课程设计--恒温控制系统设计
基于pld恒温温度控制课程设计
基于pld恒温温度控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLD（可编程逻辑器件）的基本原理及其在恒温温度控制中的应用。
2. 学生能够掌握温度传感器的工作原理及其与PLD的接口技术。
3. 学生能够描述恒温控制系统的工作流程，并解释相关的物理概念，如反馈、调节等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的PLD恒温温度控制程序。
2. 学生能够通过实验操作，验证PLD恒温控制系统的有效性。
3. 学生能够使用相关的软件工具，如仿真软件，进行PLD程序的编写和调试。
情感态度价值观目标：1. 学生通过实践操作，培养对工程技术的兴趣，增强解决问题的自信心。
2. 学生在学习过程中发展团队合作精神，认识到合作对于解决问题的重要性。
3. 学生通过了解恒温温度控制在现实生活中的应用，认识到科技对社会发展的贡献，激发其社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论与实验操作，旨在提高学生的动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生应为具有一定电子信息技术基础知识的初中或高中年级学生，对电子设备和编程有一定的好奇心和探索欲。
教学要求：教学内容应联系实际，注重理论与实践的结合，强调学生的主体参与和实际操作，确保学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中。
通过具体的学习成果的分解，使学生在完成课程后能够达到预定的知识、技能和情感态度价值观目标。
二、教学内容1. PLD基础知识介绍：包括PLD的定义、分类、基本结构和工作原理，重点讲解其在温度控制中的应用。
教材章节：第一章 PLD基本原理2. 温度传感器原理及其与PLD的接口技术：介绍温度传感器的类型、工作原理以及与PLD的连接方法。
教材章节：第二章 温度传感器及其接口技术3. 恒温控制系统设计：讲解恒温控制系统的组成、工作原理，分析反馈调节在恒温控制中的应用。
教材章节：第三章 恒温控制系统设计与实现4. PLD程序设计与调试：学习如何使用仿真软件进行PLD程序设计，掌握程序的编写、下载和调试方法。
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3 软、硬件仿真调试2012年12月27日，18周4 软、硬件仿真调试2013年1月2日~3日，18周5 撰写设计说明书2013年1月4日，18周四、．设计资料及参考文献1．王福瑞等．《单片微机测控系统设计大全》．北京航空航天大学出版社，1999 2．《现代测控技术与系统》韩九强清华大学出版社 2007.9 3．《智能仪器》程德福，林君主编机械工业出版社 2005年2月4．《测控仪器设计》浦昭邦，王宝光主编机械工业出版社 20015．Keil C51帮助文档五．成绩评定综合以下因素：(1) 说明书及设计图纸的质量(占60%)。
恒温自动电路控制系统设计
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。
超调：系统在达到设定值后一般并不能立即稳定在设定值，而是超过设定值后经一定的过渡过程才重新稳定。
传感器滞后是指由于传感器本身热传导特性或是由于传感器安装位置的原因，使传感器测量到的温度比系统实际的温度在时间上滞后，系统达到设定值后调节器无法立即作出反应，产生超调。
恒温控制系统设计任务书
课程设计任务书
专业年级班
一、设计题目
恒温控制系统设计
二、主要内容
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、PID控制子程序等。
要求能检测、显示烤箱温度，并控制烤箱温度为一恒定值。
三、具体要求
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．控制系统稳态误差控制在5％以内。
3．恒温值可设置，并可随时修改。
4．LED数码管直读显示实测温度，设置温度（用键控制设定温度）。
5．温度超出上、下限值（设定值的正负50％）时，报警。
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。
四、进度安排
五、完成后应上交的材料
1．课程设计报告。
2．程序清单（电子版）
六、总评成绩
指导教师签名日期年月日
系主任审核日期年月日。
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。
在电路设计完成后，需要进行电路的焊接和测试工作。
由于恒温控制系统设计使用的器件较多，因此需要仔细检查电路中所有器件的接线，并进行细致的调试工作。
完成电路的制作后，需要选择合适的外壳封装电路。
封装电路材料可以使用金属或者塑料材料，保证电路的安全可靠。
【精品】计算机控制技术课程设计温度控制系统设计
课程设计题目温度控制系统设计学院自动化学院专业自动化专业班级姓名指导教师2014年6月24日课程设计任务书题目：温度控制系统设计要求完成的主要任务:被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小,来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。
可控硅控制器输入为0－5伏时对应电炉温度0－300℃，温度传感器测量值对应也为0－5伏，对象的特性为二阶惯性系统,惯性时间常数为T1＝20秒，滞后时间常数为τ＝10秒。
1）设计温度控制系统的计算机硬件系统，画出框图；2）编写积分分离PID算法程序，从键盘接受K p、T i、T d、T及β的值；3）通过数据分析T i改变时对系统超调量的影响.4）撰写设计说明书。
时间安排:6月9日查阅和准备相关技术资料,完成整体方案设计6月10日—6月12日完成硬件设计6月13日-6月15日编写调试程序6月16日-6月17日撰写课程设计说明书6月18日提交课程设计说明书、图纸、电子文档指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日本次课程设计我设计的题目是温度控制系统。
通过专业课程的学习，我将引入计算机，单片机,传感器，以及PID算法来实现电炉温度的自动控制，完成课程设计的任务.计算机的自动控制是机器和仪表的发展趋势,它不仅解放了劳动力，也比以往的人为监控更准确,更及时。
一旦温度发生变化，计算机监控系统可以立即检测到并通过模拟量数字通道传送到计算机。
计算机接收到信号后通过与给定值进行比较后，计算出偏差，再通过PID控制算法给出下一步将要执行的指令。
最后通过模拟量输出通道将指令传送到生产过程，实现机器仪表的智能控制.本次课程设计用到了MATLAB这一软件，通过编写程序，将被控系统离散化。
再通过MATLAB中的simulink 仿真功能，可以看到随着Ki,Kp，Kd改变波形发生的改变,从而可以通过波形直观地看出PID参数对系统动态性能的影响。
PID恒温控制课程设计
PID恒温控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解PID恒温控制的基本原理，掌握其组成部分及相互关系。
2. 学生能够描述PID控制参数对系统温度控制性能的影响。
3. 学生能够解释在实际应用中，如何调整PID参数以达到理想温度控制效果。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的PID恒温控制系统。
2. 学生能够使用相关软件或工具进行PID参数的调整和优化。
3. 学生能够通过实际操作，分析并解决PID恒温控制过程中的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术和工程应用的兴趣，激发创新意识。
2. 学生形成团队协作意识，提高沟通与表达能力。
3. 学生认识到PID恒温控制在现实生活中的重要性，增强社会责任感。
本课程旨在帮助学生掌握PID恒温控制的基本知识和技能，培养实际操作能力。
针对高年级学生的认知特点，课程注重理论与实践相结合，提高学生的动手实践能力和问题解决能力。
通过本课程的学习，使学生能够更好地应对实际工程问题，并为未来的学习和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. PID恒温控制原理- 理解比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的基本概念。
- 掌握PID控制器的数学模型和调节原理。
2. PID控制器的组成与功能- 分析PID控制器的结构，理解各部分的作用。
- 学习PID控制器的参数设置与调整方法。
3. PID恒温控制系统的设计与实现- 学习PID控制系统的设计步骤，包括系统建模、控制器设计等。
- 了解常见PID控制算法在温度控制中的应用。
4. PID参数整定方法- 学习Ziegler-Nichols等常见参数整定方法。
- 掌握利用实验数据对PID参数进行优化调整的技巧。
5. 实际应用案例分析- 分析典型PID恒温控制系统案例，了解工程实际中的应用。
- 学习在实际操作过程中如何解决系统性能问题。
教学内容根据课程目标进行系统组织，确保学生能够循序渐进地掌握PID恒温控制的相关知识。
毕业设计恒温控制系统
毕业设计论文题目：基于PLC恒温控制系统的设计专业：生产过程自动化专业姓名：顾晓可学号：0402100133指导老师：焦欣欣老师2012年12月17号目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1本课题研究现状 (4)1.2本文主要的研究工作 (4)第二章恒温控制系统的硬件设计 (6)2.1恒温控制系统的组成 (6)2.2恒温控制系统总体设计方案 (7)2.3 PID控制原理 (7)2.4可编程序控制器介绍 (9)2.5PLC的选型 (11)2.6模拟量模块选择 (12)2.7其他硬件选择 (13)2.8系统供电接线图 (18)2.9PLC硬件接线图 (19)第三章恒温控制系统软件设计 (23)3.1STEP7－Micro/Win32 编程软件介绍 (23)3.2I/O地址分配 (24)3.3系统主程序 (25)3.4PID控制算法程序 (28)3.5标度转换 (29)3.6数码显示 (30)3.7人机界面 (31)第四章结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录系统各部分程序 (36)主程序 (36)标度变换程序 (40)PID参数设定程序 (42)PID输出中断程序 (43)数显程序 (44)摘要随着计算机技术、通信技术、自动控制技术以及各种智能技术的迅速发展，高可靠性可编程控制器(PLC)出现，使得现代工业控制系统的设计开发周期短，可靠性高，成本低。
本文结合恒温控制系统的特点，提出控制系统的总体设计方案，采用PLC 和检测仪表完成系统硬件设计；编写PLC控制程序和监控组态界面，实现温度采集与显示，实现了温度在线监测和控制。
并采用工业以太网，实现现场控制单元与上位机进行信息交换，并能与企业内部联网。
关键词：自动检测；PLC；温度；监控组态第一章绪论1.1本课题研究现状在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。
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，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
PID控制可调恒温系统设计毕业设计(论文)
课程设计说明书课程设计名称：专业综合课程设计题目：PID控制可调恒温系统设计学生姓名：专业：学号：指导教师：日期：2009年 6 月22 日PID控制可调恒温系统设计摘要：针对温度控制的特点以及实现准确温度控制的意义，设计了一种基于PID 的恒温检测控制系统。
硬件部分以AT89S52单片机作为微处理器，基础电路包括电源电路，温度检测采样电路，键盘及显示电路，加温控制电路等四大模块；软件部分主要对PID算法进行了数学建模和编程。
关键词：温度检测恒温控制单片机PID算法目录1 前言............................................................................................................................................. - 1 -2 总体方案的选择 ......................................................................................................................... - 2 -2.1 方案一：利用数字PID实现恒温控制系统.................................................................. - 2 -2.2 方案二：利用模拟PID调节实现恒温控制系统.......................................................... - 2 -3 硬件电路设计 ............................................................................................................................. -4 -3.1 AT89S52单片机 ............................................................................................................... - 4 -3.1.1 A T89S52单片机功能简介 ................................................................................. - 4 -3.1.2 A T89S52单片机信号引脚介绍 ......................................................................... - 5 -3.1.3 A T89S52单片机时钟和复位电路 ..................................................................... - 6 -3.2 温度传感器 ...................................................................................................................... - 7 -3.3 电源电路 .......................................................................................................................... - 8 -3.3.1 电源变压器 ......................................................................................................... - 8 -3.3.2 整流滤波电路 ..................................................................................................... - 8 -3.3.3 稳压电路 ............................................................................................................. - 9 -3.4 键盘和显示电路 .............................................................................................................. - 9 -3.5 加热控制电路 ................................................................................................................ - 10 - 4控制系统软件设计 .....................................................................................................................- 11 - PID调节器控制原理...........................................................................................................- 11 -4.2 数字PID参数整定........................................................................................................ - 13 -4.3 PID计算程序设计.......................................................................................................... - 14 -5 总结体会................................................................................................................................... - 19 -6 参考文献................................................................................................................................... - 20 -1 前言一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。
恒温控制系统的设计
恒温控制系统的设计ABSTRACT摘要本设计以单片机STC89C52为核心部件，采用单总线型数字式的温度传感器DS18B20作为温度采集，以场效应管作加热控制的开关器件，设计制作了带键盘输入控制，动态显示和越限报警功能的恒温控制系统。
该系统既可以对当前温度进行实时显示，又可以对温度进行控制，并使其恒定在某一温度范围。
控制键盘设计使设置温度简单快捷，两位整数一位小数的显示方式具有更高的显示精度。
建立在模糊控制理论上的控制算法，使控制精度完全能满足一般的电子产品的生产要求。
通过对系统软件和硬件的合理规划，发挥单片机自身集成多系统功能单元的优势，在不减少功能的前提下有效降低了成本，系统操作简便。
目录目录1 引言 ..................................................................... .......................................................... 1 2 系统方案论证 ..................................................................... ............................................. 2 2.1 设计方案 ..................................................................... .............................................. 2 2.2 方案的论证 ..................................................................... .......................................... 2 3 系统硬件电路设计 ..................................................................... ..................................... 3 3.1 电路总体原理框图 ..................................................................... ............................... 3 3.2 单片机的选择 ..................................................................... ...................................... 3 3.3 温度采集电路的设计 ..................................................................... ........................... 4 3.4 键盘接口电路的设计 ..................................................................... ........................... 5 3.5 显示接口电路的设计 ..................................................................... ........................... 5 3.6 加热控制电路的设计 ..................................................................... ........................... 6 3.7 电源及报警指示电路的设计 ..................................................................... ............... 6 3.8 总电路的设计 ..................................................................... ...................................... 7 4 软件系统的设计 ..................................................................... ......................................... 9 4.1 主程序模块 ..................................................................... .......................................... 9 4.2 功能实现模块 ..................................................................... .................................... 11 4.3 运算控制模块 ..................................................................... (11)4.3.1标度转换 ..................................................................... .. (11)4.3.2 模糊控制算法...................................................................... .. (11)4.3.3控制算法子程序 ..................................................................... ........................... 12 5 系统性能测试及分析 ..................................................................... ............................... 13 5.1 设计所达到的性能指标 ..................................................................... (13)5.1.1 温控系统的控制精度 ..................................................................... (13)5.1.2 温度工作波形图 ..................................................................... .......................... 13 5.2 结果分析论述 ..................................................................... .................................... 14 5.3 设计方案评价 ..................................................................... (14)5.3.1优点 ..................................................................... . (14)5.3.2 缺点 ..................................................................... ............................................. 14 6 结论与展望 ..................................................................... ............................................... 15 7 致谢 ..................................................................... ........................................................ 16 参考文献...................................................................... (17)1 引言1 引言随着国民经济的发展，温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，人们需要对各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。
自动恒温控制课程设计
自动恒温控制课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动恒温控制系统的基本原理和组成部分；2. 学生能掌握传感器的工作原理，并了解其在自动恒温控制中的应用；3. 学生能解释温度调节过程中涉及到的数学模型和算法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的自动恒温控制系统；2. 学生能够通过实验和数据分析，优化恒温控制策略；3. 学生能够运用编程语言实现温度控制算法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动恒温控制技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 学生能够认识到自动恒温控制在节能环保方面的重要性，增强社会责任感；3. 培养学生合作、交流、分享的学习习惯，提高团队协作能力。
课程性质：本课程属于科学探究与实践领域，注重理论知识与实际应用的结合。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手实践能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用讲授、实验、讨论等多种教学方式，充分调动学生的主观能动性，培养其解决问题和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在掌握知识的同时，提升技能和情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体目标展开。
二、教学内容1. 自动恒温控制系统原理：介绍自动恒温控制的基本概念、工作原理及系统组成，关联教材第三章第一、二节内容。
- 热工学基础- 传感器原理与应用2. 温度控制算法：讲解温度控制过程中涉及的数学模型和算法，关联教材第三章第三节内容。
- PID控制算法- 模糊控制算法3. 自动恒温控制系统设计：教授如何设计自动恒温控制系统，关联教材第三章第四节内容。
- 系统设计方法- 硬件选型与连接- 软件编程与调试4. 实践与优化：通过实验和数据分析，优化恒温控制策略，关联教材第三章第五节内容。
- 实验操作方法- 数据处理与分析- 控制策略优化5. 节能环保与创新发展：探讨自动恒温控制在节能环保方面的意义，激发学生创新意识，关联教材第三章第六节内容。
基于单片机的恒温箱温度控制系统的设计
课程设计题目：单片机恒温箱温度控制系统的设计本课程设计要求：本温度控制系统为以单片机为核心，实现了对温度实时监测和控制，实现了控制的智能化。
设计恒温箱温度控制系统，配有温度传感器，采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输，采用了PID控制技术，可以使温度保持在要求的一个恒定范围内，配有键盘，用于输入设定温度；配有数码管LED用来显示温度。
技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89C2051实现对温度的控制，实现保持恒温箱在最高温度为110℃。
2、可预置恒温箱温度，烘干过程恒温控制，温度控制误差小于±2℃。
3、预置时显示设定温度，恒温时显示实时温度，采用PID控制算法显示精确到0.1℃。
4、温度超出预置温度±5℃时发出声音报警。
5、对升、降温过程没有线性要求。
6、温度检测部分采用DS18B20数字温度传感器，无需数模拟∕数字转换，可直接与单片机进行数字传输7、人机对话部分由键盘、显示和报警三部分组成，实现对温度的显示、报警。
一、本课程设计系统概述1、系统原理选用AT89C2051单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对恒温箱进行温度采集，将采集到的信号传送给单片机，在由单片机对数据进行处理控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动恒温箱的加热或制冷。
2、系统总结构图总体设计应该是全面考虑系统的总体目标，进行硬件初步选型，然后确定一个系统的草案，同时考虑软硬件实现的可行性。
总体方案经过反复推敲，确定了以美国Atmel公司推出的51系列单片机为温度智能控制系统的核心，并选择低功耗和低成本的存储器、数码显示器等元件，总体方案如下图：图1系统总体框图二、硬件各单元设计1、单片机最小系统电路单片机选用Atmel公司的单片机芯片AT89C2051 ,完全可以满足本系统中要求的采集、控制和数据处理的需要。
单片机的选择在整个系统设计中至关重要，该单片机与MCS-51系列单片机高度兼容、低功耗、可以在接近零频率下工作等诸多优点，而广泛应用于各类计算机系统、工业控制、消费类产品中。
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。
《恒温控制系统》课件
组成部分和功能
温度传感器
用于检测环境的温度。
控制面板
用于设定和调节恒温控制系 统的参数。
加热元件
产生热量以维持设定的温度。
优势和局限性
优势
• 提高生产效率 • 保障产品质量 • 节约能源
局限性
• 成本较高 • 需要专业维护
市场前景和发展趋势
1 不断增长的需求
2 智能化和自动化
随着各个行业的发展， 对恒温控制系统的需 求将不断增加。
恒温控制系统将趋向 智能化和自动化，提 供更高的效率和便利 性。
3 应用拓展
恒温控制系统将进一 步拓展到更多的领域， 满足不同行业的需求。
结论和总结
恒温控制系统是一种非常重要的技术，在许多行业发挥着关键作用。随着技术的不断发展，恒温 控制系统将为各个行业带来更大的价值和效益。
Байду номын сангаас
2
控制器调节输出
根据传感器检测到的温度，控制器通过调节输出信号来维持设定的温度。
3
反馈机制维持稳定
恒温控制系统通过不断检测和调节来保持温度的稳定。
应用领域
实验室研究
恒温控制系统广泛应用于实验室研究，确保实验的可重复性和准确性。
制药工业
恒温控制系统在制药工业中用于保持生产过程中需要的恒定温度。
食品加工
《恒温控制系统》PPT课 件
恒温控制系统是一种能够保持恒定温度的系统，广泛应用于各个行业，起到 非常重要的作用。
定义和作用
恒温控制系统是一种能够在设定的温度范围内维持恒定温度的系统。它的主要作用是保持温度稳 定，提高生产过程的效率和质量。
基本原理和工作方式
恒温控制系统设计
恒温控制系统设计摘要本设计基于AT89C51和DB18B20来实现温度控制器的制作，它以89C51单片机为核心，配以DS18B20(数字温度传感器),LED灯(模拟对温度的控制系统),数码管来作为实时问的的显示。
系统的设计思路比较简单,且易于实施。
在硬件设计方面，由AT89C51、DS18B20（数字温度传感器)、数码管,小风扇，金属膜电阻构成的电路，在软件方面，以单片机和DS18B20数字温度传感器为中心，详细的阐述了系软件设计的思想，主流程图以及相应电路模块的流程图。
关键词：DS18B20传感器，AT89C51,温度处理，程序目录1 绪论 (1)2 相关芯片的介绍 (2)2.1AT89C51芯片 (2)2.2DS18B20数字温度传感器 (3)2.2。
1 DS18B20的基本介绍 (3)2.2.2 DS18B20指令以及读写 (4)3 硬件电路设计 (6)3。
1主控制电路设计 (6)3.2外围接口电路 (6)4 软件系统软件设计 (8)4.1软件系统设计 (8)4.2程序组成 (8)4。
3总程序 (11)5 实时仿真 (19)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1 绪论随着电子技术，特别是随大规模集成电路的产生而出现的微型计算机技术的飞速发展，人类生活发生了根本性的改变。
如果说微型计算机的出现使现代科学研究得到了质的飞跃，那么可以毫不夸张地说,单片机技术的出现则是给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命。
目前，单片机以其体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求不高、高可靠性、高性能价格比、开发较为容易，在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化等诸多领域得到极为广泛的应用，并已走人家庭,从洗衣机、微波炉到音响、汽车，到处都可见到单片机的踪影。
因此，单片机技术开发和应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。
本课题研究的内容就是以单片机为主要控制元件，通过温度传感器,实现对温度的测量，并通过数码管直接显示所测温度。
课程设计-- 恒温控制系统设计
课程设计-- 恒温控制系统设计课程设计题目：恒温控制系统设计院（系）：电气与信息工程学院班级：电气08－13班姓名：申伟伟学号： 13 号摘要进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，其优势及特点得到了越来越多的好评。
飞思卡尔(Freescale)半导体公司S08系列的单片机是受到关注的诸多优异微控制器之一。
S08AW系列是Freescale公司推出的新一代S08系列微控制器中的一款增强型8位微控制器，它不仅集成度高、片内资源丰富，接口模块包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM 等，还具有很宽的工作温度范围：-40℃～+125℃。
在本系统的温度控制中，采用的是S08AW60微控制器。
随着单片机的广泛使用，温度的自动控制已经变成了可能。
在本系统中，主要是通过控制电机来达到控制温度的目的，当然在一些高级或者要求更高的场合还可以通过控制空调来实现调温。
要控温就要先进行测温，再转换成单片机能读懂的数字信号，进行处理后得出控制电机的控制值，也就是PWM控制中说的占空比，通过改变占空比就可以达到调速的目的。
关键词：自动控制系统、S08AW60微控制器、温度、传感器目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (8)2.1 硬件方案论证 (8)2.1.1 微控制器的选择 (8)2.1.2 温度传感器的选择 (9)2.1.3 显示器的选择 (10)2.1.4 键盘的选择 (10)2.2 系统设计方案的方框图 (11)2.3 系统控制算法的设计 (12)3 系统单元电路的设计 (12)3.1 检测电路设计 (13)3.2 微控制器的工作电路设计 (14)3.3 显示电路设计 (14)3.4 电机的驱动电路 (16)3.5 键盘电路设计 (16)4 系统的软件设计 (17)4.1 键盘子程序 (17)4.2显示子程序 (15)4.3 温度值判断子程序 (16)4.4调速子程序 (20)总结 (21)参考文献 (23)附录： (24)1 引言自动控制系统可以从不同的角度来进行分类，按其结构及控制方式可将其分为三种：开环控制系统、闭环控制系统和混合控制系统。
单片机课程设计-恒温控制模拟设计
单片机课程设计课题：恒温控制模拟设计系别：专业:姓名:学号：河南城建学院2011年12月28日成绩评定·一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。
二、评分课程设计成绩评定一、设计目的1、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；2、使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、A/D、D/A、串行口通讯等；3、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。
二、设计要求1、对一定范围内的温度进行控制，低于此范围内则加热,高于此范围则降温;2、要求给出加热、降温信号.3、扩展功能：时间显示三、总体设计四、各部分电路设计上图为18B20的电路设计.上图为LCD1602的电路设计. 下图为独立按键的电路设计:上图为单片机晶振的连接电路。
五、整体电路图六、设计总结1、设计过程中遇到的问题及解决方法遇到的问题：关于温度显示和温度比较，由于定义了全局温度中间变量temp，并将temp 初始化为0，所以显示温度时由于temp被重新初始化,故显示的温度为0，且比较温度时温度与0度比较。
解决方法：关于温度显示，在温度被初始化为0之前，先将温度显示出来，然后初始化后读取下一个温度。
关于温度比较，由于初始化后将设定温度K与初始化的温度0比较，故重新定义了一个局部变量J，将temp的值传递给J，使局部变量J与设定温度K进行比较，从而确定加热或是降温。
2、设计体会通过单片机课程设计，我更加深刻具体的认识到了单片机的工作原理,工作状态，是我对单片机有了更加深刻的认识。
通过课程设计,我发现只学习书上的理论知识，而不进行具体实践是难以真正了解一件事物的.实践出真知。
而且通过实践可以发现理论正确的程序或硬件的一些小的bug，通过修改各种错误和bug，使自己的软硬件功底不断提高，可以在未来的各种设计中,掌握更好的设计方法。
恒温控制器课程设计
内江师范学院课程设计报告
摘要
本文是一个关于恒温控制器的设计，本文单片机控制部分采用 AT89C51 单片机为核 心，单片机具有功能强，体积小，成本低等优点，设计采用 DS18B20 数字式温度传感器， 温度精度可以控制在 1℃以内，采用软件编程，使用 C 语言来编写程序，用控制电炉的 加热来实现对水温温度的控制。适用于环境参数经常变化的小型温度控制电路。恒温温 度控制在日常生活中有很重要的作用，尤其是水温的温度恒定，恒定的水温对水产养殖， 工厂污水的处理，家庭生活用水等有重要的意义。
2009 级电子信息工程
基于单片机温度控制电路课程设计报告
设计题目 姓名及 学号 学院 专业 班级
指导教师
基于单片机温度控制电路的设计
工程技术学院 电子信息工程
内江师范学院课程设计报告
目录
1 引言........................................................................................................................................... 1 2 设计任务.................................................................................................................................. 2
关键词：恒温控制器；AT89C51 单片机；DS18B20 温度传感器；C 语言编程Biblioteka iii内江师范学院课程设计报告
Abstract
I use the AT89C51SCM design a constant temperature constant water temperature controller of control, the design of single-chip microcomputer control AT89C51 microcontroller as the core, SCM has strong function, small volume, low cost, this design using digital temperature sensor DS18B20, temperature control precision of 1 ℃ in May, within the software programming, using C language program, with the control of electric heating water temperature to realize the control of the temperature. Apply to environmental parameters often changes of small temperature control circuit. Constant temperature and temperature control in everyday life there is very important role, especially the temperature constant water temperature, constant water temperature of aquaculture, sewage treatment plant, family life such as water has an important significance. Keyword: Constant temperature controller; AT89C51SCM; The temperature sensor DS18B20; The C programming language.
恒温控制系统的设计
恒温控制系统的设计摘要：温度是一种最基本的环境参数，在工农业生产及日常生活中对温度的测量及控制具有重要意义。
该设计通过AT89C51单片机驱动数字温度传感器DS18B20，进行温度数据采集、读取、处理，并通过LCD显示当前的温度，当温度超过上下限时实现报警。
关键词：温度传感器单片机控制前言以往，在实际的温度控制系统中，多采用热敏电阻器或热电偶测量温度。
这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路，这样就增加了电路的复杂性，而且该种电路易受干扰，使采集到的数据准确性不高。
随着微电子技术、单片机技术、传感器技术的不断发展，为温度控制系统测控功能的完善、测控精度的提高和抗干扰能力的增强等提供了条件。
本文摆脱了传统的温度测量方法，设计了一种基于AT89C51单片机与DS18B20 的温度控制系统，这样利于智能化控制。
本设计给出了系统实现的硬件原理图和具体程序，经仿真表明，本设计是可行的。
这个系统设计和布线简单，体积小，重量轻，抗扰能力强，扩展方便，在大型仓库，车间，智能化建筑的多点温度检测有广泛的应用前景。
一、系统总体方案设计1.温度控制系统的功能温度控制系统中检测当前的环境温度是通过一线温度传感器DS18B20进行采集，然后通过单片机芯片STC89C51 处理并在液晶上显示，同时单片机控制蜂鸣器和三个LED灯，用于对温度进行实时控制操作。
2.该温度控制系统总体框图（1）单片机最小系统：采用AT89C51单片机；（2）温度采集模块：采用一线温度传感器DS18B20 ；（3）温度显示模块：采用LCD液晶显示；（4）报警电路：采用蜂鸣器报警；（5）外部设备控制电路：采用的是LED灯显示，用来实时监测系统的工作。
二、温度控制系统的设计该温控系统的具体电路图，如图2所示。
1.单片机最小系统的设计（1）AT89C51单片机简介单片机是一块单芯片的微控制器集成电路，在本系统中温度传感器DS18B20的工作，LCD液晶显示，蜂鸣器报警电路，以及LED显示都是单片机控制的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关键词：自动控制系统、S08AW60微控制器、温度、传感器
1引言4
2总体方案设计8
2.1硬件方案论证8
2.1. 1微控制器的选择8
这种系统的输出量参与控制，直接影响系统的控制过程，所以是闭环控制系 统。
图1・5直流电动机调速稳速系统
由于输出信号要返回输入端参与控制，所以信号传递有两个通道：主通道将 控制信号送至被控对象；反馈通道将输出信号反馈到输入端。
闭环控制系统一般采用差值控制。差值所产生的控制作用是使系统向减少或 消除偏差的方向变化，所以有利于克服惯性和干扰而维持给定的控制，因此也 称这种控制为偏差控制。
方案二：
89C51芯片内部有ROM,且片内ROM全部采用FlaSh ROM,它能于3V的超低压工作，与MCS-51系列单片机完全兼容，但是其不具备ISP在线编程 技术，需把程序编写好以后再放到编程器中烧写，才可以进行硬件电路的调试, 倘若程序编写出现问题，调试电路就比较麻烦，而且其芯片内存也只有4KB。方案三：
课程设计一恒温控制系统设计
篠程殺针
题目：恒温控制系统设计
院(系)：电气与信息工程学院
班 级：电气08 — 13班
姓名：电隹伟
学号：13号
摘要
进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，其优势及特点得到了越来越 多的好评。飞思卡尔(FreeSCaIe)半导体公司S08系列的单片机是受到关注的诸多 优异微控制器之一。S08AW系列是FreeSCaIe公司推出的新一代S08系列微控 制器中的一款增强型8位微控制器，它不仅集成度高、片内资源丰富，接口模 块包括SPI、SCI、IIC、A/D、PWM等，还具有很宽的工作温度范围：-40eC〜+125βCo在本系统的温度控制中，采用的是S08AW60微控制器。随着单片机的 广泛使用，温度的自动控制已经变成了可能。在本系统中，主要是通过控制电 机来达到控制温度的目的，当然在一些高级或者要求更高的场合还可以通过控
如图1-5所示的由晶闸管可控整流装置供电的直流电动机调速稳速系统，控 制对象是电机被控量是转速n, Ug是给定量。测速电机TG将输出量n转换 成电至Ufn反馈到输入端去，形成一个闭环。系统的调速稳速原理可用下列顺 序表示：
n I -*Ufn!〜ZXu=Ug-Ufn t -* α I -*Ud t〜n t（补偿了nJ）
若扰动因素已知，并能直接或间接地检测出，那么也可以利用扰动信号来产 生一种补偿，以抵消扰动的影响。这种控制方式称为扰动控制。扰动控制原理 如图1-4所示。
图1-4扰动控制系统框图
在这种系统中，输出量对系统的控制作用无影响，影响控制的是扰动量，因 此仍属于开环控制系统。
2.闭环控制系统
若系统的输出量通过反馈环节作用于控制部分，形成闭合环路，这样的控制 系统称为闭环控制系统，又称反馈控制系统。
4. 3温度值判断子程序
4. 4调速子程序20
总结21
参考文献23
1
自动控制系统可以从不同的角度来进行分类，按其结构及控制方式可将其分 为三种：开环控制系统、闭环控制系统和混合控制系统。
1-开环控制系统
若系统的输出量不被引回来（反馈）对系统的控制部分产生影响，这样的系 统称为开环控制系统，如图1-3所示。
例如，数控机床。它由预先设定的指令程序产生相应的控制脉冲，经脉冲放 大器放大后驱动步进电机，通过精密传动机构再带动工作台对工件进行加工就 是一个开环控制系统。家用电器中的洗衣机也是开环控制系统。
开环控制系统的优点是结构简单，系统稳定性好，成本低。缺点则为：受扰 动因素的影响大，从而影响输出量的稳定。
2.1.2温度传感器的选择9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2. 1. 3显示器的选择10
2.1.4键盘的选择10
2. 2系统设计方案的方框图11
2. 3系统控制算法的设计12
3系统单元电路的设计12
3.1检测电路设计13
3.2微控制器的工作电路设计14
3.3显示电路设计14
3.4电机的驱动电路16
3.5键盘电路设计16
4系统的软件设计17
复合控制系统兼有闭环和开环的优点，控制精度高，控制反应快，但结构复 杂。
微型计算机控制系统与其所控制的生产对象密切相关，控制对象不同，控制系 统也不同。根据应用特点、控制方案.控制目标和系统构成，微型计算机控制 系统大体上可分为以下几种类型：操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)-计算机监督控制系统(SCC)、分布式控制系统(DCS).计算机集成 制造系统(CIMS)和现场总线控制系统(FCS)O下面分别进行介绍。
1.操作指导控制系统
操作指导控制系统如图1∙6所示。所谓操作指导是指计算机只对系统过程参数 进行收集S加工处理，然后输出数据，但输出的数据不直接用来控制生产对象, 操作人员根据这些数据进行必要的操作。
在这种系统中，计算机每隔一定的时间进行一次采样，经A/D转换后送入计 算机进行加工处理。然后再进行显示.打印或报警。操作人员据此改变设定值 或进行必要的操作。这种系统突出的特点是简单.安全可靠，对于控制规律不 太确定的系统更为适用。它的缺点是仍要人工进行操作，所以响应速度不可能 太快。它相当于模拟仪表控制系统的手动与半自动工作方式。主要用于计算机 控制的初级阶段，或用于试验新的数学模型和调试新的控制程序等。
2
2.1
该系统的硬件方案的设计包括微控制器的选择、温度传感器的选择、显示
器的选择和键盘的选择，至于电机是要控制的对象，24V直流电源作为功率电源 进行加温所以在该微型计算机系统中我们只对上述的几个硬件部分进行选择。
2.1.1微控制器的选择
方案一：
8031芯片内部无ROM,需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难， 况且使用8031还需要另外购买其他的芯片，如A/D转换及定时/计数器(PWM)等芯片，从而造成成本较高，性价比低。
反馈控制系统无论采取哪种量反馈，包围在反馈环内的各种干扰量所引起的 输出量变化都能被减小或消除，使系统具有良好的动态和静态控制精度，所以 获得了广泛应用。
3.复合控制系统
将闭环控制系统和开环控制系统结合在一起，构成开环•闭环相结合的控制系 统称为复合控制系统，也称为混合控制系统。例如，可以将扰动控制（开环）和偏 差控制（闭环控制）相结合而形成复合控制系统。