温控器论文
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科生毕业论文题目PID温控系统的设计及仿真学生指导教师学院信息科学与工程学院专业班级完成时间年月摘要温度是工业控制的主要被控参数之一。
可是由于温度自身的一些特点,如惯性大,滞后现象严重,难以建立精确的数学模型等,给控制过程带来了难题。
要对温度进行控制,有很多方案可选。
PID 控制简单且容易实现,在大多数情况下能满足性能要求。
模糊控制的鲁棒性好,无需知道被控对象的数学模型,且在快速性方面有着自己的优势。
研究分析了PID 控制和模糊控制的优缺点,把两者相互结合,采用了用模糊规则整定P K 、I K 两个参数的模糊自整定PID 控制方法。
本研究以电烤箱为控制对象,用MATLAB 软件对PID 控制、模糊控制和参数模糊自整定PID 控制的控制性能分别进行了仿真研究。
仿真结果表明PID 对于对象模型复杂和模型难以确定的控制系统具有很大的局限性,不能满足调节时间短、超调小的技术要求。
由于模糊控制的理论(如量化因子和比例因子的确定问题)并不完善,其可能获得的控制性能无法把握,而且模糊控制易受模糊规则有限等级的限制而引起稳态误差。
参数模糊自整定PID 控制吸收前两种方法的长处,满足了调节时间短、超调量为零且稳态误差较小的控制要求。
因此本论文最终确定采用参数模糊自整定PID 控制方案。
本系统硬件采用了以 AT89C52 单片机为核心的温度控制器,选用 k 型热电偶为温度传感器结合MAX6675芯片构成前向通道,同时双向晶闸管和SSR 构成后向通道,由按键、LED 数码显示器及报警单元等组成人机联系电路。
关键词:单片机,PID ,模糊控制,仿真ABSTRACTTemperature is one of the main parameters in the industrial process control.Yetthere are difficultiesto have a good control oftemperature becauseof the characteristics of the temperature itself:the temperature inertia is great, its time-lag is serious and it is hardto establish an accurate mathematical model.There are many methods to be selected in order to control a system. The PID controlis simple,easily realized andin most casesit meetsthe control demand. Fuzzy control has the advantage of quickness,itsrobustness is good and there is no needto know theobject ’smathematical model.This paper analyses the advantages and disadvantages of both PID control and fuzzycontrol and es to the method of bining them together,fuzzy self-tuningPID control. In this method,P K and I K of the PID controller are adjusted by fuzzy control rules .In the paper simulations of PID control, fuzzy control and fuzzyself-tuning PID control are done by MATLAB to control a electric oven.Conclusions are that for those control objects of which models are plicated or hard to establish,the PID method has limitation and doesn ’t meet the control demand. As the fuzzy control method theory is not perfect, a good control performance cannot be expected. And it could easily cause the steady-state error for it is restricted by limited grades of the fuzzy rules.Finally the fuzzy self-tuning PID control method is selected, since it meets the control demands.In this paper AT89C52 is used as controller, toward access is posed of K which is used as the temperature sensor and MAX6675.Backward access is posed of bidirectional thyristor and SSR. Man-machine circuit is posed of keyboard, LED and warning unit, etc.Key words :Micro Controller, PID Control, Fuzzy Control, Simulation目 录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1 课题的提出及意义11.2 控制系统背景介绍11.3 当代温控系统及智能算法2第二章温控系统的设计52.1 温控系统的总体设计52.1.1 温控系统设计的基本原则52.1.2 温控系统的结构及设计62.2 温控系统的硬件设计72.2.1 前向通道设计72.2.2 后向通道设计102.2.3 人机通道设计11小结15第三章系统控制方案163.1 PID 控制163.1.1 PID的概述163.1.2 PID 控制的基本理论及特点163.2 模糊控制183.2.1 模糊控制的概述183.2.2 模糊控制的基本原理及特点183.3 模糊PID 控制19小结21第四章仿真研究224.1 MATLAB及其模糊逻辑工具箱和仿真环境simulink224.2 仿真和优选234.2.1 控制对象模型234.2.2 仿真和方案选择25小结32第五章总结与展望335.1 主要工作容335.2 工作小结335.3 存在的问题及未来的方向34结束语35参考文献36第一章绪论1.1 课题的提出及意义温度是生产过程和科学实验中非常普遍而又十分重要的物理参数。
温控毕业设计论文.doc
南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)题目:智能温度检测与显示系统的设计专业:自动化班级:自动化051 学号:203050137学生姓名:张哲指导教师:宋丽蓉副教授起讫日期:2009.3~2009.6设计地点:工程实践中心Graduation Design (Thesis)Design of Intelligent temperature examination and display system南京工程学院自动化学院本科毕业设计(论文)ByZhang zheSupervised byAssociate Prof. Song Lirong Department of Automation Engineering Nanjing Institute of TechnologyJune, 2009摘要近年来,形形色色家电器已经在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色。
随着科学技术的不断创新,各种智能家电也渐渐的走进了人们的日常生活,其中温度控制方面在智能家电领域的应用将十分广泛。
本课题所研究的智能温度检测,采用目前市场普遍应用的数字温度传感器实现,加之其人性化的液晶显示功能,今后在家用电器领域具有广阔的应用前景。
系统主要的组成模块如下:键盘扫描模块(4个独立按键);检测信息提示模块(发光二极管);日期显示模块(通过DS1302时钟芯片实现);液晶显示模块(采用12864液晶显示芯片);温度控制模块(使用DS18B20温度传感器设计);其实现的主要功能为:(1)日期显示,用于实现实时的时间信息显示(2)加热模式,主要应用在智能热水器方面,用于控制水温。
(3)制冷模式,主要应用在智能冰箱方面,用于控制冷藏食物的温度。
(4)恒温模式,主要应用在空调方面,用于控制室内的温度,保持恒温。
(5)附加功能:体温检测模式。
由于目前世界各国人们正在遭受甲型H1N1流感的威胁,本设计所带的附加功能,主要完成初步检测的任务。
温度控制器毕业设计论文资料
单片机课程设计/forum-94-1.htmlX X X X 大学毕业论文(设计)题目温度控制器指导教师 XXXXXXXX学生姓名 XXXXX学生学号 XXXXXXXX信息工程系电气自动化技术专业1班2010年3月18日/forum-94-1.htmlXXXX大学专科毕业设计(论文)开题报告学号; 姓名:毕业设计(论文)题目: 温度控制器______________________ 1、阅读中外文献资料摘要:[1]廖德荣《自动控制温度的方法》北京航空航天大学出版社 2006.2[2]李军《检测技术及仪表》中国轻工业出版社 2008.7 第二版[3]李广弟朱月秀冷祖祁《单片机基础》北京航空航天大学出版社2008.1 第三版[4]孙亮杨鹏《自动控制原理》北京工业大学出版社 2006.5 第二版[5]刘守义钟苏《数字电子技术》西安电子科技大学出版社 2003.6 第二版[6]FA PLAZA 《OMRON感測器技術與溫度控制器》 2009.62、立题依据及主要研究内容:立题依据:温度控制器是对温度进行控制的电开关设备。
在当今的社会中,越来越多的环境需要对温度进行控制。
随着温控器应用领域和范围的日益广泛,电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
在现代社会中,温度控制不仅应用在工厂生产方面,其作用也体现到了各个方面。
研究内容:设计一款温度控制器,可用于工业与生活,可以进行温度上限与下限的设定,熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术,熟悉传感器的使用。
并继电器控制输出。
3、设计方案及思路:采用PID模糊控制技术,用先进数码技术通过Pvar,Ivar,Dvar.三方面结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。
大的框架是输入,控制和输出三个部分,输入是指温度传感器,可以是模拟量的铂电阻、热敏电阻,也可以是数字量的18B20控制芯片常用AT89S52/1,程序根据实际使用而定,原理就是根据测量温度值与设置值的比较来判定输出量的开或者关。
温度控制-毕业论文
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计院(部)名称:电气信息工程学院 __________ 学生姓名: ____________________专业: 测控技术与仪器学号:20070014指导教师姓名:____________________论文提交时间:_____________论文答辩时间:_____学位授予时间:________________________________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。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
阐述了以AT89C52单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。
主要组成部分:AT89C52单片机、温度传感器、显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
而且设有超温报警程序。
测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,大幅提高了被控温度的技术指标。
温度信号由温度芯片DS18B2C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:温度检测与温度控制电路。
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。
关键词:温度自动控制,AT89C52 DS18B2Q PIDABSTRACTWith the developme nt of scie nee and tech no logy, temperature is used to be con trolled parameter i n in dustrial producti on. Con trolli ng con trolled parameter by microcontroller has been main trend in today's society. This paper introduces the desig n of digital temperature measureme nt and automatic con trol system .It con sists of AT89C52 microc on troller, temperature sen sor, show circuit and temperature control circuit. It is able to display and set temperature in real-time. The purpose is to achieve the control of temperature. Besides, it has over- temperature alarm program. Tests show that this desig n not only con trols temperature convenien tly and simply but also improve the tech ni cal in dicators of con trolled temperature greatly. With as the core of microc on troller, this desig n achieves the con trol of temperature. Temperature sig nal is collected by temperature chip DS18B20 and transmitted to microcontroller in the form of digital signal. This paper introduces the hardware of the system including temperature detect ion and temperature con trol circuit. Microc on troller achieves the purpose of temperature con trol by process ing sig n corresp ondin gly.KEY WORDS: automatic temperature con trol, AT89C52 , DS18B20, PID目录刖言 (1)第1章系统总体设计 (2)1.1 系统设计任务与要求 (2)1.1.1 系统设计任务与要求 (2)1.1.2重点研究内容 (2)1.1.3 实现途径及方法 (2)1.2 系统总体方案设计 (3)第2章系统硬件各功能模块的设计 (5)2.1 主控模块的设计 (5)2.1.1 AT89C52单片机简介 (5)2.1.2温度传感器的选择 (6)2.1.3复位和时钟电路的设计 (9)2.1.4 温度采集电路 (10)2.2 人机接口设计 (11)2.2.1 键盘的设计 (11)2.2.2 显示电路的设计 (11)第3章软件设计 (13)3.1主程序模块 (13)3.2数据采集和显示模块 (14)3.3输入模块 (21)第4章PID控制和参数整定 (24)4.1 PID调节器控制原理 (24)4.2 PID控制的分类 (25)4.3数字PID参数的整定 (26)4.3.1 采样周期选择的原则 (27)4.3.2 PID参数对系统性能的影响 (27)4.4 PID计算程序 (29)第5章仿真 (36)5.1 PROTEUS^件简介 (36)5.2仿真 (36)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)附录1:源程序 (40)附录2:原理图 (45)附录3:英文原文 (46)附录4:中文译文 (54)温度是表征物体冷热程度的物理量。
温度控制系统论文温度控制器论文
温度控制系统论文温度控制器论文耦合温度控制系统中的模糊控制技术的应用摘要:目前我国工业处于飞速发展阶段,传统的温度控制方法已跟不上工业发展的步伐。
为了提高了温度控制的实时性、稳定性和精确度,新的温度控制方法应运而生。
本文基于模糊控制技术,介绍耦合温度控制系统的设计思路及对其进行系统分析和算法分析,并通过测量结果反证系统的可行性。
关键词:耦合温度控制模糊技术算法分析测量结果随着现代工业技术的发展,被控对象的非线性、时滞性和环境的不稳定性使生产过程日益复杂,导致难以建立精确的数学模型,温度控制系统多为单输入单输出系统,传统控制技术越来越不适合现代工业技术发展的需要。
通过耦合解决多个独立的单变量系统进行控制是最常用的温度控制方法。
一个耦合双输入双输出温度系统,是一个耦合双输入双输出温度系统,以加热元件和热风速度作为输出,采用加权模糊解耦控制策略与具有解耦功能的模糊控制器相结合,设计对线形系统和非线性系统的无交互作用,成功地实现了温度控制。
1、耦合温度控制系统设计(1)两种耦合器的介绍。
定向耦合器在无内负载时往往是一四端口网络,常用于对规定流向微波信号进行取样。
而光耦合器主要由光敏器和光发射器两部分组成。
定向耦合器直接输出和耦合输出端口在结构上不相邻,输出往往是90度或180度的相位差,另一端口不输出任何能量,而是作为分支线定向耦合器,用于强耦合场合。
耦合端输出功率与主线输入功率之比在其余端口接匹配负载的情况下,其值可作耦合度。
根据定向耦合器的特点,一定能量传输到耦合端而引起主线输出功率减少,其值即是耦合损耗。
光耦合器以透明树脂灌封充填作光传递介质,管脚作输入端,引脚作为输出端,信号投射到光敏器,通过电信号转换传输,实现电气隔离。
主要的性能特点有:隔离性能好,光信号单向传输,光信号不受电磁干扰,抗共模干扰能力强,易与逻辑电路连接,无触点,工作温度范围宽等。
(2)基于加权模糊解耦的温度控制系统设计思路。
模糊的基本原理是总结操作人员的经验,用模糊数学方法,处理模糊集的隶属函数对所有控制规则形成“IF…THEN…”式的语言控制规则。
毕业论文汽车空调温控器研究讲解
毕业论文汽车空调温控器研究讲解标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]四川信息职业技术学院毕业设计说明书(论文) 论文题目: 汽车空调温控器研究专业: 汽车电子技术班级: 汽电13-1班学号: 1368029 姓名: 冯圆杰指导教师: 苏鸿远2015年11月28日目录摘要论文以对汽车空调温控器的研究,讲述了汽车空调大概的原理,功能和特点,对汽车空调有了基本了解。
分析其温度控制器的工作原理、种类以及电路结构,对温控器有了进一步的认识。
对汽车空调温度传感器位置的选择以及温度控制参数的确定做了简要的介绍。
最后对汽车空调温控器未来的发展前景作出分析,得出中国温控器现阶段的状态及以后的发展方向。
本文以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。
关键词温控器;空调系统;电路;发展第1章汽车空调的概述1.1汽车空调的功能汽车空调的功能完善的汽车计算机控制的空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风度和通风等进行自动调节,并使车内空气以一定的速度和方向流动,给乘客提供一个良好的乘车环境,保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中,并能够防止车窗玻璃结霜,使驾驶员保持清晰的视野,为安全驾驶提供基本保证。
计算机控制的空调系统可以实现以下功能:1.汽车空调自动调节功能:包括车内温度和湿度自动调节、回风和送风模式自动控制以及运转方式和换气量控制等控制功能。
电控单元将根据驾驶员或乘客通过空调显示控制面板上的按钮进行的设定,使空调系统自动运行,并根据各种传感器输入的信号,对送风温度和送风速度及时地进行调整,使车内的空气环境保持最佳状态。
电控单元还可以根据气候变化通过选择送风口,改变车内的温度分布。
2.经济运行控制功能:当车外温度与设定的车内温度较为接近时,电控单元可以缩短制冷压缩机的工作时间,甚至在不启动压缩机的情况下,就能使车内温度保持设定状态,达到节能目的。
3.全面的显示功能:通过安置在汽车仪表盘上的空调显示控制面板,可以随时显示当时的设置温度、车内温度、车外温度、送风速度、回风和送风口状态以及空调系统运行方式等信息,使驾驶员能够及时全面地了解空调系统的工作状态。
温度控制器毕业设计论文资料
单片机课程设计/forum-94-1.htmlX X X X 大学毕业论文(设计)题目温度控制器指导教师 XXXXXXXX学生姓名 XXXXX学生学号 XXXXXXXX信息工程系电气自动化技术专业1班2010年3月18日/forum-94-1.htmlXXXX大学专科毕业设计(论文)开题报告学号; 姓名:毕业设计(论文)题目: 温度控制器______________________ 1、阅读中外文献资料摘要:[1]廖德荣《自动控制温度的方法》北京航空航天大学出版社 2006.2[2]李军《检测技术及仪表》中国轻工业出版社 2008.7 第二版[3]李广弟朱月秀冷祖祁《单片机基础》北京航空航天大学出版社2008.1 第三版[4]孙亮杨鹏《自动控制原理》北京工业大学出版社 2006.5 第二版[5]刘守义钟苏《数字电子技术》西安电子科技大学出版社 2003.6 第二版[6]FA PLAZA 《OMRON感測器技術與溫度控制器》 2009.62、立题依据及主要研究内容:立题依据:温度控制器是对温度进行控制的电开关设备。
在当今的社会中,越来越多的环境需要对温度进行控制。
随着温控器应用领域和范围的日益广泛,电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
在现代社会中,温度控制不仅应用在工厂生产方面,其作用也体现到了各个方面。
研究内容:设计一款温度控制器,可用于工业与生活,可以进行温度上限与下限的设定,熟悉和掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术,熟悉传感器的使用。
并继电器控制输出。
3、设计方案及思路:采用PID模糊控制技术,用先进数码技术通过Pvar,Ivar,Dvar.三方面结合调整形成一个模糊控制来解决惯性温度误差问题。
大的框架是输入,控制和输出三个部分,输入是指温度传感器,可以是模拟量的铂电阻、热敏电阻,也可以是数字量的18B20控制芯片常用AT89S52/1,程序根据实际使用而定,原理就是根据测量温度值与设置值的比较来判定输出量的开或者关。
智能温控器在智能家居中的应用及实现 (本科毕业论文)
本科毕业设计论文题目:智能温控器在智能家居中的应用及硬件实现作者姓名指导教师专业班级综合自动化学院信息工程学院提交日期2015年6月18日浙江工业大学本科毕业设计论文智能温控器在智能家居中的应用及硬件实现作者姓名:XXX指导教师:XXXXXX浙江工业大学信息工程学院2015年6月Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technologyfor the Degree of BachelorApplication And Hardware Implementation Of IntelligentTemperature Controller InSmart HomeStudent: XXXXAdvisor: XXXXXXXXXCollege of Information EngineeringZhejiang University of TechnologyJune 2015浙江工业大学本科生毕业设计(论文、创作)任务书专业班级学生姓名/学号二、主要任务与目标:设计智能温控器并提出其在智能家居中的应用方案,实现精确定位功能,精确温度检测功能,以及实时通讯功能,并实现通过温度感知对电机的控制三、主要内容与基本要求:1.完成智能温控器的设计,设计各模块电路,画出原理图2.做出样机,完成应用方案设计3. 撰写毕业论文和提交相关设计文挡、图纸、程序流程图等四、计划进度:2014.12.20~2015.3.1收集相关资料文献,学习相关传感器基础知识,完成市场调研;完成外文翻译、文献综述;熟悉课题,做好开题准备,有初步设计方案;2015.3.2~3.15 完成开题报告,参加开题交流;2015.3.16~4.30 完成智能温控器在智能家居中的应用方案制定,制作样机,接受中期检查;2015.5.1~5.31 样机测试与改进,做出最终设计成品。
撰写毕业论文初稿;2015.6.1~6.20 论文修改,毕业答辩,提交相关文档资料。
冰箱温度控制器的设计大学毕设论文
冰箱温度控制器的设计1 引言家用电冰箱一般有冷冻室和冷藏室,冷冻室的温度为-6℃~-18℃左右;冷藏室的温度为0℃~10℃。
在该温度范围内,食品保鲜效果较好,因此,对控制器的要求是将冷冻室和冷藏室的温度自动控制在各自的范围内。
在电冰箱的控制中,温度是主要的控制对象,控制的好就有显著的节能效果。
但冰箱内要受诸如环境温度的高低、冰箱本身的容积、冰箱中食物的多少、以及食物的种类和性质、存放物品的初始温度、散热特性及其热容量、物品的充满率及开门的频繁程度等控制。
冰箱内的温度场分布极不均匀,要想建立电冰箱温度变化的精确数学模型是很困难的,因此采用模糊控制技术才能达到最佳的控制效果。
2 模糊控制系统概述2.1 普通电冰箱的结构普通电冰箱的箱体是用隔热材料分割成几个空间,可有单门冷藏式、单门冷冻式、双门冷藏、冷冻式和三门冷冻、冷藏式。
(1)冷冻室和冷藏室冰箱是利用冷却剂周期性循环的物态变化吸热而致冷。
用于吸热的蒸发器就设在冷冻室,蒸发器冷却的冷气循环到冷藏室,使之降温。
由于这种结构的安排,冷冻室的温度降得较快,而冷藏室的温度降得较慢。
(2)除霜加热器因为在冰箱降温过程中,空气和食物中所含的水分会凝聚到蒸发器和食物上而结成霜,当蒸发器表面结霜后,其热交换能力下降,而影响致冷效果;当霜层过厚时,还可能引起压缩机故障。
除霜加热器包括门框加热器和蒸发器上的化霜加热器。
2.2 模糊控制电冰箱系统结构家用电冰箱的发展,除了无氟、大容量外,主要是多门分体结构,一套制冷装置、多通道风冷式。
为了适应这一情况,达到高精度、智能化控制的目的,本系统主要实现温度控制和智能化霜。
温度控制就是要把握冰箱内存放的食物的温度和热容量,控制压缩机的开停、风扇转速和风门开启度等,使食物达到最佳保存状态。
这就需要用传感器来检测环境温度和各室温度,并运用模糊推理来确定食物温度和热容量。
智能除霜就是要根据霜层厚度,选择门开启次数最少的时间段,即温度变化率最小时快速除霜,这样对食物影响最小,有益于保鲜。
温度控制器毕业论文
温度控制器毕业论文温度控制器是工业自动化中常用的一种控制器,“温度控制”是工业自动化领域中最常见的控制过程之一。
尤其是在化工、石油、制药等领域,它的应用非常广泛。
对于一个工业控制系统来说,温度控制是非常重要的控制过程,温度控制器的作用是对被控制温度进行检测和控制。
温度控制器尤其在工业生产中非常常用。
本篇毕业论文主要对温度控制器的基本原理及其设计过程进行详细阐述。
第一章:绪论随着现代化工业的迅速发展,工业自动化技术得到了广泛的应用。
其应用的核心是自动化控制技术。
温度控制作为自动化控制技术的关键组成部分之一,在很多工业控制中起着至关重要的作用。
因此,温度控制器及其设计过程的研究是非常有必要和具有价值的。
本毕业论文主要研究了温度控制器在工业自动化控制中的应用,并对温度控制器的基本原理、设计过程和实现方法进行了详细的阐述。
第二章:温度控制器的基本原理在工业自动化控制领域中,温度控制是一个非常重要的控制过程,因此,温度控制器的基本原理是温度测量和温度控制。
温度控制器的基本组成部分包括测量部分和控制部分。
其中,测量部分主要包括温度传感器、信号处理电路、A/D转换器等,而控制部分则包括控制电路、输出补偿电路等。
在温度控制器的工作原理中,根据控制目标,控制器会将检测到的温度值和设定值进行比较,如果两者之间存在偏差,控制器就会采取行动。
通常,控制方法包括比例控制、积分控制和微分控制。
第三章:温度控制器的设计过程温度控制器的设计过程通常包括以下几个部分:1. 确定控制目标和工艺要求温度控制器的设计需要了解控制起点和终点的温度范围,以及温度变化的速率和幅度。
这些信息对于确定控制目标和工艺要求非常重要。
2. 选择传感器和信号处理电路传感器的选择应基于工艺要求,需要考虑到测量范围、精度、抗干扰性等。
信号处理电路可以将传感器输出信号进行放大、滤波、线性化等处理。
3. 选择控制器可以根据需求选择PID控制器或ON/OFF控制器。
数字式温度控制仪毕业设计论文
数字式温度控制仪摘要温度是工业生产和科学实验中的重要参数之一。
在化工、冶金、医药、航空等领域里,对温度的控制效果直接影响到许多产品的质量及使用寿命,因此,温度控制成为各个领域中的一项关键技术。
温度控制的关键在于测温和控温两方面,温度测量是温度控制的基础。
在温度测量方面,技术己经比较成熟,由于控制对象越来越复杂,而在温度控制方面,还存在着许多问题,人们还在寻找着更好的控制方法以提高控制性能,满足不同的控制要求。
随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,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控制的恒温锅炉烧水控制系统。
本系统以AT89C51单片机为控制核心,采用闭环控制装置,可自动控制要求环境下的温度,使被控对象温度保持在恒定的范围内。
本系统温度信号由数字温度传感器DS18B20采集,送AT89C51单片机进行处理,并通过数码管显示。
当温度低于或者高于设定值后,单片机将发出控制信号控制温度控制系统的通断电状态,以实现将温度稳定在目标温度至附近的要求。
关键词:单片机,闭环控制,DS18B20,温度,数码管THE DIGITAL TEMPERATURECONTROL METERABSTRACTThe temperature is industrial production and scientific experiments of one of the important parameters. In the chemical industry, metallurgy, medicine, aviation and other fields, for the control of the temperature effect directly affect the quality of the many products and service life, therefore, temperature control in various areas of become a key technology. Temperature control key lies in the two aspects of the temperature, temperature measurement is the basis for the control of temperature. In temperature measurement, technology has been more mature, to control the object more and more complex, and the temperature control, there are many problems, people are still looking for a better control method to improve the control performance, meet different control requirements. With the progress of The Times and development, microcontroller technology has spread to we live, work, scientific research, each domain, has become a mature technology, this paper introduces a kind of based on single chip microcomputer control constant temperature boiler heating water control system. This system to AT89C51 as control core, the closed-loop control device, it can automatic control requirements of the environment temperature, make be controlled object a constant temperature range. This system temperature signal by digital temperature sensor DS18B20 acquisition, send AT89C51 for processing, and through the digital pipe display. When the temperature is below or above the set value, single chip microcomputer control signals will be sent to control temperature control system of the state power.KEY WORDS:MCU,Temperature,control,signals,PID,DS18B20目录前言 (1)第1章系统原理分析 (2)§1.1 主要研究内容与技术指标 (2)§1.1.1 主要研究内容 (2)§1.1.2 主要技术指标 (2)§1.2 总体设计方案 (2)§1.2.1 方案的提出 (2)§1.2.2 总体设计框图 (2)§1.1§1.3 系统工作基本原理 (3)§1.3.1 PID算法 (3)§1.3.2 DS18B20温度传感器工作原理 (4)第2章系统硬件设计 (6)§2.1 数码管显示模块 (6)§2.2 键盘输入模块 (7)§2.3 温度采集模块 (8)§2.4 温度控制模块 (9)第3章系统软件设计 (10)§3.1 主程序流程图 (10)§3.2 采样子程序流程图 (10)§3.3 显示子程序流程图 (11)§3.4 控制字程序流程图 (13)第4章系统调试与结果分析 (14)§4.1 系统各模块仿真 (14)§4.1.1 数码管显示模块仿真 (14)§4.1.2 键盘输入模块仿真 (14)§4.1.3 温度采集模块仿真 (15)§4.1.4 温度控制模块仿真 (16)§4.2 系统整体调试结果与仿真 (17)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)前言随着现代工业生产和科学研究的发展,人们对温度过程控制的要求越来越高,具体表现在温控的精度、稳定性、可靠性和多功能性等方面。
自动温控淋浴器总体毕业论文
自动温控淋浴器总体毕业论文目录第一章引言 11.1 课题背景 11.2 课题设计目标 1第二章硬件方案论证 2 2.1 主控制器选择 22.2 驱动芯片选择 32.3 液位传感器选择 3 第三章系统总体设计 43.1系统总体设想 43.2水温、水位的自动控制 5 3.3自动配水实现过程 5 第四章硬件电路的设计 74.1系统总电路图 74.2电源电路设计 84.3电磁阀驱动及控制电路 8 4.4蜂鸣器及传感器输入电路 9 4.5液晶屏显示电路 10 第五章系统软件设计 105.1程序主流程图 105.2水位调节和液位采集流程图 11第六章系统调试 136.1 整体系统调试 136.2 硬件的调试 136.3 软件调试 13第七章结题总结 14致谢 15参考文献 16附录 17附录一:元器件清单 17附录二:自动控温淋浴器原理图 18附录三:自动控温淋浴器PCB图 19附录四:自动控温淋浴控制器实物图 20附录五:自动控温淋浴器程序 21第一章引言1.1 课题背景目前,国内外的自动温控淋浴器总体可分为三类:电加热热水器、燃气热水器、太阳能热水器。
其中电加热热水器的水温不能长时间保持恒定,且加热速度比较缓慢,需要预先通电,过一会儿才能开始使用;燃气热水器虽然也可控制水温,但在能源方面消耗比较大,不符合如今倡导的节能减排、低碳的生活,且在使用过程中会排出大量废气,不仅污染环境还存在一定不安全因素;而太阳能热水器虽然节省能源,但经常遇到热水源不稳定,调配水温度不易等问题,长时间流水后出水口温度降低,导致水温忽冷忽热的情况。
这三大类热水器都没有将预设定水温保持恒定、经济节能、安全集于一体,没有实现人性化、舒适化的理念。
在我们日常生活中有很多不合适的地方,给人们带来了一定的烦恼,使用户感到不适。
能源价格的高涨促使人们开始考虑各种形式的替代能源,而太阳能则是不错的选择。
相对于使用天然气,太阳能可以节约为60%-80%的能源。
温度控制器技术论文
温度控制器技术论文温度控制器作为一种重要的温度控制设备,在诸多工业生产过程中得到了广泛的应用。
下面是为大家精心推荐的温度控制器技术论文,希望能够对您有所帮助。
基于DS18B20的温度控制器设计摘要:该系统在设计过程中,使用了DALLAS公司生产的数字温度传感器DSl8820和ATMEL公司推出的一种小型单片机AT89C2051作为CPU,四位数码显示。
该系统具有高精度的温度控制和时钟显示功能。
关键词:温度传感器DSl8820;单片机AT89C205;数码显示:TP3 :A :(xx)04-0092-04引言本系统设计采用AT89C2051单片机控制,数字温度传感器DSl8820测温,四位数码管显示,测温范围在-55℃―+125℃,可设高低温报警,进行相应控制。
DSl8820采用外部电源供电方式,单线总线接P3.2口,为保证在有效的时钟周期内提供足够的电流,用一个4.7K电阻来完成对总线的上拉。
AT89C2051采用6MHZ晶振,通过P3.3连接DS18820的控制信号,3.0、P3.1、P3.4、P3.5为四位数码管的位选信号。
显示采用动态扫描方式,P1.0―P1.7分别接共阳极数码管的a、b、c、d、e、f、gDP,P3.7接蜂鸣用来温度超出指定的范围时报警,P3.2作为可扩展口等电路。
当DS18820处于写存储器操作和温度A/D变换操作时,总线上必须有强的上拉,上拉开启时间最大为10gs。
由于单线制只有一根线,因此发送接收口必须是三态的。
主机控制DS18820完成温度转换必须经过3个步骤:初始化、ROM操作指令、存储器操作指令。
假设单片机系统所用的晶振频率为12MHz,根据DSl8820的初始化时序、写时序和读时序,分别编写3个子程序:INIT为初始化子程序,WRITE为写(命令或数据)子程序,READ为读数据子程序,所有的数据读写都从最低位开始。
虽然DSl8820有诸多优点,但使用起来并非易事,由于采用单总线数据传输方式,DSl8820的数据I,O 均由同一条线完成。
温度控制器毕业设计
南通职业大学毕业设计(论文)课题:基于单片机的温度控制系统学院电子信息工程学院专业(方向)班级电子092D学号*********姓名陈玲完成日期指导教师刘剑峰基于单片机的温度控制系统摘要本文提出的温度采集控制系统以单片机(STC89C52)为核心,由控制部分、显示部分和温度测量部分组成。
该系统大部分功能通过硬件来实现,电路简单明了,系统稳定性很高。
这套温度控制系统可以方便地实现温度测量、温度显示等功能,并通过与单片机连接的键盘可以实时设定测控温度的下限,还可以连接相应的外围电路,在收到单片机发出的指令后对环境进行检测本文首先描述系统硬件工作原理,并附以系统结构框图加以说明,着重介绍了本系统所应用的各硬件模块的功能和它的工作过程;其次,详细阐述了程序的各个模块及其实现过程。
本系统的主要设计思想是以硬件为基础,软件和硬件相结合,最终实现各个模块的功能。
关键字:单片机、温度采集、硬件模块The Design of Temperature Control System Based onSCMABSTRACTThe design and implementation of temperature control system based on SCM (AD590), it makes up of control part, display part and temperature testing part. Most functions of this system are realized by hardware, the electric circuit is reliable, and the system can achieve higher stability.The system can measure and display the temperature, set the limit figure of temperature by the keyboard which connects with SCM instantly, and still can link corresponding peripheral equipment to heat the environment up after received the instruction that SCM issued.Firstly, the working principle of hardware is described in this paper which adds the structural block diagram for explanation. This paper emphatically introduces the functions and working process of each applied module. Secondly, this text expounds the functions of each module of program. The dominant thought of this text is that hardware is regarded as the foundation, software combining with hardware to actualize the functions.Key Words:SCM、 Temperature collection、 Hardware module引言在国民经济各部门,如电力、化工、机械、冶金、农业、医学以及人们的日常生活中,温度检测是十分重要的。
温控系统毕业论文
温控系统毕业论文目录1 概绪 (2)1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (2)1.2 温度控制系统的目的 (2)1.3 温度控制系统完成的功能 (2)2 单片机人机接口系统的软件设计 (2)2.1四位数码管动态显示和任意浮点数显示 (3)2.2输入参数合成、计时器程序以及串口通讯程序等 (8)3 DS18B20温度传感器简介 (9)3.1 DS18B20的工作原理 (9)3.2 DS18B20的驱动程序 (12)4 温度控制模块设计 (15)4.1 光电隔离控制电路的设计 (15)4.2 风扇PWM驱动程序 (15)4.3 制冷片的控制以及程序设计 (17)5 温度测量试验与分析 (22)5.1 温度测量实验 (22)5.2 数据处理与误差分析(最大的引用误差) (22)6 温度控制试验与分析 (22)6.1升温 (22)6.2 降温 (22)6.3 恒温 (23)7 总结 (23)考文献参 (25)1 概绪1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数,随着社会的发展,科技的进步,以及测温仪器在各个领域的应用,智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。
特别是近年来,温度控制系统已应用到人们生活的各个方面,但温度控制一直是一个未开发的领域,却又是与人们息息相关的一个实际问题。
针对这种实际情况,设计一个温度控制系统,具有广泛的应用前景与实际意义。
温度是一个重要的物理量,它反映了物体冷热的程度,与自然界中的各种物理和化学过程相联系。
在工、农业生产和日常生活中,各个环节都与温度紧密相联,温度的准确监测及控制占据着极其重要地位。
比如,发电厂锅炉的温度必须控制在一定的范围之内;许多化学反应的工艺过程必须在适当的温度下才能正常进行等。
没有合适的温度环境,许多电子设备就不能正常工作,粮仓的储粮就会变质霉烂,酒类的品质就没有保障。
可见,温度的测量和控制是非常重要的。
智能温控器的发展趋势_职教论文
器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。
温控器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温控器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量日渐上升。
近百年来,温控器的发展大致经历了以下三个阶段; (1)模拟、集成温度控制器;(2)智能数码温控器。
目前,国际上新型温控器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。
1温控器的产品分类1.1模拟、集成温度控制器模拟温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。
某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温控器有某些相似之处。
但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别。
1.2智能温控器智能温控器(亦称数字温控器)是在20世纪90年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
目前,国际上已开发出多种智能温控器系列产品。
智能温控器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(cpu)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温控器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试控制功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
2 智能温控器发展的新趋势进入21世纪后,智能温控器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟温控器和网络温控器、研制单片测温控温系统等高科技的方向迅速发展。
2.1提高测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的智能温控器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到2°C。
目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625°C。
温控定时器烤火炉的设计毕业论文.doc
温控定时器烤火炉的设计毕业论文目录摘要............................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ............................................................................................. 错误!未定义书签。
目录. (III)第一章绪论 (1)1.1 本研究课题的背景 (1)1.2 本课题的研究意义 (1)1.3单片机微控制技术 (2)1.4 课题内容 (4)第二章系统设计 (5)2.1 系统整体设计思路 (5)2.2 温度采集模块 (6)2.3 液晶显示模块 (8)2.5加热模块 (9)2.4 按键模块 (10)2.6定时显示模块 (10)2.7 蜂鸣器报警模块 (11)第三章软件设计 (12)3.1 开发环境 (12)3.1.1 Keil uvision4软件使用 (12)3.1.2 Proteus Isis 7的使用 (12)3.2 液晶屏显示程序 (14)3.3 按键扫描程序 (15)3.4 加热控制程序 (17)第四章系统测试 (18)4.1 系统仿真测试 (18)4.2实物测试 (21)第五章总结与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录一:电路原理图 (27)附录二:电路仿真原理图 (28)附录三:源程序 (29)第一章绪论1.1 本研究课题的背景随着近年来人们生活的日益改善,早期的家用电器已经不能满足大家日常生活的使用了。
方便、快捷、智能、安全、绿色显然已经成为现在大家追求的主流生活。
传统的家用或者共用加热取暖设备不仅加热效果差,而且还存在众多的安全隐患,消耗能源更是浪费。
几年来随着电子科技技术发展突飞猛进,微控制器已经深入到各个领域了,在军用设备、工厂设施、公共场合、到家用电器方面等领域中运用普遍。
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浅析温控器复位不同步对终端产品的影响
来源: 亮群电子发布时间: 2014-04-01 14:08 247 次浏览大小: 16px14px12px 双金属片温控器采用机械式的结构,具有分断灵敏、不易拉弧、不产生电磁干扰而得到广泛的应用。
然而由于在制造中的误差而引发温控器复位不同步的现象越来越多,给温控器的终端产品带来了一些不利的影响。
本文从双金属片温控器复位不同步的定义、动作过程来说明复位不同步对终端产品的影响,并以实际的案例做分析说明。
本文由我司工程师张海滨发表于《电器附件》2013年第二期,通过对双金属片温控器复位不同步的过程和原理分析来说明其对终端产品的影响。
1定义
在温控器制造行业,通常将双金属片受热后翻转的瞬间与触点开关状态改变瞬间的时间差定义为温控器的同步性。
而复位不同步是指双金属片温控器在达到动作温度后,双金属片已经翻转,同时开关触点已经断开,其控制的发热体也开始降温,在随后的过程中,双金属片会再一次翻转,开关触点并再一次闭合时,两个状态点的时间差有明显的滞后性。
这个状况则被称做为温控器复位不同步。
2温控器复位不同步原因分析
从温控器基本结构和原理分析,我们发现双金属片由于受热变形翻转后有一个最高的弧高点到下一次再翻转前有一个行程A,开关的触点从断开到闭合的过程也有一个行程B;示意图1和示意图2分别指示出这种变化所产生的行程A、B。
如果A=B时,则理论上该温控器为完全同步的温控器。
实际生产中,由于各温控器厂家使用零件的误差以及制造工艺的误差,会导致A≠B;多数情况下是A>B,从而就比较容易产生温控器复位不同步的现象。
3影响终端产品的过程分析
温控器一般用于终端产品中做温度的控制,我们将电路简化为图3的电路。
在该电路中,先通电之后,常闭型的温控器触点是闭合的,加热体发热后温度持续上升,温度达到温控器的动作温度后,温控器内部开关触点断开,加热体由于热惯性温度会上升,到一定程度后开始降温。
如果此时温控器的两个行程A=B,则电路接通和感温的双金属翻转是同时进行的。
如果A>B,温控器内部的双金属片随着温度的降低,行程A逐渐的接近到零位,同时开关内部触点的行程也会逐渐接近到零位。
从双金属片温控器的内部结构可以看出,开关触点行程位移和双金属片位移是通过陶瓷棒来连接的,所以行程A和行程B的位移是同时进行的,而且也是同步进行的,也就是说如果A减少0.1mm的位移,则B也会同时减少0.1mm的位移。
对于复位不同步的产品,因为行程B值比较小,所以随着降温的持续,开关触点会先到达零位,而双金属片还没有到零位则不能进行翻转,此时电路被接通,接通后加热体开始升温;由于温度的升高,双金属片受热不再往上进行翻转,而是由于其膨胀特性会继续往下变形,此时A会往最高的弧高点方向移动,这样的趋势会导致温控器内部的开关触点再次被打开。
由于双金属片没有翻转,所以从电路接通到开关触点再次被打开,感温面处的温度就不能达到第一次温控器双金属片突跳翻转时的温度,而且比第一次的温度低很多。
随着加热体温度的上升,触点再次打开,然后温度下降,因为A>B的存在事实,,依旧是温控器内部开关触点先闭合而引起发热体再次升温;如此反复循环。
到最后则以规律的温度曲线呈现出所控制的温度点变低的情形发生。
如图4所示:
4案例分析
本公司有一国外客户,在某次客诉中有1pcs的产品不能正常工作,客户所描述的不良现象为:温控器所控制的终端产品的温度一直维持在59~64℃;而客户的实际需要是60~70℃,也就是说最高温度部分偏低。
收到客户的不良样品之后,我们再次用精密温度测试炉对温控器的动作温度和复位温度继续了测试,测试结果为68.6℃/59.4℃,从测试结果来看,此温控器应该可以控制其温度范围是59.4~68.6℃,也不至于低到64℃;为了再次确认客户的不良,我们依照客户的终端产品做了模拟实验,实验的电路可以简化为图3的电路;同时用温度巡检仪对温控器的温度持续监测,发现温控器的温度控制范围正如客户所描述的,为59~64℃;所以根据本文中复位不同步的过程分析可以判断,此温控器一定是复位不同步的产品。
随后,我们更换了同型号的温控器,再次进行监测,则控制的温度范围符合客户的要求值60~70℃。
两次测试的温度曲线图如图5.备注:监测点的温度贴近于发热体处,与产品的上盖表面温度有差异。
通过本文的分析总结,温控器制造厂家在对温控器做出厂检测时,除了做温度检测以外,还应该做同步的测试,以避免发生温控器用于客户端时而产生控制温度的不良。