水箱恒温控制系统的设计
恒温水箱系统设计
恒温水箱系统设计
引言：
恒温水箱系统是一种常见的热水供应设备，主要用于家庭、学校、酒
店等场所的热水供应。设计一个高效稳定的恒温水箱系统，不仅需要考虑
热水的供应和保温效果，还需要将能耗降到最低，提高系统的可靠性和安
全性。本文将从系统的结构、工作原理、控制策略和优化设计等方面进行
详细探讨，希望能为恒温水箱系统的设计提供一定参考。
一、系统结构设计
1.热水储存槽：热水储存槽是恒温水箱系统的核心组件，主要用于存
储热水并保持温度稳定。槽体材料可选用不导热的材料，内部应进行防腐
处理。由于热水具有膨胀特性，应在槽体设计上考虑到热胀冷缩的因素。
2.加热装置：恒温水箱系统的加热装置可以采用电加热器、太阳能板
加热器或燃气加热器等，根据实际情况选择合适的加热源。加热装置要具
有良好的能效和稳定性，确保热水能够快速达到设定温度，并保持稳定。
3.维持温度装置：为了保持热水的恒温性，需要在系统中加入维持温
度装置，例如温度传感器和温控器等。温度传感器用于实时监测热水的温度，而温控器则通过与加热装置进行联动，调节加热功率，控制热水的温
度在设定范围内。
二、工作原理
1.加热过程：当恒温水箱系统开始工作时，温控器会检测热水的温度，如果低于设定温度，则启动加热装置进行加热。加热装置向热水储存槽中
提供热量，使热水温度逐渐升高，直到达到设定温度为止。
2.储存过程：当热水的温度达到设定温度后，温控器会断开加热装置的供电，停止加热过程。此时，热水会继续以热胀冷缩的方式保持恒温状态，并由热水储存槽提供热水供应。
3.供水过程：当有需求时，用户可以通过水龙头或其他水位供水装置获取热水。供水过程中，恒温水箱系统会根据监测到的热水温度实时调节加热装置的功率，确保供水温度保持恒定。
水箱恒温控制系统的设计综述
水箱恒温控制系统的设计
[摘要]恒温控制在工业生产过程中举足轻重，温度的控制直接影响着工业生产的产量和质量。本设计是基于STC89C521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：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、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，进行数码管显示，当加热到设定值后立刻报警。另外，本系统通过软件实现对按键误差、加热过冲的调整，以提高系统的安全性、可靠性和稳定性。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STC89C52作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
The Design of Refrigerator Door Shell Shaping Control
System
Abstract:The system makes use of the single chip STC89C52 as the temperature controlling center, uses numeral thermometer DS18B20 which transmits as 1-wire way as the temperature sensor, through the pressed key, the numerical code demonstrated composite of the man-machine interactive connection ,to realize set and adjust the initial temperature value. After the system works, the digital tube will demonstrate the temperature value, when temperature arriving to the setting value, the buzzer will be work immediately. In addition, the system through the software adjusting to the pressed key error, and the excessively hutting. All of these are in order to enhance the system’s security, reliability and stability.
水箱自动控制系统设计原理图及程序
课程：创新与综合课程设计
电子与电气工程学院实践教学环节说明书
题目名称水箱水位自动控制装置
学院电子与电气工程学院
专业电子信息工程
班级
学号
学生姓名
起止日期13周周一~14周周五
水箱液位控制系统是典型的自动控制系统，在工业应用上可以模拟水塔液位、炉内成分等多种控制对象的自动控制系统。
本次课程设计思路是以单片机为控制中心，对水位传感器、电机驱动模块、按键及显示进行控制。通过按键设置水位传感器的位置，在水龙头及阀门的各种开度下，通过控制水泵工作或不工作来维持水箱二的液面高度基本维持不变。
一、设计题及即要求
1、设计并制作一个水箱水位自动控制装置，原理示意图如下：
2、基本要求：设计并制作一个水箱水位自动控制装置。
（1）水箱1 的长×宽×高为50 ×40 ×40 cm；水箱2 的长
×宽×高为40×30 ×
40 cm（相同容积亦可）；水箱1 的放在地面，水箱2 放置高度距地0.8-1.2m。
（2）在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变，
误差≤1cm。
（3）水箱 2 中要求的水位高度及上下限可以通过键盘任意设置；
（4）实时显示水箱2 中水位的实际高度和水泵、阀门的工作状态。
3、发挥部分：
（1）在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变，
误差≤0.3 cm。
（2）由无线远程控制器实现基本要求，无线通讯距离不小于10 米。远程控
制器上能够同步实现超限报警显示。
（3）其他创新。
二、设计思路：
以单片机为控制中心，对水位传感器、电机驱动模块、按键及显示进行控制。通过按键设置水位传感器的位置，在水龙头及阀门的各种开度下，通过控制水泵工作或不工作来维持水箱二的液面高度基本
基于PID算法的水温控制系统设计
基于PID算法的水温控制系统设计
PID（比例-积分-微分）是一种常用的控制算法，可用于实现对水温的控制。
恒温控制系统的工作原理是：将传感器测量到的温度值与目标温度值进行比较，然后计算出一个控制信号，通过执行器控制加热器的输出功率，使水温维持在目标温度值附近。
以下是使用PID算法的水温控制系统的设计流程：
1. 确定系统参数：首先需要确定控制周期、传感器类型、执行器类型等参数。
2. 指定控制目标：设定所需的目标温度值，例如35℃。
3. 设计控制算法：使用PID算法来计算控制信号，其基本公式为：控制信号 = KP × (错误值) + KI × (错误值累积) + KD ×(误差变化)，其中KP、KI和KD分别为比例、积分和微分系数。
4. 实现控制循环：实现一个控制循环，周期性读取传感器测量值、计算控制信号，并根据控制信号与执行器的特性来调整温度。
5. 调整参数并测试：将PID算法中的KP、KI和KD参数调整到最优值，并进行多次测试，以确认控制系统的性能稳定可靠。
水箱自动控制系统设计原理图及程序.
课程：创新与综合课程设计
电子与电气工程学院实践教学环节说明书
题目名称水箱水位自动控制装置
学院电子与电气工程学院
专业电子信息工程
班级
学号
学生姓名
起止日期13周周一~14周周五
水箱液位控制系统是典型的自动控制系统，在工业应用上可以模拟水塔液位、炉内成分等多种控制对象的自动控制系统。
本次课程设计思路是以单片机为控制中心，对水位传感器、电机驱动模块、按键及显示进行控制。通过按键设置水位传感器的位置，在水龙头及阀门的各种开度下，通过控制水泵工作或不工作来维持水箱二的液面高度基本维持不变。
一、设计题及即要求
1、设计并制作一个水箱水位自动控制装置，原理示意图如下：
2、基本要求：设计并制作一个水箱水位自动控制装置。
（1）水箱1 的长×宽×高为50 ×40 ×40 cm；水箱2 的长
×宽×高为40×30 ×
40 cm（相同容积亦可）；水箱1 的放在地面，水箱2 放置高度距地0.8-1.2m。
（2）在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变，
误差≤1cm。
（3）水箱 2 中要求的水位高度及上下限可以通过键盘任意设置；
（4）实时显示水箱2 中水位的实际高度和水泵、阀门的工作状态。
3、发挥部分：
（1）在出水龙头各种开度状态下装置能够自动控制水箱 2 中水位的高度不变，
误差≤0.3 cm。
（2）由无线远程控制器实现基本要求，无线通讯距离不小于10 米。远程控
制器上能够同步实现超限报警显示。
（3）其他创新。
二、设计思路：
以单片机为控制中心，对水位传感器、电机驱动模块、按键及显示进行控制。通过按键设置水位传感器的位置，在水龙头及阀门的各种开度下，通过控制水泵工作或不工作来维持水箱二的液面高度基本
水箱温度控制系统--毕业设计
青岛滨海学院毕业设计
前言
工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。随着科学技术的不断发展，技术领域在探索中不断创新，如今采用自动化控制已成为企业获取更大利润的有利手段，在当今时代，自动控制技术的应用已随处可见，小到家用电器，大到工业生产，航天事业，科技发展使人们生活水平有了大大的提高。自动化控制的引入提高了企业生产的经济效益，从而对推进我国工业的节能减排，增加产量起到重大的推动作用。但在控制过程中常常会受到各种因素的干扰使控制仪表无法运行在最佳状态。
在我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。工业生产中采用的控制方法有很多，例如，PLC控制技术，单片机控制技术，PID调节控制等等。为了提高生产的经济效益，本文采用理论联系实际设计了水箱温度控制系统，是工业联系生产过程控制系统的真实模拟与缩影。
本装置可进行温度、压力、液位等多种系统以及调节器、调节阀、检测等单元的试验。文章中对水箱的温度控制系统的动特性在理论上进行深入的分析，并通过实验给于验证。
水箱的温度控制系统
1 控制理论与过程控制系统的概述
概括地说，控制论发展经过了三个时期：第一阶段是四十年代末到五十年代的经典控制论时期，着重研究单机自动化，解决单输入单输出（SISO-Single Input Single Output）系统的控制问题；它的主要数学工具是微分方程、拉普拉斯变换和传递函数；主要研究方法是时域法、频域法和根轨迹法；主要问题是控制系统的快速性、稳定性及其精度。
恒温箱控制系统设计
一．课程设计内容
运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识，设计出一台以AT89C52为核心的恒温箱控制器，对恒温箱的温度进行控制。完成恒温箱温度的检测、控制信号的输出、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计，A/D和D/A转换器件可自行确定，利用按键（自行定义）进行温度的设定，同时将当前温度的测量值显示在LED上。
恒温箱控制器要求如下：
1）目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。
2）控制精度为±1度。
3）温度传感器输入量程：30摄氏度——120摄氏度，电流4——20mA。
加热器为交流220V，1000W电炉。
二．课程设计应完成的工作
1）硬件部分包括微处理器（MCU）、D/A转换、输出通道单元、键盘、显
示等；
2）软件部分包括键盘扫描、D / A转换、输出控制、显示等；
3）用PROTEUS软件仿真实现；
4）画出系统的硬件电路结构图和软件程序框图；
5）撰写设计说明书一份(不少于2000字)，阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法，重点阐述系统组成框图、硬件原理设计和软件程序流程图。说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及
硬件电路结构图和软件程序框图等材料。
注：设计说明书题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小
四，宋体，并用A4纸打印。
三．课程设计进程安排
序号课程设计各阶段名称日期、周次
1 总体设计，硬件设计2012年12月24日~25日，17周
2 绘制软件程序流程图，编写软件2012年12月26日~28日，17周
恒温水箱控制系统的设计
恒温水箱控制系统的设计
第一章绪论
温度是工业控制对象主要被控参数之一，在温度控制中由于受到温度控制对象特（如惯性大、滞后大、非线性等）的影响使得控制性能难以提高有些工业过程温度控制的不好直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统非常有价值。
1.1 课题背景
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，国外温度控制系统发展迅速并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果在这方面以日本、美国、德国、瑞典等国技术领先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并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：1.适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；2.能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；3.能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；4.这些温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术运用先进的算法适应的范围广泛；5.温控器普遍具有参数自整定功能借助计算机软件技术温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自
动整定的功能有的还具有自学习功能它能够根据历史经验及控制对象的变化情况自动调
整相关控制参数以保证控制效果的最优化；6.温度控制系统具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点目前国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛但从国内生产的温度控制器来讲总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比仍然有着较大的差距。目前我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平成熟产品主要以"点位"控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制，而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表国内技术还不十分成熟。形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面国外已有较多的成熟产品，但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后还没有开发出性能可靠的自整定软件，控制参数大多靠人
PLC恒温水箱控制系统毕业设计
PLC恒温水箱控制系统毕业设计
首先，我们将使用一种可编程逻辑控制器（PLC）来实现该系统。PLC
是一种专业设计用于自动化控制系统的计算机硬件设备。它可以通过逻辑
程序对输入信号进行处理，并根据程序中定义的逻辑规则来控制输出信号。在本设计中，PLC将作为核心控制单元来实现恒温水箱控制。
其次，我们需要设计一个温度传感器来实时监测水箱内的温度。温度
传感器可以通过感知器的温度变化来产生相应的电信号，并将其传递给PLC进行处理。在设计过程中，我们需要选择一个高精度、可靠性高的温
度传感器，以确保控制系统的准确性和稳定性。
接下来，我们需要设计一个恒温控制回路，并将其连接到水箱中的加
热器。该控制回路可以根据PLC传递过来的温度数据，自动调整加热器的
工作状态，以维持恒定的水箱温度。在设计过程中，我们需要充分考虑水
箱的体积、加热器的功率和加热时间等因素，以确保系统能够快速响应温
度变化，并达到恒温的要求。
此外，为了满足实际生产的需求，我们需要在系统中设置一些安全保
护措施。例如，当水箱内温度超过设定的上限或下限时，PLC应该能够自
动切断加热器的供电，以防止温度过高或过低导致的不可逆损坏。此外，
我们还可以设置报警系统，当温度超过安全范围时，发出警报以提醒操作
人员及时处理。
最后，我们需要设计一个人机界面（HMI），以便操作人员能够方便
地监控和控制系统的运行状态。HMI应该提供实时的温度显示、温度设定
功能以及对加热器工作状态的控制等。另外，为了便于维护和故障排除，HMI还应提供一些系统参数的查看和修改功能。
综上所述，PLC恒温水箱控制系统是一个涉及多种技术和设备的复杂系统。在实际的设计和实现过程中，我们需要仔细考虑系统的功能需求、硬件选型、软件编程以及安全保护等方面的问题，以确保系统能够稳定、高效地运行。通过本篇文章的介绍，相信读者对PLC恒温水箱控制系统的设计和实现有了更深入的了解。
恒温控制系统设计与实现
恒温控制系统设计与实现
恒温控制系统是一种自动调节温度的机械设备，不仅在实验室
研究中有广泛的应用，也在医疗、环保、食品加工等实际生产中
起到重要的作用。本文将从设计、制作、实现等方面介绍恒温控
制系统。
一、设计
设计恒温控制系统需要考虑以下因素：温度范围、精度要求、
稳定性、驱动方式、控制方式等。为了满足不同的需求，设计过
程需要进行正确的参数选择。
首先，选择温度范围。根据不同的应用场景，如实验室、医疗、食品等，温度范围会有所不同。对于实验室来说，温度范围一般
在0~100℃之间，而对于食品加工行业，温度范围则可能需要达到200℃以上。
其次，精度要求。恒温控制系统需要达到的温度精度在不同场
景下也会有所不同。比如，在实验室中，温度精度要求至少在0.1℃以内，而在一些生产场景中，温度精度要求则可以更低。
稳定性也是设计考虑的因素之一。恒温控制系统需要在设定温
度时，快速将控制器的输出信号调整到合适的电平，使恒温器能
够实现控制。而为了实现缓慢而稳定的温度变化，系统需要具备
一定的稳定性和抗干扰能力。
驱动方式也需要设计考虑。恒温控制系统在实现温度控制时需
要使用功率放大器来驱动加热和制冷器件。而不同的系统会使用
不同种类的功率放大器来驱动，如MOSFET放大器、晶体管放大器、三极管放大器等。
最后是控制方式。恒温控制系统可以使用开环和闭环两种控制
方式，开环控制的精度相对较低，适合一些简单的控制场景，而
闭环控制可以根据系统的反馈信号进行反馈修正，从而获得更高
的控制精度。
二、制作
在设计完成后，需要将系统制作出来。首先需要进行电路设计，如功率放大器的设计、AD转换电路的设计等。由于不同场景下的电路设计可能存在差异，因此需要按照具体需求进行设计。
plc控制恒温水箱的设计
设计题目： plc控制恒温水箱的设计学校：
姓名：
学号：
指导老师：
目录
1 设计方案的确定 (3)
1.1 各控制方案的比较 (3)
1.2 PLC温控系统原理 (5)
2 系统硬件设计 (7)
2.1硬件分配 (7)
2.3 恒温控制的PLC 控制装置示意图 (8)
2.4工艺过程及控制要求说明 (8)
2.5 I/O地址表 (10)
2.6温度传感器 (11)
2.7 PLC主机 (13)
2.8 执行单元 (16)
2.9 LED显示器显示方式 (16)
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 (17)
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,恒温水箱的水温需要运用PID控制。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
首先， PID 应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样 PID 就可控制了。
游泳池恒温控制系统的设计
游泳池恒温控制系统的设计
一、引言
二、系统设计
1.传感器
2.温控器
温控器是游泳池恒温控制系统的核心组件，用于接收传感器的温度数据并根据设定的温度范围来控制水泵的运行。温控器通常具有温度显示和调节功能，并可以通过控制水泵的运行时间和速度来实现温度的调节。
3.水泵
水泵是游泳池恒温控制系统中的另一个关键组件，用于将热水从加热系统输送到游泳池中。水泵通常具有可调节的流量和速度，以便根据温控器的指令调整水温。
4.其他设备
根据具体的系统需求，游泳池恒温控制系统可能还需要其他设备，例如加热器、冷却器和循环系统等。这些设备的选择取决于游泳池的大小、所处的环境和预算。
三、系统实现
1.硬件连接
首先，安装温度传感器，并将其连接到温控器。然后，将水泵连接到温控器，并确保其正确工作。如果有其他设备，也需要将它们连接到系统中。
2.参数设置
根据游泳池的需求，设置温控器的温度范围和相关参数。确保温控器能够准确地感知温度，并按照预先设定的范围进行控制。
3.系统运行
启动游泳池恒温控制系统，并进行测试。观察温度传感器的读数是否与实际水温相匹配，并调整温控器的参数，直到达到所需的水温。
四、系统优化
1.能源效率
为了提高系统的能源效率，可以采用智能控制策略。例如，根据游泳池的使用情况和环境温度的变化，自动调整水泵和加热器的运行时间和速度，以达到最佳的能源利用率。
2.故障检测
3.远程监控
为了方便管理和控制，可以将游泳池恒温控制系统与互联网连接，并提供远程监控和控制功能。这样，用户可以通过手机或计算机远程查看和控制游泳池的温度。
五、总结
恒温水箱系统设计
恒温水箱系统设计
——热工测量仪表作业
班级：xxxxx
学号：xxxxxxx
姓名：XX
2014-11-9
恒温水箱系统设计
一、设计要求
设计一个温度控制在0℃~100℃的恒温控制系统，控制精度保持在±1℃。
设定背景：设计一个恒温水箱（用于洗澡设施），通过控制加热器和冷水龙头的开关来保持水箱中水的温度稳定在设定值。
二、整体规划
整个系统因为要保持恒定温度，所以必须引入负反馈，成为闭环控制系统，整体规划如下图：
图中，被控对象的温度通过温度传感器测量并传递给控制器，控制器通过对于测量温度和设定温度的大小比较来决定执行机构的工作状态，从而达到使控制对象温度恒定的目的。
三、器材选取
由于本控制系统整体较简单，所以控制器采用八位51系列单片机STC89C52，而且其成本低廉，开发过程简单，是该系统控制器的最适选择。
执行机构分为加热器和降温器，加热器选用普通加热棒，伸入水箱中，而其开关选择继电器，以便于单片机控制；降温器则设计为一个通过继电器控制其开关的水龙头。
控制对象则选择装满水的铁皮水箱。
温度传感器选择ds18b20，通过查阅ds18b20的数据手册，其理论精度可以达到0.0625℃，在-10～+85℃时准确度为±0.5℃，对于恒温水箱来说这已经完全满足要求，故选择其作为温度传感器，由于ds18b20是数字温度传感器，所以不再需A/D转换，简化了电路，十分方便。
整个系统还需使用者输入设定温度，所以需要一个人机交互平台，对于这个平台可采用LCD1602液晶屏和独立按键实现。
四、硬件电路设计
1.最小系统
单片机最小系统图：
恒温箱自动控制系统设计报告 水温自动控制系统设计报告
恒温箱自动控制系统设计
目录：
1系统方案 (2)
1.1恒温箱控制系统设计任务和要求 (2)
1.2恒温箱控制系统部分 (2)
1.3温度控制系统算法分析 (3)
2系统硬件设计 (6)
2.1总体设计框图及说明 (6)
2.2各个子模块设计 (7)
2.2.1 CPU的选择 (7)
2.2.2温度采集电路 (8)
2.2.3温度控制电路设计 (9)
2.2.4键盘设置电路 (11)
2.2.5 LCD显示电路 (12)
2.2.6 报警电路 (13)
3系统软件设计 (14)
3.1程序框架结构 (14)
3.2程序流程图及部分程序 (14)
3.2.1主程序模块 (14)
3.2.2按键程序 (16)
3.2.3 LCD显示程序 (16)
3.2.4 DS18B20采集温度程序 (17)
3.2.5PID计算程序 (20)
3.2.6 继电器控制程序 (21)
3.2.7附加显示时间程序 (21)
4 系统仿真报告 (21)
5 系统的焊接与调试 (26)
6 结论与心得体会 (27)
7 参考文献 (28)
8 附录一系统源程序 (29)
1系统方案
1.1恒温箱控制系统设计任务和要求
该系统为一实验系统，系统设计任务如下：
设计一个恒温箱自动控制系统，控制对象为一玻璃钢的一部分。箱内温度可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动调整，以保持特定的温度不变。
系统设计具体要求：
温度设定范围为30-50摄氏度；
环境温度降低是控制恒温箱温度误差小于1摄氏度；
采用适当的方法，使得温度在一定范围内才进行控制，大于某一范围直接加热或者不加热，减小系统的调节时间；
恒温箱温度控制系统
恒温箱温度控制系统
（一）原理图：
（二）原理分析：如图Ａ所示是一个用电阻丝加热的恒温箱温度控制系统。控制变压器活动触点的位置改变了输入电压，则通过电阻丝的电流将产生变化，使恒温箱得到不同的温度。所以，控制活动触点的位置可以达到控制温度的目的。这里的被控变量是恒温箱的温度，经热电偶测量并与设定值比较后，其偏差经过放大器放大，控制电动机的转向，然后经过传动装置，移动变压器的活动触点位置。结果使偏差减少，直到温度达设定值为止，系统的框图如图Ｂ所示。
（三）各环节组成及作用：
被控对象：恒温箱
被控制量：恒温箱里的温度
检测元件：热电偶，检测恒温箱内的温度值
比较元件和控制元件：放大器，把检测元件检测出来的温度值与设定值进
行比较并放大，如果发现有偏差，马上经过已经规
定好的比例、微分、积分等算法进行计算，把计算
的结果输出给下一个环节
执行元件：电动机，接收控制器的控制信号，改变电动机的工作频率，继
而来调节恒温箱内的温度
（四）系统框图：
基于单片机的水箱控制系统的设计
基于单片机的水箱控制系统的设计
水箱控制系统是一种用于智能化控制水箱水位、供水和排水的设备。
它主要由单片机、传感器、执行器和人机界面组成。本文将详细介绍水箱
控制系统的设计思路和具体实现。
一、设计思路
水箱控制系统的设计目标是实现对水箱水位的自动控制，保持水箱水
位在合理范围内，同时能够自动供水和排水。为了达到这个目标，可以按
照以下步骤进行设计：
1.确定控制策略：根据水箱的不同需求，确定控制策略。例如，可以
通过浮球传感器来检测水位，当水位低于预设值时，自动启动水泵进行供水；当水位高于预设值时，自动启动排水泵进行排水。
2.选择合适的传感器和执行器：根据控制策略确定需要使用的传感器
和执行器。例如，可以选择水位传感器、温度传感器和电磁阀作为传感器
和执行器。
3.设计硬件电路：根据传感器和执行器的特点，设计硬件电路。例如，使用单片机作为控制核心，将传感器和执行器连接到单片机的输入输出口。
4.编写控制程序：根据控制策略和硬件电路，编写控制程序。例如，
通过单片机的输入引脚读取传感器的数值，通过输出引脚控制执行器的开关。
5.设计人机界面：为了方便用户操作和监控水箱的工作状态，设计一
个简单直观的人机界面。例如，可以使用液晶显示屏显示水箱的水位和温度，使用按键进行参数设置。
二、具体实现
1.控制策略：我们选择使用浮球传感器来检测水位。当水位低于预设
值时，自动启动水泵进行供水；水位高于预设值时，自动启动排水泵进行
排水。
2.传感器和执行器选择：选择合适的浮球传感器、温度传感器、水泵
和排水泵。
3.硬件电路设计：将传感器和执行器连接到单片机的输入输出口。通
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水箱恒温控制系统的设计
[摘要]恒温控制在工业生产过程中举足轻重，温度的控制直接影响着工业生产的产量和质量。本设计是基于STC89C521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：温度传感器、显示、控制和报警的设计；软件包括：键盘管理程序设计、显示程序设计、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，进行数码管显示，当加热到设定值后立刻报警。另外，本系统通过软件实现对按键误差、加热过冲的调整，以提高系统的安全性、可靠性和稳定性。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STC89C52作为主控芯片，数码管作为显示输出，实现了对温度的实时测量与恒定控制。
The Design of Refrigerator Door Shell Shaping Control
System
Abstract:The system makes use of the single chip STC89C52 as the temperature controlling center, uses numeral thermometer DS18B20 which transmits as 1-wire way as the temperature sensor, through the pressed key, the numerical code demonstrated composite of the man-machine interactive connection ,to realize set and adjust the initial temperature value. After the system works, the digital tube will demonstrate the temperature value, when temperature arriving to the setting value, the buzzer will be work immediately. In addition, the system through the software adjusting to the pressed key error, and the excessively hutting. All of these are in order to enhance the system’s security, reliability and stability.
第一章·绪论
1.1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。
1.2 国内外恒温控制技术发展现状及趋势
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。
目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化、小型化等方面快速发展。虽然温度控制系统在国内各行各业的应用已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器及技术来讲，其总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
2、国内恒温控制的发展现状及趋势
我国目前在恒温控制技术这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平，成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变的温度系统控制。在适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表领域内，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少。因此，我国在恒温控制等控制仪表行业与国外还有着一定的差距。
从过程量的检测角度出发，温度是最常见的过程变量之一，它是一个非常重要的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶以及空气流动等物理和化学过程。而恒温控制技术在工业领域应用非常广泛，由于其具有工况复杂、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点,它对控制调节器要求较高。其温度控制不好就可能引起生产安全，产品质量和产量等一系列问题。尽管恒温控制很重要，但是要控制好温度常常会遇到意想不到的困难。
随着嵌入式系统开发技术的快速发展及其在各个领域的广泛应用，人们对电子产品的小型化和智能化要求越来越高，作为高新技术之一的单片机以其体积小、价格低、可靠性高、适用范围大以及本身的指令系统等诸多优势，在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。
1.3 课题目的及意义
随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的运用，智能化已经成为现在温度测量的主流发展方向。温度是科学技术中最近本的物理量之一，物理、化学、生物等学科都离不开温度的测量。在工业生产和实验研究中，温度常常是表征对象和过程的重要参数之一。例如，某些化学反应要在适当的温度下进行一定的时间才能出现反应现象；分馏的操作也是要有苛刻的温度环境才能正常进行以免产生杂质；生物工程中的培养基的培养等。此课题的恒温水箱主要是用于实验室的化学反应，对温度的环境要求比较苛刻，对温度控制的先决条件是必须能够精确地掌握实时温度。
通过对恒温水箱的设计，不仅能够满足实验室的实验需求，同时也是让自己对protel等专业软件在电路设计及仿真、51单片机的开发编程又一个深入的学习。同时也让自己对开发一个完整的系统有了一个更加深入的认识。
1.4 技术要求
1.4.1 本设计的主要功能
（1）可以对温度进行自由设定，但必须在0～100℃内，设定时可以实时显示出设定的温度值。
（2）根据设定的温度值与实际检测的温度值之差来采取不同的加热制冷方式。
（3）能够保持实时显示水温，显示位数4位，分别为百位、十位、个位和小数位（但由于规定不超过70度，所以百位也就没有实现，默认的百位是不显示的）。
1.4.2 本设计的技术指标
（1）可以对温度进行自由设定，并能用液晶显示，显示最小区分度为0.1°C。（2）可以测量并显示水的温度测量误差在±0.5°C内。
（3）水温控制系统应具有全量程（10°C-70°C）内的升温、降温功能。