设置温度阈值,根据实际需求设
定温度上限和下限。
一旦温度超过或低于设定的阈值,报警系统将
触发报警。
3. 监测温度:温度传感器会实时监测温度,并将温度数据传输
给控制器。
4. 判断温度是否超限:控制器会根据传感器传来的温度数据判
断当前温度是否超过设定的阈值。
如果超过,系统将进入报警状态。
5. 触发声光报警:一旦温度超过设定阈值,控制器将触发报警器,发出声音和光线信号,提醒操作人员温度已超过正常范围。
6. 停止报警:当温度恢复到正常范围内时,控制器将停止触发
报警器,报警状态解除。
需要注意的是,温度检测超限声光报警系统的具体设置和功能
可能会根据不同的应用场景和需求而有所差异。
有些系统还可以通
过网络或手机应用程序发送报警信息给相关人员,以便及时采取措施。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行定制和调整。
环境温度监测报警系统
一、引言 随着社会的发展,人们对电机控制的自动化程度要求越 来越高。在早期的 电 机 控 制 中,普 遍 采 用 单 片 机 微 控 制 器, 该控制器运算处 理 速 度 较 慢,内 部 资 源 和 接 口 容 量 有 限,已 不能满足电机快速调速的要求,而导致整个系统精度受到很 大的影响。随着微处理器的技术的快速发展,以高速微处理 器为核心的控制系统已成为电机控制系统的发展趋势。 二、直流双闭环调速系统设计 ( 一) 控制系统的设计。以可编程 DSP 控制器为核心构 成的运动控制系统为了满足世界范围内运动控制系统的需 要,TI 公司推出了 TMS320x24x 系列 DSP 控制器。 基于 DSP 控制器构成的电机控制系统事实上是一个单 片机,因为整个电动机控制所需的各种功能都可以由 DSP 控 制器来实现。因此,可 大 幅 度 缩 小 目 标 系 统 的 体 积,减 少 外
环境温度监测报警系统
□黄光华
【摘 要】本系统主要是由传感器模块,转换放大电路,单片机显示控制模块,语音模块组成。以 AT89C52 单片机为控制芯片, 控制数码管实时显示监测温度,超温报警,语音播报等功能,监测温度曲线液晶屏上显示。
【关键词】ATC89C52; AD590; 实时监测; AD677 【作者单位】黄光华,赣南师范学院科技学院
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直流双闭环调速系统研究
□丛高影
【摘 要】本文是基于 DSP 控制的直流双闭环调速系统,以 TMS320F2407A 为主控制器,它功耗低,控制功能强,同时,配以相应 的接口电路,包括 D / A 转换器、触发电路等。D / A 转换器及触发电路,实现整个系统控制量的输出,达到电动机调速 的目的。
环境温度监控报警系统
环境温度监控报警系统随着现代工业和科技的发展,环境控制变得日益重要。
从工厂到办公室到家里,我们需要保持理想的温度和湿度条件,以保持我们的舒适和健康。
环境温度监控报警系统是当今最常见的解决方案之一,它可以在环境温度或湿度超出设定值时及时报警,保证我们的生产和生活质量。
一、环境温度监控报警系统的原理和基础结构环境温度监控报警系统包含传感器、控制器和报警器三个基本部分。
传感器用于检测环境的温度和湿度,将数据传输到控制器。
控制器将数据进行分析后,将温度和湿度的变化与系统设定值进行比较,并根据结果控制报警器的开关。
传感器的种类主要有两个:一是用于测量温度的温度传感器,二是用来测量湿度的湿度传感器。
温度传感器通常是NTC 热敏电阻器、Pt100热电阻或热电偶等,而湿度传感器则常见有电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器等。
传感器与控制器之间通常采用模拟或数字接口传输数据,常用的有4-20mA、RS485、RS232和CAN等。
控制器是环境监控系统的核心部分,主要由虚拟仪表、中央处理器、通信接口、控制回路等组成。
控制器负责对传感器检测到的温度和湿度数据进行处理,将其转化为数字信号并存储。
此外,控制器还可以根据环境需要自动进行控制,并将报警信号传输至报警器。
报警器通常分为声光报警器和短信/邮件报警器两种。
声光报警器包括喇叭和闪光灯,当环境温度或湿度变化超过设定值时,声光报警器就会响起并闪烁,提醒用户注意。
而短信报警器可以通过SIM卡和GPRS/3G网络将报警信息发送给用户手机或邮箱,用户即使不在现场也能及时得到通知。
二、环境温度监控报警系统的应用场景环境温度监控报警系统可以在生产、医疗、餐饮和家庭等领域起到重要作用。
生产领域。
在生产车间中,很多生产设备需要在特定的环境条件下运行,如果环境温度和湿度过高或过低,不仅会影响设备的性能,还会造成生产出的产品质量下降,甚至出现安全隐患。
环境温度监控报警系统可以实时监测环境温度和湿度,及时发送报警信号给相关人员,防止生产事故的发生。
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目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计的主要内容和任务分析 (2)3.控制系统的总体要求 (2)4.温度报警控制系统硬件部分设计分析 (3)4.1 温度传感器DSl8B20 (3)4.2 AT89C51单片机简介 (9)4.3 74HC138功能介绍 (11)4.4 74HC377功能介绍 (12)4.5 74HC245功能介绍 (12)4.6 温度报警控制系统电路图 (13)5.温度报警控制系统软件部分设计分析 (14)5.1 程序实现功能 (14)5.2 程序流程图 (14)5.3温度报警控制程序 (17)6. 系统调试 (17)课程设计体会 (18)参考文献 (18)附件 (19)温度报警控制系统设计1.设计目的:1、通过温度报警控制系统的设计,了解数字式温度传感器DS18B20的工作原理及其控制方法;2、通过温度报警控制系统的设计,掌握单片机AT89C51的结构原理及其控制指令的应用,熟练应用AT89C51完成一个系统的控制;3、通过温度报警控制系统的设计,使学生了解一个控制系统设计的基本步骤,程序设计的基本方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力,通过课程设计,还可以使学生树立正确的世界观,培养实事求是、严肃认真、具有高度责任感的工作作风;4、学习完成控制系统的硬件设计、软件设计、仿真调试的过程。
2.课程设计的主要内容和任务分析任务:以单片机AT89C51作为核心,基于数字式温度传感器DS18B20的功能,设计一个具有LED显示功能、按键功能、温度检测功能及控制操作功能的控制系统。
内容:设计基于DS18B20的数字式烤箱温度控制系统,控制电路主要包括,led显示电路、按键电路、温度检测电路及控制电路。
控制程序主要包括主程序、读出温度子程序、按键子程序、显示子程序、控制子程序等。
要求能检测、显示烤箱温度,并控制烤箱温度在一可设定区域。
3.控制系统的总体要求:1.对烤箱温度进行检测及控制。
温度显示范围:0゜C~+99゜C,精度误差在1゜C以内。
2.温度控制在设置的上下限范围。
3.能设置并保存温度上、下限值,并可随时修改。
4.LED数码管直读显示实测温度,设置温度上限温度,下限温度(用键控制设定温度)。
5.温度超出上、下限值时,报警;根据所测温度所在的界限控制烤箱是否加热。
6.启/停键用以启动和停止加热,上电复位后,不论启动还是停止状态,人机界面显示烤箱内温度值,同时也要求显示界面区分停止和运行状态。
4.温度报警控制系统硬件部分设计分析:4.1 温度传感器DSl8B20由美国DALLAS半导体公司生产的DSl8B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器,可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中,例如多路温度测控仪、中央空调、大型冷库、恒温装置等。
此外巧妙利用DSl8B20内部64位激光ROM中具有惟一性的48位产品序号,还可设计成专供大型宾馆客房或军事仓库使用的保密性极佳的电子密码锁。
DSl8B20的电源电压范围均扩展到+3~+5.5V,DSl8B20还能对温度分辨力进行编程,选择9位~12位模式下工作,在12位模式下的最高分辨力可达0.0625℃。
4.1.1 DS18B20的性能特点(1)DSl8B20采用DALLAS公司独特的“单线(1-Wire)总线”专有技术,通过串行通信接口(I/O)直接输出被测温度值(9位二进制数据,含符号位)。
(2)在测温范围是-55~+125℃时,测量误差不超过±2℃,在-10~+85℃范围内,可确保测量误差不超过±0.5℃。
温度/数字量转换时间的典型值仅需93.75ms,比DS1820有很大的提高.(3)内含64位经过激光修正的只读存储器ROM,扣除8位产品系列号和8位循环冗余校验码CRC之后,产品序号占48位。
出厂前就作为DSl8B20惟一的产品序号,存入其ROM中。
在构成大型温控系统时,允许在单线总线上挂接多片DSl8B20。
4.1.2 DS18B20的工作原理DSl8B20的原理与DS1820的原理是一样的。
DS18B20继承了DS1820的所有优点。
DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装,引脚排列如图1-1所示。
I/O为数据输入/输出端(即单线总线),它属于漏极开路输出,外接上拉电阻后,常态下呈高电平。
U DD是可供选用的外部+5V电源端,不用时需接地。
GND为地,NC 为空脚。
其内部框图如图1-2所示。
主要包括7部分:①寄生电源;②温度传感器;③64位激光(laser)ROM与单线接口;④高速暂存器,即便笺式RAM,用于存放中间数据;⑤T H触发寄存器和T L触发寄存器,分别用来存储用户设定的温度上、下限t H、t L值;⑥存储与控制逻辑;⑦8位循环冗余校验码(CRC)发生器。
下面分别介绍各部分的工作原理。
(a)(b)图1-1 DS1820/DS18B20的引脚排列(a) PR—35封装(b) SOIC封装图1-2 DS18B20的内部框图(1)测温电路原理DSl8B20内部测温电路框图如图1-4 所示。
低温度系数振荡器用于产生稳定的频率ƒ0,高温度系数振荡器则相当于T/ƒ转换器,能将被测温度t转换成频率信号ƒ0图中还隐含着计数门,当计数门打开时,DSl8B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲ƒ0进行计数,进而完成温度测量。
计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定。
每次测量前,首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器、温度寄存器中。
在计数门关闭之前若计数器已减至零,温度寄存器中的数值就增加0.5℃。
然后,计数器依斜率累加器的状态置入新的数值,再对时钟计数,然后减至零,温度寄存器值又增加0.5℃。
只要计数门仍未关闭,就重复上述过程,直至温度寄存值达到被测温度值。
这就是DSl8B20的测温原理。
斜率累加器能对振荡器的非线性予以补偿,提高测量准确度。
需要指出,温度值本应为9位(其中,符号占一位),但因符号位又被扩展成高8位,故实际以16位补码的形式读出。
其中,高8位代表符号,“0”表示t>0℃,“1”表示t<0℃;低8位则以0.5℃/LSB。
图1-3 内部测温电路框图表1—1 温度—数据的对应关系温度/℃数字输出(二进制)数字输出(十六进制)+125 0000 0111 1101 0000 07D0H+85 0000 0101 0101 0000 0550H+25.0625 0000 0001 1001 0001 0191H+10.125 0000 0000 1010 0010 00A2H+0.5 0000 0000 0000 1000 0008H0 0000 0000 0000 0000 0000H-0.5 1111 1111 1111 1000 FFF8H-10.125 1111 1111 0101 1110 FF5EH-25.0625 1111 1110 0101 1111 FE6FH-55 1111 1100 1001 0000 FC90H温度与数据的对应关系见表1—1。
欲测量华氏温度(0F),需进行下述换算:t(0F)=9/5(0C)+32 (1—1)DS18B20中温度字节中的位定义低八位232221202-12-22-32-4高八位S S S S S 262524DSl8B20型单线智能温度传感器典型的测温误差在0~70℃范围内,DSl8B20的上、下限测温误差分别为+0.5℃、-0.5℃,而典型产品的误差仅为±0.25℃。
(4)高速暂存器(简称暂存器)它由便笺式RAM、非易失性电擦写E2RAM所组成,后者用来存储t H和t L值。
图1-4 暂存器的操作命令流程图数据先写入RAM,经校验后再传给E2RAM。
便笺式RAM占9个字节,第0、1字节是测量出的温度信息,第2、3字节分别是t H 、t L值,第4、5字节不用。
第6、7字节为计数寄存器,可用于提高温度分辨力。
第8字节用来存储上述8字节的循环冗余校验码。
详见表3—2。
暂存器的命令集见表3—3。
6条命令分别为温度转换、读暂存器、写暂存器、复制暂存器、重新调出E2RAM、读电源供电方式。
便笺式RAM 字节E2RAM温度低字节0温度高字节 1报警上限/用户定义字节1 2 报警上限/用户定义字节1报警下限/用户定义字节2 3 报警下限/用户定义字节2保留 4(5)初始化对DSl8B20的操作是首先进行初始化,然后执行ROM操作命令,再执行暂存器操作命令,最后完成数据处理。
(6)报警信号在完成温度转换之后,DSl8B20就把测得的温度值,同t H、t L作比较。
若t>t H或t<t L,则将该器件的报警标志置位,并对主CPU发出的报警搜索命令做出响应。
因此可用多片DSl8B20同时测量温度并进行报警搜索。
一旦某个测温点越限,主CPU用报警搜索命令即可识别正在报警的DSl8B20,并且读出其序号,而不必考虑其他未报警的DSl8B20。
4.2 AT89C51 单片机简介AT89C51 是一种带4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM)的低电压,高性能CMOS8 位微处理器(俗称单片机)。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的AT89C51 是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51 单片机管脚如图所示。
图1-5 AT89C51 管脚各管脚功能:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0 口:P0 口为一个8 位漏级开路双向I/O 口,每脚可吸收8TTL 门电流。
当P1 口的管脚第一次写1 时,被定义为高阻输入。
P0 能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0 外部必须被拉高。
P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1 口管脚写入1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1 口作为第八位地址接收。
P2 口:P2 口为一个内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 口缓冲器可接收,输出4 个TTL 门电流,当P2 口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2 口的管脚被外部拉低,将输出电流。