1温度控制电路设计
温度控制电路的设计
温度控制电路的设计首先，我们需要了解温度控制电路的原理。
温度控制电路主要由三个部分组成：温度传感器、比较器和控制器。
温度传感器负责将温度信号转换成电信号，并输入到比较器中。
比较器将温度信号与给定的温度值进行比较，输出一个开关信号。
控制器接收开关信号，并控制相应的装置（例如加热器或降温器）进行工作，以维持温度在给定范围内。
接下来，我们将通过一个实例来介绍温度控制电路的设计。
假设我们需要设计一个温度控制电路，用于控制一个电炉的加热温度。
我们要求电炉的温度在40摄氏度到60摄氏度之间，当温度达到60摄氏度时，电炉停止加热；当温度降到40摄氏度时，电炉开始加热。
首先，选择一个合适的温度传感器。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
在这个例子中，我们选择热敏电阻作为温度传感器。
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，一般情况下都是随温度上升而电阻值下降。
接下来，我们需要选择一个合适的比较器。
比较器的作用是将温度传感器的电信号与设定的温度进行比较，并输出开关信号。
在这个例子中，我们可以选择一个常用的运算放大器作为比较器。
运算放大器具有高增益和差分输入的特性，适合进行信号的比较和放大。
接下来，我们需要选择一个合适的控制器。
控制器的作用是接收比较器的开关信号，并控制电炉的加热。
在这个例子中，我们可以选择一个单片机作为控制器。
单片机具有高集成度和灵活性的特点，可以实现复杂的控制算法。
接下来，我们需要设计电路连接和电路调试。
首先，将热敏电阻连接到比较器的输入端。
然后，将比较器的输出端连接到单片机的输入端。
最后，将单片机的输出端连接到电炉的加热控制端。
在电路调试中，我们可以通过改变比较器的阈值和调整控制算法来使温度控制更加精确和稳定。
综上所述，温度控制电路设计的关键是选择合适的传感器、比较器和控制器，并进行合理的电路连接和调试。
通过合理的设计和调试，可以实现精确和稳定的温度控制。
温度控制电路在实际应用中有广泛的应用，对于提高设备工作效率和安全性具有重要意义。
温度控制电路设计---实验报告
温度控制电路设计一、设计任务设计一温度控制电路并进行仿真。
二、设计要求基本功能：利用AD590作为测温传感器，TL 为低温报警门限温度值，TH为高温报警门限温度值。
当T小于TL时，低温警报LED亮并启动加热器；当T大于T H 时，高温警报LED亮并启动风扇；当T介于TL、TH之间时，LED全灭，加热器与风扇都不工作（假设TL ＝20℃，TH＝30℃）。
扩展功能：用LED数码管显示测量温度值（十进制或十六进制均可）。
三、设计方案AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。
在4V至30V电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器，调节系数为1µA/K。
AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。
低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点，使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。
应用AD590时，无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。
主要特性：流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数；AD590的测温范围为- 55℃~+150℃；AD590的电源电压范围为4～30 V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；输出电阻为710mΩ；精度高，AD590在-55℃~+-150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。
基本使用方法如右图。
AD590的输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。
V o 的值为Io乘上10K，以室温25℃而言，输出值为10K×298μA=2.98V 。
测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。
温度控制电路设计框图如下：温度控制电路框图由于Multisim中没有AD590温度传感器，根据它的工作特性，可以采用恒流源来替代该传感器，通过改变电流值模拟环境温度变化。
电路温度控制温度传感控制和保护的电路设计
电路温度控制温度传感控制和保护的电路设计电路温度控制是现代电子设备中一个非常重要的功能。
通过控制温度，可以保证电路的正常工作和延长电子元件的寿命。
本文将介绍一种电路温度控制的设计方案，其中包括温度传感、控制和保护三个部分。
1. 温度传感部分温度传感器是电路温度控制的基础，它能够感知环境温度并将其转化为电信号。
常见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。
在本设计方案中，我们选择使用半导体温度传感器。
半导体温度传感器的工作原理是根据半导体材料的温度敏感性来测量温度。
当温度升高时，半导体材料的电阻值会发生变化。
通过对电阻值进行测量和计算，可以得到相应的温度值。
2. 控制部分控制部分是根据温度传感器所测得的温度值，对电路进行相应的控制操作。
常见的控制方式包括PWM（脉宽调制）控制和PID控制。
在本设计方案中，我们采用PID控制算法进行温度控制。
PID控制是一种常用的控制算法，它根据当前的温度误差、温度积分和温度微分来计算控制输出。
通过调节PID控制器的参数，我们可以实现精确的温度控制效果。
3. 保护部分温度保护是电路温度控制中必不可少的一部分，它能够保护电路免受过热损坏。
常见的温度保护方式包括过热保护和过温警报。
在本设计方案中，我们添加了过热保护功能。
当温度超过设定的安全阈值时，电路将自动切断电源或降低功率，以避免过热造成的损坏。
同时，我们还设置了过温警报功能，当温度接近安全阈值时，电路会发出警报信号，提醒用户及时采取措施。
总结：通过上述设计方案，我们可以实现对电路温度的准确控制和全面保护。
温度传感器负责感知环境温度，控制部分使用PID算法进行精确控制，保护部分则能够避免因过热而损坏电路。
这种电路温度控制设计方案在各种电子设备中都有广泛的应用前景。
水温控制系统设计
c.电路外围电路所用元件参数计算
电路的设计以选定的热敏电阻系数入手，然后计算出所需要的电压增益，以ＭＦ58系列热敏电阻为例说明计算方法。
经查，在 时，电阻值为 的热敏电阻分段如表3-1：
单位：
０
29.394
5
23.319
10
18.659
15
15.052
20
12.229
25
10.000
30
8.225
35
6.802
40
5.654
45
4.721
50
3.958
55
3.330
从上表知，在常温（ ）时，热敏电阻的阻值为10Ｋ 。
由设计要求，当环境温度为下降至20 ，系统要加热；当温度ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ升为50 时，停止加热，故查表3-1得：
由图3-2，由运放 组成的放大器为同相比例运算
放大电路，其电压增益 ，即
这样， ，其中 热敏电阻上的电压。
电路的设计思想是这样的：设热敏电阻 在环境温
度为 时阻值为 则 = ，这样
当选用负温度系数电阻时（关于这点，以后再详细介绍），环境温度越高，则热敏电阻的阻值愈小，设环境温度为 时，其阻值为 ，则此时 ) 这样由于温度变化引起的热敏电阻变化，就通过运算放大器转换成了电信号。
温度显示模块的任务是将环境温度（20℃~50℃）在数码管上显示出来，其方法时将热敏电阻随温度的变化值转换成相应的电压值，然后通过三位半LED专用A/D转换显示芯卡ICL7107及共阳极数码管组成的译码显示电路将环境温度显示出来（显示温度范围：20℃—50℃）
电路设计中的温度管理电路设计中如何有效控制温度
电路设计中的温度管理电路设计中如何有效控制温度电路设计中的温度管理电路设计中，温度管理是一个十分重要的方面，它关系到电路的稳定性、寿命以及性能。
本文将探讨一些有效控制温度的方法和技术。
一、合理布局电路元件在电路设计中，合理布局电路元件是非常关键的。
首先，应该在设计中考虑到元件之间的热量传导问题。
将功耗较大的元件与功耗较小的元件相隔开来，以减少热量传导的影响。
其次，应该给予散热器足够的空间，以便有效地散热。
最后，电路板的设计也需要合理布局，将发热元件与其他元件分离，减少热量的累积。
二、使用散热器散热器是电路设计中常用的温度管理工具之一。
它能够有效地将热量从电路中散发出去，保持电路的温度在安全范围内。
在选择散热器时，需要考虑到电路的功耗、元件发热量以及空间限制等因素。
同时，散热器的材质、结构以及散热方式等也需要考虑，以确保散热器的效果最佳。
三、使用热传导材料热传导材料能够将热量迅速传导到散热器中，帮助散热器更好地散热。
在电路设计中，可以使用热导板、热导胶等热传导材料，将发热元件与散热器紧密连接，以提高热量传导的效率。
四、控制电路的功耗电路功耗是导致温度升高的主要原因之一。
因此，在电路设计中，合理控制电路的功耗十分重要。
可以通过选择低功耗元件、合理设计电路结构以及优化电路的工作方式等方法，降低电路的功耗，从而减少温度的上升。
五、使用温度传感器温度传感器可以实时监测电路的温度，帮助设计者及时了解电路的工作状态，并采取相应的措施。
通过使用温度传感器，可以及时发现并解决电路过热的问题，防止电路中元件的损坏。
六、优化电路的工作环境电路的工作环境也会对温度产生影响。
在电路设计中，应该考虑到工作环境的温度、湿度以及电磁辐射等因素，并做好相应的防护措施。
例如，在高温环境中使用耐高温的元件，加装防尘罩等。
七、加强测试和监控在电路设计完成后，需要进行测试和监控以验证温度管理的有效性。
通过对电路的温度进行定期检测，可以及时发现并解决潜在的温度问题。
水温控制电路课程设计
水温控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握水温控制电路的基本原理，包括温度传感器、比较器、继电器等元件的工作原理及相互关系。
2. 学生能够运用所学的电路知识，分析并设计简单的水温控制电路。
3. 学生了解并掌握水温控制电路在实际应用中的注意事项及安全操作要求。
技能目标：1. 学生能够正确使用万用表、示波器等工具，进行水温控制电路的搭建、调试和故障排查。
2. 学生通过实际操作，提高动手能力和团队协作能力，培养工程实践思维。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对电子技术的兴趣，增强探索精神和创新意识。
2. 学生能够关注水温控制电路在生活中的应用，认识到科技与生活的紧密联系，提高社会责任感和环保意识。
3. 学生通过课程学习，树立正确的价值观，认识到知识的力量，激发学习的内驱力。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，以理论为基础，实践为核心，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程针对初中年级学生，他们对电子技术有一定的好奇心，但知识水平和实践经验有限。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论联系实际，循序渐进，注重启发式教学，引导学生主动探究和实践。
通过课程学习，使学生达到上述课程目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 水温控制电路原理介绍：- 温度传感器工作原理及其选用- 比较器的作用和种类- 继电器的工作原理和应用2. 水温控制电路设计与搭建：- 电路图设计方法- 元器件选型和参数计算- 电路搭建与调试3. 水温控制电路实际应用案例分析：- 家用热水器水温控制电路分析- 工业设备中水温控制电路应用案例4. 安全操作与注意事项：- 电路搭建过程中的安全常识- 常见故障分析与排查方法教学大纲安排如下：第一课时：水温控制电路原理介绍1.1 温度传感器工作原理及其选用1.2 比较器的作用和种类1.3 继电器的工作原理和应用第二课时：水温控制电路设计与搭建2.1 电路图设计方法2.2 元器件选型和参数计算2.3 电路搭建与调试第三课时：水温控制电路实际应用案例分析3.1 家用热水器水温控制电路分析3.2 工业设备中水温控制电路应用案例第四课时：安全操作与注意事项4.1 电路搭建过程中的安全常识4.2 常见故障分析与排查方法教学内容与课本紧密关联，按照教学大纲逐步推进，确保学生能够掌握水温控制电路的相关知识和技能。
温度控制电路的设计
温度控制电路的设计引言：温度控制电路是一种用于调节和维持温度稳定的电子设备，广泛应用于工业生产、实验室研究和家庭生活等领域。
本文将介绍温度控制电路的设计原理、常见的控制方法以及一些设计注意事项。
一、设计原理温度控制电路的设计基于温度传感器的测量结果，通过与设定温度进行比较，并根据比较结果控制加热或制冷设备的工作状态，以达到温度稳定的目的。
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。
传感器将温度转换为电信号，经过放大和处理后送入控制电路。
二、常见的控制方法1.比例控制（P控制）比例控制是根据测量值与设定值之间的差异，通过调节输出信号的幅度来控制加热或制冷设备的工作。
比例控制的优点是结构简单，响应速度快。
但是，由于只考虑误差的大小，无法消除稳态误差。
2.比例积分控制（PI控制）比例积分控制在比例控制的基础上增加了积分环节，通过积分误差来消除稳态误差。
PI控制可以提高系统的稳定性和精度，但响应速度相对较慢。
3.比例积分微分控制（PID控制）PID控制是在PI控制的基础上增加了微分环节，通过考虑误差的变化率来进一步优化控制效果。
PID控制具有较好的稳定性、精度和动态响应性，是目前最常用的温度控制方法。
三、设计注意事项1.选择合适的传感器：根据实际应用场景和测量要求，选择适合的温度传感器，考虑测量范围、精度、响应速度等因素。
2.校准传感器：传感器的准确性对温度控制的精度至关重要，因此需要对传感器进行定期校准，以确保测量结果的准确性。
3.合理设置控制参数：对于PID控制，合理设置比例、积分和微分参数对系统性能至关重要。
通过实验或模拟分析，确定最佳的控制参数。
4.稳定性和抗干扰能力：温度控制电路需要具备良好的稳定性和抗干扰能力，以应对外部环境变化和干扰信号。
可以采用滤波器、隔离器和抗干扰技术等手段来提高系统的稳定性和抗干扰能力。
5.安全性考虑：在温度控制电路的设计中，需要考虑到安全性因素，例如过温保护、短路保护和电源电压稳定性等，以确保系统的安全运行。
温度控制电路设计
温度控制电路设计
温度控制电路是一种常用的控制系统，它可以实现对温度变化的有效检测和调节，以确保温度保持在预期范围之内。
温度控制往往分为模拟温度控制和数字温度控制，可以为温度输出 one 的具体行为提供更多选择和搭配。
模拟温度控制电路的设计主要由热敏元件、功率驱动器、传感器 strykers 电路三部分组成。
其中，热敏元件作用像开关一样，当传感器 strykers 检测到的温度变化超过预定的范围时，可以直接将电流（该元件特性电压）充当加热器或制冷器。
而电源驱动器则可以控制将电压传输到热敏芯片当中。
数字温度控制电路则是由有源和无源元件组成，有源元件负责实现预示温度控制，有效抑制不良正反馈，从而使系统得到更多稳定性的保证。
无源元件的功能是传感器的校正实现可编程的温度范围，使得系统能够针对不同温度范围的变化来实现相应的反应。
总体来说，温度控制电路的设计包括装备合理的产品结构，设计和选择有效的组件，针对传感器输入和控制输出有效检测和控制，以及加入保护措施等多个方面。
温度控制在我们的日常生活当中广泛而普遍，它既可以确保温度的可逆性，带来更高的精度，也能实现全功能的自动调节，以及一定的节能效果。
实训一 温度控制电路设计
实训一温度控制电路设计
1、实训目的
1)熟悉PTC元件的特性；
2)学会使用专用集成电路TC620组成温度控制的典型应用。
2、温度集成电路知识
1)PTC元件基本特性
在正常工作范围内时，阻值随着温度的升高而升高的元件称为正温度系数热敏电阻，简称PTC元件。
PTC最重要的指标是居里温度点，当温度低于居里温度时，PTC元件电阻随温度变化非常缓慢，当超过居里温度时，阻值急剧增大。
PTC元件广泛用于恒温控制、过热保护、温度补偿等场所。
2)温度控制器
本实验所用到的TC620是一款可编程逻辑输出温度探测器，具体应用参数指标见TC620 datasheet。
TC620工作原理如图1.1所示。
图1-1
TC620结构框图如图1.2所示。
3、实训原理
RSL接120k，对应温度是35度。
温度控制电路设计及应用
提 高 控 制 质 量 和 自动 化 水 平 ，从 而 实 现 自 动 化和智能化。被广泛应用到各个领域 。
２总体方案设计
选 用 ＡＴ８ Ｓ 单 片 机 为 中 央 处 理 器 ， ９ ５１ 通 过 温 度 传 感 器 进 行 温 度 采 集 ， 将 采 集 到 的 温 度 信 号 传 送 给 单 片 机 ， 再 由 单 片 机 控 制 显 示 器 ， 并 比 较 采 集 温 度 与 设 定 温 度 是 否 一 致 ，然 后 驱 动 加 热 或 降 温 。 总 体 方 案 结 构 如 图 １所 示 ： 实 现 方 案 的 技 术 路 线 为 ： 用 按 钮 输 入 标 准 温 度 值 ， 用 ＬＣＤ 实 时 现 实 环 境 温 度 ， 用 驱 动 电 路 控 制 压 缩 机 完 成 加 热 或 制 冷 调 节 ， 用汇 编 Ｃ语 言 完 成 软 件 的 编 程 。
逻辑 。８通 道 多路 转换 器 能直 接连 通 ８个单 端 输 入 信 号 中 的 任 何 一 个 。 由 于 ＡＤＣ０ ０ ８４ 设计 时 考 虑 带 若 干 种模 ／数 转 换 技 术 的优 点，所以该芯片非常适合 用于过程控制 、 微 控 制 输 入 通 道 的 结 合 口 电 路 、 只 能 仪 器 和机 床 控 制 等 应 用 场 合 ， 并 且 价 格 便 宜 ， 降低 设 计 成 本 。 设 计 Ａ／Ｄ 转 换 器 的 设 计 参 数 为 ： 电 压 ２． ６ 即 一 位 数 对 应 量 为 １ ｍｖ为 １摄 氏 ５ ｖ， ０ 度。
・
科技 创 新 ・
温度控制电路设计及应用
王 晶 高 海 荆 红 莉 陈璩 文 （ 榆林 学院 陕 西榆林 ７ ９ ０ ） ｌ ０ ０
［ 摘 要 ］ 文 介 绍 的 电 路 由 单 ＡＴ８ Ｓ５ 本 ９ １片 机 控 制 实 现 对 温 度 信 号 的 检 测 与 数 据 处 理 。 该 电 路 主 要 由 下 面 三 部 分 组 成 ： 温 度 检 测 １ ０ 。 该 电 路 完全 能 够 实 现 温 度 检 测 和 控 制 的功 能 ， 同时 还 可 以 根 据 实 际 需 要 输 入设 定值 。 ６２ ［ 键 词 】 感 器 单 片 机 温 度 控 制 Ａ ／ 转 换 器 关 传 Ｄ 【 图分类号】 中 ＴＭ０ ２ ［ 献 标识码］ 文 Ａ ［ 章 编 号 ］０ ７ ４ ６ （ ０ ０ ０ — ０ ６ １ 文 １ ０ －９ ｌ ２ １ ） ６ ０ ４ —０
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。
温度控制电路
本科生毕业设计 (论文) 题目：温度控制电路教学单位电气信息工程学院 _姓名 _ ______ ___学号_____年级 ___2005级_________ _专业 ___电子信息工程_____指导教师 ___职称 ___完稿时间温度控制电路设计摘要在电子技术飞速发展的今天，测量控制技术已经涉及到军事和工业的各个环节，并越来越多的受到人们的重视。
传感器的出现，使得人们生产生活方式发生了重大变化，使得科学实验和应用工程的自动化程度发生了巨大改变。
温度是工业生产科学研究等行业中相当重要的参数之一，温度控制在各个行业中都是相当重要的一个环节对人们生活生产起着重大作用。
温度控制的关键在于测温和控制两个方面。
温度测量是温度控制的基础。
论文主要讨论了基于模拟电路的温度控制电路，该电路通过精密摄氏温度传感器LM35测量温度将温度比较转化为电压比较的方法来达到控制的目的。
本文介绍了该控制电路的原理，温度信号的采集电路，去干扰电路，功率放大电路，模数转换及显示电路，LM35的原理、电压比较器的工作原理。
关键词：温度控制温度测量LM35应用电压比较器Design of temperature control circuitAbstractIn electronic technology rapid development today，the electronic observations and control technology research and the project apply by spread the military and industrial production each department and more and more many is valued by people. The electronic observation and control technology appearance, caused traditional the electronic surveying in the principle, the function, the precision and the automaticity has had huge change, caused the scientific experiment and the application project automaticity can obviously enhance.Temperature is one of important parameters in industrial production and scientific experiment course. In metallurgy, machinery, material, chemical engineering, petroleum and the course of heat treatment, the control effect for temperature directly affects service life and the quality of product. Therefore temperature control is the technology of a key in every field.The key of temperature control lies control .Temperature measure is that the more in two aspects of to measure and to technical comparison of this respect and the foundation of temperature control ripen.It presents the designing of the analog circuit on LM35 temperature sensor and the editing and the debugging of the whole temperature control circuit .In this paper, it interview the principle of the temperature control circuit, temperature measure circuit, anti-jamming circuit, frequency power arnplifier and RAMDAC the theory of LM35 chip and voltage comparator.Keyword: Temperature control Temperature measure LM35 application V oltage comparator目录摘要绪论 (6)1温度控制电路 (7)1.1 设计要求 (7)1.2 方案选择与论证 (7)2基于模拟电路的温度控制电路2.1温度信号检测及显示部分2.2温度控制部分2.3所用器件介绍2.3.1 LM35精密集成电路温度传感器2.3.2 三位半LED显示A/D转换器ICL71073 温度信号的检测和信号调整 (11)3.1温度侧量及信号调理电路的设计3.1.1选用合适的传感器3.1.2设计信号调整电路3.3温度测量的误差分析4 温度控制系统的设计 (19)4.1 控制系统4.2 电压比较技术 (21)5 显示电路的设计 (28)5.1 显示电路原理 (28)5.2 显示电路设计 (28)6总结 (29)6.1干扰分析6.2总结与改进参考文献 (29)附录A：系统原理图与pcb版图 (35)致谢绪论在钢铁、机械、石油化工、电力、等工业生产中，温度是极为普遍又极为重要的热工参数之一;随着科学技术和生产发展,需要对各种参数进行测量,温度是工业对象中主要的被控参数之一.在冶金工业,化工生产,电力工程,机械制造和食品加工等许多领域中,人们都需要对各种环境中的温度进行检测和控制,温度控制对于大型工业和日常生活用品等工程都具有广阔的应用前景.例如冶金工业中的炼钢炉温度控制、化工生产中的培养皿温度控制、食品加工车间的温度控制等。
简易实用的模拟温控电路设计
[导读]温度控制系统被广泛应用于工业、农业、医疗等行业的仪器设备中，目前应用最多的是单片机或微机系统设计的温度控制系统。
温度控制系统被广泛应用于工业、农业、医疗等行业的仪器设备中，目前应用最多的是单片机或微机系统设计的温度控制系统。
系统硬件部分由输人输出接口、中央处理单元、A/D 转换、定时计数等集成模块组成，系统软件部分需要用运算量大的PID算法编程实现，整套控制系统设计及实现较为复杂和繁琐。
由分立元件组成的模拟型电路信号输入、放大、运算及控制输出都由硬件电路完成，不需要软件设计。
与数字电路相比，其设计及实现过程更为简便，所以采用简易实用的模拟电路实现温控电路的设计。
1 温控总电路组成温控电路主要由电源部分、温度检测元件、信号放大、比例积分、电压比较、移相触发控制继电器、超温保护、加热炉和LED显示几部分组成，其电路结构如图1所示。
图1 温控系统电路组成图由温度检测元件可以检测到温度值信号，该信号经过放大后输送至比例积分电路并与温度设定电压比较，比较结果输送至相触发电路产生可变周期的脉冲以触发固态继电器中可控硅导通角，从而可控制加热装置的加热功率，达到控制温度的目的。
温度补偿电路减少室温对温度测量准确度的影响；超温保护电路可以保证在加热温度超过设定值时，装置停止加热，起到保护设备的作用。
2 各分电路设计2．1 电源电路温控电路中需要直流电压的器件为运算放大器及电子信息显示模块。
该电压由220V交流电压经整流滤波后加。
至三端稳压器输出得到。
其电路如图2所示。
图2 电源电路图2．2 输入温度信号放大及温度补偿电路用感温元件镍硌一镍铬K型热电偶作温度传感器来采集温度信号，温度信号为mV级，实际测量时需经过放大处理。
热电偶测量温度信号受工作端温度和自由端环境温度影响，所以测量中需要加补偿信号消除环境温度变化对温度测量的影响。
具体电路如图3所示。
图3 信号放大及温度补偿电路2．3 超温保护电路以将功率为60 w将加热装置加热至750℃为例，图3中温度信号经过放大100倍后加到比例积分电路并与温度设定电压比较，比较结果输送相触发电路产生可变周期脉冲以触发固态继电器。
stm32单片机温控电路设计_概述说明以及解释
stm32单片机温控电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代工业和生活中，温控电路设计是一个非常关键的技术领域。
通过对温度的监测和控制，可以实现许多重要的功能，例如保持设备运行在适宜的温度范围内，提高工作效率，预防过热或过冷导致的故障等。
而STM32单片机则是一种广泛应用于嵌入式系统中的强大的微控制器芯片，在温控电路设计中发挥着重要作用。
1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行阐述。
首先介绍STM32单片机以及其在嵌入式系统中的作用与优势。
然后详细讲解温控电路设计原理，包括基本原理、主要组成部分等内容。
接着会对温度传感器进行选型与接口设计方面进行深入探讨。
最后，我们将进一步展开讨论其他相关话题并得出结论与展望。
1.3 目的本文旨在通过对STM32单片机温控电路设计的概述说明和解释，帮助读者更好地理解和应用该技术。
同时，将介绍一些常见的温控电路设计原理和方法，以及如何选择适合的温度传感器并设计有效的接口。
通过本文的阅读，相信读者能够对STM32单片机温控电路设计有更深入的了解，并且能够根据实际需求进行具体应用。
2. 正文：2.1 stm32单片机简介STM32单片机是由STMicroelectronics（意法半导体）公司开发的基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列。
它具有强大的性能、高度集成的外设以及丰富的接口，广泛应用于各种嵌入式系统中。
2.2 温控电路设计原理温控电路设计的目标是通过对温度进行监测和反馈调节，实现对某个系统或器件的温度进行精确控制。
其原理可以简要分为两个步骤：温度检测和温度调节。
在温度检测方面，我们通常会选用一种合适的温度传感器来实时感知环境或器件中的温度变化。
传感器将通过电压信号、模拟信号或数字信号等形式输出相应的温度数值。
而在温度调节方面，我们使用stm32单片机作为控制器来完成。
借助stm32单片机丰富的外设和强大的处理能力，可以通过与其他元件（如继电器、加热元件等）结合使用，在有效范围内调整或维持系统、器件所需的目标温度。
恒温控制电路课程设计
恒温控制电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握恒温控制电路的基本原理与组成；2. 学会分析恒温控制电路的工作流程，理解各部分功能及相互关系；3. 掌握温度传感器在恒温控制电路中的应用，并能解释其工作原理；4. 了解并掌握常用电子元件在恒温控制电路中的作用及选型。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的恒温控制电路；2. 能够利用电路仿真软件搭建并测试恒温控制电路，观察并分析实验结果；3. 培养学生动手实践能力，学会焊接和调试恒温控制电路。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 增强学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，结合理论知识，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：初三学生，具备一定的物理知识和电子技术基础，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，通过实际操作，使学生掌握恒温控制电路的设计与搭建。
教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，培养其解决问题的能力。
在教学评估中，以学生实际操作成果为主要评价标准，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识：- 课本第三章“温度控制电路”内容学习；- 温度传感器原理及特性；- 恒温控制电路的组成及工作原理；- 常用电子元件在恒温控制电路中的应用。
2. 实践操作：- 设计并绘制简单的恒温控制电路图；- 利用电路仿真软件进行电路搭建与测试；- 焊接和调试恒温控制电路；- 分析实验结果，优化电路设计。
3. 教学进度安排：- 第一课时：学习恒温控制电路的理论知识，理解温度传感器原理；- 第二课时：分析恒温控制电路的组成及工作原理，介绍常用电子元件；- 第三课时：设计并绘制恒温控制电路图，利用电路仿真软件进行初步测试；- 第四课时：焊接和调试恒温控制电路，观察实验现象，分析实验结果；- 第五课时：优化电路设计，进行课堂展示与交流。
热敏电阻----单片机温度控制系统电路设计
热敏电阻----单片机温度控制系统电路设计
表4—2 键盘功能表
4．3 LED显示设计
4．3．1 LED显示器结构与原理
LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器件。
该系统中采用的是七段LED。
这种显示器有共阴极和共阳极两种，该系统选用的是共阴极七段LED显示器。
七段LED显示器中有8个发光二极管，其中7个发光二极管构成7笔字形“8”。
一个发光二极管构成小数点。
七段LED显示器的管脚如图4—2所示。
从a~g管脚输入不同的8位二进制数，可显示不同的数字或字符。
LED的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。
图4—2 显示器结构图
4．3．2 LED显示器的显示方式
该系统共用六个七段LED显示器，采用动态显示方式。
LED动态显示是将所有位的段选线并接在一个I/O口线上，共阴极端分别由相应的I/O口线控制。
在任一时刻，只有一位LED 是点亮的，但只要扫描的频率足够高(一般大于25Hz)，由于人眼的视觉暂留特性，直观上感觉却是连续点亮的。
如图4—2所示：所有位的段选线并接在8255的PA口线上，共阴极端分别由PB口中的PB0~PB5控制。
在任一时刻，PB0~PB5中只有一条线是低电平，即只有一只LED被选通，此时刻单片机的P0口通过8255的PA口将相应的数据传输给被选通的LED，使LED点亮。
下一时刻另一只LED被选通，单片机同样传输给其相应数据使其点亮。
如此逐一进行扫描，6只LED显示器逐一被点亮，由于扫描频率很高，所以视觉上6只LED都被点亮了，并无闪烁。
这样系统就实现了显示功能。
温度控制电路的设计
设计性试验 温度控制电路的设计序言：温度是一个基本的物理量，温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。
在半导体技术的支持下，相继开发了半导体电偶传感器、PN 结温度传感器和集成温度传感器。
与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。
温度传感器是检测温度的器件，其种类最多、应用最广、发展最快。
温度传感器广泛应用于微波炉、空调、冰箱、饮水机、恒温箱、电脑内的CPU 、硬盘的过热保护等场合的温度测量与控制等，便携式非接触红外温度测量仪等许多方面。
本实验利用温度传感器，设计制作一个温度控制电路，将温度控制在一定范围内（即恒温箱、冰箱等地基本传感器控制电路），是大家对温度传感器机器控制有一个简单的认识。
实验与仿真：一、 实验目的1. 了解传感器的基本知识，掌握温度传感器的基本用法。
2. 了解有关控制的基本知识。
3. 掌握根据温度传感器来设计控制电路的基本思想。
二、 设计指标与要求4. 电源：12V +或12V ±单双电源供电均可。
5. 要求温度设定范围为-20℃～+130℃,温度非线性误差不得超过5±℃。
6. 控制部分：监控温度高于设定的上限温度或低于下限温度时，分别点亮不同颜色的二极管。
三、 实验原理与电路设计本实验要求根据监控温度来做出相应的报警响应，该温度传感控制系统如图温度传感器将温度信号转化为电信号，经过信号处理电路对其进行处理，最后通过报警控制电路来控制发光二极管的指示。
(一)温度传感器1、热敏电阻。
正温度系数热敏电阻器也称PTC型热敏电阻器，属于直热式热敏电阻器，其主要特性是电阻值与温度变化成正比例关系，即当温度升高时，电阻随之增大。
2、集成芯片LM35:LM35是美国国家半导体公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度成线性关系。
因而，从使用角度来说，LM35与用开尔文标准的线性温度传感器相比更有优越之处，LM35无需外部校准或微调，可以提供常用的室温精度。
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温度控制电路设计一、设计任务设计一温度控制电路并进行仿真。
二、设计要求基本功能：利用AD590作为测温传感器，TL 为低温报警门限温度值，TH为高温报警门限温度值。
当T小于TL时，低温警报LED亮并启动加热器；当T大于T H 时，高温警报LED亮并启动风扇；当T介于TL、TH之间时，LED全灭，加热器与风扇都不工作（假设TL ＝20℃，TH＝30℃）。
扩展功能：用LED数码管显示测量温度值（十进制或十六进制均可）。
三、设计方案AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。
在4V至30V电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器，调节系数为1µA/K。
AD590适用于150℃以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。
低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点，使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。
应用AD590时，无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。
主要特性：流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(K) 度数；AD590的测温范围为- 55℃~+150℃；AD590的电源电压范围为4～30 V，可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；输出电阻为710mΩ；精度高，AD590在-55℃~+-150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。
基本使用方法如右图。
AD590的输出电流是以绝对温度零度（-273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因此在室温25℃时，其输出电流Iout=（273+25）=298μA。
V o 的值为Io乘上10K，以室温25℃而言，输出值为10K×298μA=2.98V。
测量Vo时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。
温度控制电路设计框图如下：测温电路温度校正温度显示温度判决低温报警，启动加热器不动作高温报警，启动风扇T > THT < TLTL<T < TH温度控制电路框图由于Multisim中没有AD590温度传感器，根据它的工作特性，可以采用恒流源来替代该传感器，通过改变电流值模拟环境温度变化。
通过温度校正电路得到实际摄氏温度电压值（可适当放大到几伏特，不超过5V），再送温度判决电路判决，需根据报警温度确定门限比较电压值，电路均可用运算放大器及电压比较器来实现。
可采用三极管和继电器（RELAY）来控制驱动风扇与加热器，在仿真中用DC MOTOR代替风扇、HEATER代替加热器，并加上发光二极管来指示其是否工作。
温度显示部分可采用ADC模数转换芯片来实现，将实际温度电压值通过ADC芯片转换成数字逻辑信号再通过数码管显示。
四、电路仿真与分析1、测温电路在仿真中，测温电路由恒流源代替温度传感器，通过R1变为电压量，并且经过一个电压比较器构成射极跟随器稳定电压，使得测量Uo时不分出任何电流，避免造成测量值不准确。
Uo=I*R12、温度校正电路在温度校正电路中，采一个电压比较器构成一个减法器，也就是把热力学温度温u1=i*10KΩ，度转变成摄氏温度。
具体的计算为uo=R3/R6(u1-u2)，其中u2=2.73V，由电阻分压得到的，因为R3/R6=10，也就是温度每上升一度，输出u0增加0.1V。
电压3、控制电路这是用集成运放构成两个电压比较器，一个比较上限30摄氏度，一个比较下限20摄氏度，换算为电压就是3V和2V。
3V和2V通过电阻分压得到，分别接在两个比较器的反相端和正向端。
u0<2V时，灯LED GREEN亮，，低温报警，启动加热器。
当u0<3V时，灯都不亮。
当2V<u0>3V时，灯LED1 RED亮，高温报警，启动风扇。
当后面的部分即为工作电路，由继电器驱动。
当温度低于20，绿色LED亮，heater 工作加热。
当温度高于30摄氏度，红色LED亮，motor工作散热。
4、显示电路显示电路采用ADC0809经过模数转换，然后通过单片机控制数码管显示相应的温度值。
在仿真时，改变电流源的值得大小，得到相应温度显示。
五、原理图与PCB1、根据得出正确结果的仿真图连接了DXP的原理图，并且进行了检查(1)进入DXP，新建原理图文档schematic document(2)在原理图元件库找元件，常用的有protel Dos schematic libraries.ddb(3)连接电线，器件之间的电路必须要连通。
（4）修改元器件属性。
注意：双击左键打开属性对话框，修改相关属性和参数。
左键+空格键可以修改元件方向。
（6）保存文件，至此原理图以设计完毕2、然后根据实际的元件大小进行测量和画封装在画封装的过程中，除了真实脚距，考虑到三极管三个引脚之间距离太小不利于焊接，所以自己重新画了一个封装把引脚之间的距离适当变大，因为实物的引脚是可以用力来改变的。
这个做法也得到了老师的认可。
在画封装的过程中，也发现了芯片是集成在一起的四个运放，所以又改变了原理图中的运放的引脚，使用几个芯片即可实现，节约成本！3、PCB图画这块PCB，用了我三天的时间！芯片周围的电阻很多，但是只要按照对应的位置来摆放，接线是不难的。
我先画好了芯片及其周围电阻的摆放连接。
但是，由于VCC和GROUND必须各处都是接在一起的，要使左边的和右边的接在一起要绕开许多元件，所以继电器和与它相连的LED和二极管、三极管的位置我换了好多次才找到最完美的位置和接线方式！而且，三极管的焊盘是椭圆的，而且距离比较近，焊线不能太粗不然违反规则，所以我就在连接三极管中间一脚时细化了焊线。
其余的焊线都适当的粗，防止短路，焊盘也尽量大，为打孔和焊接提供方便！六、制版、焊接与调试1、转印、腐蚀、打孔在制作电路板的过程中，碰到了许多困难。
1）首先是，由于打印机的问题，打印效果不好，中间总有一部分被抹了，应该是从打印机出来时压到了那里。
所以我们思考后决定先转印，然后再用笔补！花费了很多时间和精力！但是可行。
我们还发现，用笔补之后，再用什么都没有的转印纸包好再热转印几次，可以把补上的笔墨烘干压紧，效果和打印机里的墨一样。
2）第一次板子转印用笔补充后腐蚀时，由于热转印次数不够，墨不够压紧，在腐蚀过程中导线都脱落了，真的很可惜，一块板子就这么费了。
所以在第二次制版多热转印了两次，最后顺利制作出了板子。
大约转印了10多次。
腐蚀时间很长，要耐心等待。
3）接下来打孔，我们去的时候只有一毫米的打孔机有针头了，但焊盘直径只有2mm，幸好把焊盘画大了一点，很小心的打孔才没有让焊盘被打掉。
2、焊接腐蚀完，已经晚上12点了，我和其他组的负责做板子的人决定通宵把板子焊出来，所以在实验室里完成了板子。
焊接过程很顺利，是由于之前金工实习时练习过焊接还有做电源的经验，因此这次焊接也得心顺手。
只有有些引脚，因为打孔有点歪，铜很细的地方不上锡，多补了几次才好。
3、调试在调试过程中，很困难很困难！1）由于我们班没有面包板，没有在制作电路板之前搭建元件做过调试，所以只能直接制版看效果。
2）我们班没有AD590，我们只能用直接加电压的方式来调试板子3）还是因为经验不足，我没有在板子上留出调试点，又因为板子做的很小，电压夹线很难夹在元件引脚上，所以很困难。
我思考之后，决定在板子底层需要加电压的焊盘位置焊上导线，然后加电压。
4）在加+-12v时，发现，夹子靠近导线时有电火花产生，吓了一跳，第一次看到这种情况，好害怕会烧了，但是其实没有什么大碍。
5）在加好+-12v，GROUND和待测电压后，发现灯并没有如预期中亮起来，这时，我思考可能实验是失败了。
所以，我这时就反应过来要检查芯片，发现芯片是有热度的，证明它在工作，我又怕它是烧了，所以先断开电压，等到恢复室温我再加上电压，发现芯片还是会热，证明没有被烧，芯片是好的在工作的。
那么没有灯亮，是其他原因造成的。
6）为了找出失败的原因吗，我决定用万用表测量各点电压，看是从哪一部分开始较大偏离了理论值。
后来发现，从最后一个运放输出的电压都是没有问题的，前面的电路都是正常通的，但是通过继电器之后的电路出现了异常，电压变得很小很小，原因可能是：1）继电器有问题，没有在电流通过下通过电磁将开关导通到另一边2）电阻值太大，使通过LED的电流太小不足以让它发光。
七、元件清单Bill of Material for 温控.PcbDocOn 2015/5/14 at 23:24:19Comment Pattern Quantity Components2N3903 三极管 2 Q1, Q2Diode1N4148IN4048 2 D1, D2 Header 3 HDR1X3 1 P1LED1 LED 2 GREEN1, RED1 Relay JZC-23F 2 K1, K2Res1 AXIAL-0.3 17 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17TL084ACN TL084CN 1 U1八、实验总结在本次实验中，仿真方面，我并没有按照老师给出的流程毫无思考直接进行搭建，而是经过了自己的思考，比如：老师在讲解的时候，说先经过一个反相减法器再经过一个反相器来实现对温度的调整，当时我就想，为什么要反两次，不能一次完成呢？所以在仿真中我就直接用了一个正向减法器来实现了同样的功能。
这使我明白，方法有很多，但是也有更优的选择。
在试验中，要有自己的思考，如果只是一味的为了完成任务而实验就失去了实验的意义，实验就是要让你发现些什么新的东西，得到一些新的思考和理解。
本次实验，使我积累了许多制板的经验和教训。
我都详细写在了上面的第五六部分，我会在以后也牢牢谨记，不犯同样的错误。
同时，我也明白了理论和实践之间是有很大差别的，而我们所追求的是在实践中的实现，所以不要太在理论和实践的差异上较真，而是要找出方法解决实践时出现的问题。
还有，如果真的将实验视作是一个工程问题，我们也要开始考虑实际问题，比如成本问题，我就比别的同学更节省成本。
因为他们看到有四个运放就用了四片芯片，但我发现每片芯片都是四个运放集成的，我用一片就完成了他们四片的工作，节约了三片芯片的成本。
这次实验收获很多，做的多收获就多，每次实验我都会认真对待，总能学到很多新的知识，增长各方面的经验。